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ES2274996T3 - Composicion de fusion en caliente biodegradable y transpirable. - Google Patents

Composicion de fusion en caliente biodegradable y transpirable. Download PDF

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ES2274996T3
ES2274996T3 ES02759249T ES02759249T ES2274996T3 ES 2274996 T3 ES2274996 T3 ES 2274996T3 ES 02759249 T ES02759249 T ES 02759249T ES 02759249 T ES02759249 T ES 02759249T ES 2274996 T3 ES2274996 T3 ES 2274996T3
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ES
Spain
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weight
poly
composition
composition according
tetramethylene
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Application number
ES02759249T
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English (en)
Inventor
Sharf U. Ahmed
Andualem W. Emiru
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HB Fuller Licensing and Financing Inc
Original Assignee
HB Fuller Licensing and Financing Inc
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Publication date
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    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

Composición que comprende copoliéster alifático-aromático biodegradable; y plastificante que comprende grupos polares, seleccionándose dicho plastificante de entre el grupo que consiste en ésteres de ácido cítrico, ésteres de ácido benzoico, dibenzoato de 1, 4-ciclohexano dimetanol, dibenzoato de dipropilén glicol, dibenzoato de dietilén glicol, dibenzoato de polietilén glicol y combinaciones de los mismos, presentando dicha composición una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos 1.000 g/m2/día.

Description

Composición de fusión en caliente biodegradable y transpirable.
Antecedentes de la invención
La Invención se refiere al aumento de la transpirabilidad de una película polimérica biodegradable.
Es deseable que las películas que se usan en aplicaciones de elementos desechables incluyendo, por ejemplo, de higiene personal, sean transpirables y muestren un buen "tacto", es decir, suavidad. El término transpirabilidad hace referencia a la capacidad de la humedad o vapor de agua para difundirse a través de un medio, por ejemplo, una película o una prenda de vestir. La tasa de transmisión del vapor de humedad de una película está relacionada en general con la transpirabilidad de la película.
Se han desarrollado varios polímeros biodegradables en un esfuerzo por mejorar el deshecho de residuos generados por artículos de higiene personal y en particular pañales desechables. Estos polímeros biodegradables se degradan en condiciones de compostaje en componentes orgánicos tales como dióxido de carbono y agua.
Algunos de estos polímeros biodegradables tienen una viscosidad elevada. Como un resultado es difícil procesar estos polímeros biodegradables bajo unas condiciones estándar de fusión en caliente y recubrir películas finas usando estos polímeros biodegradables.
El documento U.S. 5.625.029 (Hubbs et al.) da a conocer polímeros termoplásticos de poli(3-hidroxialcanoatos) que se describen como biodegradables, y mezclas de los poli(3-hidroxialcanoatos) con copoliéster alifático-
aromático.
El documento U.S. 5.70.344 (Edgington et al.) da a conocer una resina comunicadora de pegajosidad que se basa en un poliéster derivado de ácido 2-propanoico y que se describe como biodegradable y compostable. Edgington et al. dan a conocer también resinas termoplásticas compostables biodegradables. Edgington et al. dan a conocer que la resina comunicadora de pegajosidad se puede combinar con polímeros o resinas biodegradables y compostables para formar composiciones adhesivas incluyendo, por ejemplo, adhesivos de fusión en caliente y adhesivos sensibles a la presión de fusión en caliente. Edgington et al. dan a conocer además plastificantes compostables de moléculas pequeñas que se pueden combinar con las resinas termoplásticas compostables y resinas comunicadoras de
pegajosidad.
El documento U.S. 5.998.505 (Brink) da a conocer composiciones que incluyen elastómeros termoplásticos y sustancias de carga inorgánicas microporosas. La película de dichas composiciones se describe como capaz de mostrar una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos 200 miligramos/m^{2}/día. Brink da a conocer elastómeros termoplásticos que incluyen copoliésteres, poliamidas, y poliuretanos. Ejemplos de copoliésteres dados a conocer específicamente incluyen poli(glutarato de tetrametileno-co-tereftalato-co-diglicolato), poli(glutarato de tetrametileno-co-tereftalato), poli(succinato de etileno-co-tereftalato), poli(succinato de tetrametileno-co-tereftalato), y poli(adipato de tetrametileno-co-tereftalato).
Los documentos EP 0 963.837 A1, EP 0 963 760 A1 y EP 0 964 026 A1 describen composiciones termoplásticas que incluyen un polímero termoplástico y un plastificante, y que son capaces de formar películas permeables al vapor de humedad.
Resumen
En uno de los aspectos, la invención presenta una composición que incluye copoliéster alifático-aromático biodegradable (por ejemplo, poli(adipato de tetrametileno-co-tereftalato)) y plastificante que incluye grupos polares, seleccionado de entre el grupo que consiste en ésteres de ácido cítrico, ésteres de ácido benzoico, dibenzoato de 1,4-ciclohexano dimetanol, dibenzoato de dipropilén glicol, dibenzoato de dietilén glicol, dibenzoato de polietilén glicol y combinaciones de los mismos, la composición muestra una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos 1.000 g/m^{2}/día. En algunas realizaciones, la composición es biodegradable. En otras realizaciones, la composición muestra una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos 2.000 g/m^{2}/día.
En algunas realizaciones, el plastificante se selecciona de entre el grupo que consiste en ésteres de ácido cítrico, ésteres de ácido benzoico y combinaciones de los mismos. En otras realizaciones, el plastificante se selecciona de entre el grupo que consiste en dibenzoato de 1,4-ciclohexano dimetanol, dibenzoato de dipropilén glicol, dibenzoato de dietilén glicol, dibenzoato de polietilén glicol, y combinaciones de los mismos.
En otra realización la composición incluye además resina comunicadora de pegajosidad. En algunas realizaciones, la resina comunicadora de pegajosidad se selecciona de entre el grupo que consiste en colofonias naturales, colofonias modificadas, ésteres de colofonia, resinas terpénicas modificadas con fenol, resinas de alfa metil estireno modificadas con fenol, resinas alifáticas de hidrocarburos de petróleo, resinas aromáticas de hidrocarburos de petróleo, resinas alicíclicas de hidrocarburos de petróleo modificadas con aromáticos, resinas alicíclicas de hidrocarburos de petróleo, y los derivados hidrogenados de las mismas y combinaciones de las mismas. En una realización la resina comunicadora de pegajosidad se selecciona de entre el grupo que consiste en ácido poliláctico y éster glicérido de colofonia hidrogenada. En una realización la composición incluye además una resina comunicadora de pegajosidad y muestra una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos 1.000 g/m^{2}/día. En otras realizaciones, la resina comunicadora de pegajosidad es biodegradable. En algunas realizaciones, la resina comunicadora de pegajosidad se selecciona de entre el grupo que consiste en ácido poliláctico y poli(hidroxi valerato
butirato).
En algunas realizaciones, la composición incluye además un polímero termoplástico transpirable. En otras realizaciones, el polímero termoplástico transpirable se selecciona de entre el grupo que consiste en copolímeros en bloque de poliéter-poliéster, copolímeros en bloque de poliéter-poliamida y combinaciones de los mismos. En una realización el polímero termoplástico transpirable es sensible al agua (es decir, soluble en agua, dispersable en agua, hinchable en agua o una combinación de estas características).
En otras realizaciones, la composición incluye entre un 10% en peso y un 70% en peso de poli(adipato de tetrametileno-co-tereftalato) y entre un 10% en peso y un 50% en peso de plastificante. En una realización la composición incluye entre un 10% en peso y un 70% en peso de poli(adipato de tetrametileno-co-tereftalato) y entre un 10% en peso y un 40% en peso de plastificante. En otras realizaciones, la composición incluye entre un 10% en peso y un 70% en peso de poli(adipato de tetrametileno-co-tereftalato) y entre un 10% en peso y un 30% en peso de plastificante. En algunas realizaciones, la composición incluye entre un 20% en peso y un 60% en peso de poli(adipato de tetrametileno-co-tereftalato) y entre un 10% en peso y un 30% en peso de plastificante.
En una realización el copoliéster alifático-aromático biodegradable se selecciona de entre el grupo que consiste en poli(glutarato de etileno-co-tereftalato), poli(glutarato de tetrametileno-co-tereftalato), poli(glutarato de tetrametileno-co-tereftalato-co-diglicolato), poli(adipato de etileno-co-tereftalato), poli(succinato de tetrametileno-co-tereftalato), poli(glutarato de etileno-co-dicarboxilato de naftaleno), poli(glutarato de tetrametileno-co-dicarboxilato de naftaleno), poli(adipato de tetrametileno-co-dicarboxilato de naftaleno), poli(adipato de etileno-co-dicarboxilato de naftaleno), poli(succinato de tetrametileno-co-dicarboxilato de naftaleno) y poli(succinato de etileno-co-dicarboxilato de naftaleno).
En otros aspectos, la invención presenta una película que incluye una composición descrita en el presente documento. En una realización la película muestra una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos 1.000 g/m^{2}/día. En algunas realizaciones, la película muestra una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos 2.000 g/m^{2}/día.
En una realización el plastificante se selecciona de entre el grupo que consiste en ésteres de ácido cítrico, ésteres de ácido benzoico y combinaciones de los mismos. En algunas realizaciones, el plastificante se selecciona de entre el grupo que consiste en dibenzoato de 1,4-ciclohexano dimetanol, dibenzoato de dietilén glicol, dibenzoato de dipropilén glicol, dibenzoato de dietilén glicol, dibenzoato de polietilén glicol, y combinaciones de los
mismos.
En una realización la película incluye además resina comunicadora de pegajosidad. En otras realizaciones, la película incluye además un polímero termoplástico transpirable. En algunas realizaciones, el polímero termoplástico transpirable se selecciona de entre el grupo que consiste en copolímeros en bloque de poliéter-poliéster, copolímeros en bloque de poliéter-poliamida y combinaciones de los mismos.
En algunas realizaciones, la película incluye además polímero termoplástico transpirable sensible al agua. En otras realizaciones, la película incluye además ácido poliláctico.
En otras realizaciones, la película incluye entre un 10% en peso y un 70% en peso de copoliéster alifático-aromático biodegradable y entre un 10% en peso y un 50% en peso de plastificante.
En otro aspecto, la invención presenta artículos que incluyen una composición descrita en el presente documento. En otros aspectos, la invención presenta artículos que incluyen una película descrita en el presente documento. En una realización, el artículo se selecciona de entre el grupo que consiste en textiles, laminados textiles, envases desechables, ropa de cama, cubrecolchones acolchados, fundas para colchones, artículos desechables de higiene personal, vendajes para heridas, paños quirúrgicos y batas quirúrgicas. En otras realizaciones, el artículo se selecciona de entre el grupo que consiste en vendas, pañales, compresas sanitarias, tampones y forros protectores para ropa
interior.
En otros aspectos, la invención presenta un artículo que incluye un elemento laminar no tejido y una composición descrita en el presente documento.
En algunas realizaciones, la composición presenta propiedades adhesivas. En otras realizaciones, la composición es biodegradable.
La invención da a conocer una composición que, cuando está en forma de película, presenta una tasa de transmisión de vapor de humedad mejorada y una pegajosidad aumentada con respecto al polímero biodegradable individual. La composición es también muy adecuada para un procesado de fusión en caliente y se puede formular de manera que presente una viscosidad estable a la temperatura de fusión. La composición también se puede formular para incluir una resina comunicadora de pegajosidad sin sacrificio de la tasa de transmisión de vapor de humedad de una película formada por la composición.
La composición se puede formular de manera que no presente una exudación visible del plastificante.
La invención presenta además una película que se puede formular para que sea impermeable al agua en forma líquida aunque permeable al vapor de humedad y al aire.
Glosario
En referencia a la invención, los términos mencionados tienen los significados que se exponen a continuación.
La expresión "sensible al agua" significa soluble en agua, dispersable en agua, hinchable en agua o una combinación de dichas características en un medio acuoso.
El término "biodegradable" significa que se degrada en dióxido de carbono y agua en un entorno de compostaje o en aguas residuales.
Se pondrán de manifiesto otras características de la invención a partir de la siguiente descripción de las realizaciones preferidas de la misma, y a partir de las reivindicaciones.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 representa un método adecuado para recubrir la composición.
Descripción detallada
La composición incluye un copoliéster alifático-aromático biodegradable y un plastificante. La composición es capaz de formar una película transpirable que preferentemente presenta una tasa de transmisión de vapor de humedad (MVTR) de por lo menos aproximadamente 1.000 g/m^{2}/día, más preferentemente por lo menos aproximadamente 2.000 g/m^{2}/día. La adición de un plastificante a un copoliéster alifático-aromático biodegradable que tiene una MVTR relativamente baja hace que mejore sorprendentemente la MVTR del copoliéster. La MVTR de la composición se determina según el Método de Prueba de la MVTR.
La composición se puede formular para que sea biodegradable.
Los copoliésteres alifáticos-aromáticos biodegradables se descomponen bajo condiciones de compostaje durante un periodo de tiempo verificable en componentes orgánicos que incluyen, por ejemplo, dióxido de carbono y agua. Entre los copoliésteres alifáticos-aromáticos biodegradables adecuados se incluyen, por ejemplo, poli(adipato de tetrametileno-co-tereftalato), poli(glutarato de etileno-co-tereftalato), poli(glutarato de tetrametileno-co-tereftalato), poli(glutarato de tetrametileno-co-tereftalato-co-diglicolato), poli(adipato de etileno-co-tereftalato), poli(succinato de tetrametileno-co-tereftalato), poli(glutarato de etileno-co-dicarboxilato de naftaleno), poli(glutarato de tetrametileno-co-dicarboxilato de naftaleno), poli(adipato de tetrametileno-co-dicarboxilato de naftaleno), poli(adipato de etileno-co-dicarboxilato de naftaleno), poli(succinato de tetrametileno-co-dicarboxilato de naftaleno) y poli(succinato de etileno-co-dicarboxilato de naftaleno). Preferentemente, el copoliéster alifático-aromático biodegradable es poli(adipato de tetrametileno-co-tereftalato), el cual está disponible comercialmente, por ejemplo, con el nombre comercial EASTAR BIOCOPOLYESTER en Eastman Chemical Company (Kingsport, Tennessee).
El copoliéster alifático-aromático biodegradable está presente preferentemente en la composición en una cantidad de entre aproximadamente un 10% en peso y aproximadamente un 70% en peso, más preferentemente entre aproximadamente un 20% en peso y aproximadamente un 60% en peso, con la mayor preferencia entre aproximadamente un 25% en peso y aproximadamente un 50% en peso.
El plastificante incluye grupos polares, seleccionándose dicho plastificante de entre el grupo que consiste en ésteres de ácido cítrico, ésteres de ácido benzoico, dibenzoato de 1,4-ciclohexano dimetanol, dibenzoato de dipropilén glicol, dibenzoato de dietilén glicol, dibenzoato de polietilén glicol, y es preferentemente hidrófilo. Los plastificantes preferidos son biodegradables y líquidos a temperatura ambiente. Ejemplos de plastificantes adecuados incluyen ésteres de ácido cítrico (por ejemplo, acetil-citrato de tributilo), ésteres de ácido benzoico, dibenzoato de 1,4-ciclohexano dimetanol, dibenzoato de dietilén glicol, dibenzoato de dipropilén glicol, dibenzoato de polietilén glicol, y dibenzoato de dietilén glicol en los que la fracción molar de grupos hidroxilo que han sido esterificados queda entre 0,5 y 0,95; y combinaciones de los mismos.
Entre los plastificantes útiles comercialmente disponibles se incluyen plastificantes disponibles con los siguientes nombres comerciales: plastificantes CITROFLEX 2, CITROFLEX A-2, CITROFLEX 4 y CITROFLEX A-4 de Morflex Inc. (Greensboro, NC); el plastificante líquido DYNACOL 720 de Degussa (Piscataway, NJ); plastificantes poliméricos líquidos de C.P.Hall (Chicago, IL); el dibenzoato de 1,4-ciclohexano dimetanol BENZOFLEX 352, el dibenzoato de dietilén glicol/dipropilén glicol BENZOFLEX 50, el dibenzoato de polietilén glicol BENZOFLEX 200, los dibenzoatos de dipropilén glicol BENZOFLEX 9-88 y BENZOFLEX 20-88, el dibenzoato de polipropilén glicol BENZOFLEX 400, el dibenzoato de dietilén glicol BENZOFLEX 2-45 con una fracción molar de entre 0,5 y 0,95 de grupos hidroxilo esterificados todos ellos de Velsicol (Rosemont, Ill.); fenil éter de PEG PYCAL 94 de ICI (Wilmington, Del.). Entre los plastificantes biodegradables útiles se incluyen ésteres de ácido cítrico y los plastificantes disponibles con el nombre comercial CITROFLEX.
El plastificante está preferentemente presente en la composición en una cantidad de entre aproximadamente un 10% en peso y aproximadamente un 50% en peso, más preferentemente entre aproximadamente un 15% en peso y aproximadamente un 50% en peso, preferentemente entre aproximadamente un 10% en peso y un 40% en peso, preferentemente entre aproximadamente un 15% en peso y aproximadamente un 30% en peso.
La composición muestra cierta pegajosidad y el grado de la misma se puede mejorar incluyendo una resina comunicadora de pegajosidad. Las resinas comunicadoras de pegajosidad adecuadas son en general de naturaleza polar y tienen un punto de ablandamiento Anillo y Bola mayor de 60ºC, ejemplos de las mismas incluyen colofonias naturales y modificadas tales como colofonia de goma, colofonia de madera, colofonia de tallol, colofonia destilada, colofonia hidrogenada, colofonia dimerizada y colofonia polimerizada; ésteres de colofonia tales como ésteres glicéridos y de pentaeritritol de colofonias naturales y modificadas incluyendo, por ejemplo, ésteres glicéridos de colofonia de madera clara, ésteres glicéridos de colofonia hidrogenada, ésteres glicéridos de colofonia polimerizada, ésteres de pentaeritritol de colofonia hidrogenada y ésteres de pentaeritritol de colofonia modificados con fenol; resinas terpénicas o de alfa metil estireno modificadas con fenol y derivados hidrogenados de las mismas incluyendo, por ejemplo, el producto resínico resultante de la condensación en un medio ácido de un terpeno bicíclico y un fenol; resinas alifáticas de hidrocarburos de petróleo con un punto de ablandamiento Bola y Anillo de entre aproximadamente 70ºC y 135ºC; obteniéndose estas últimas resinas de la polimerización de monómeros que consisten principalmente en olefinas y diolefinas; incluyendo resinas alifáticas hidrogenadas de hidrocarburos de petróleo; resinas aromáticas de hidrocarburos de petróleo, y resinas mixtas aromáticas y alifáticas de hidrocarburos parafínicos y los derivados hidrogenados de las mismas; resinas alicíclicas de hidrocarburos de petróleo modificadas con aromáticos y los derivados hidrogenados de las mismas; resinas alicíclicas de hidrocarburos de petróleo y los derivados hidrogenados de las mismas; ácido poliláctico de bajo peso molecular; y combinaciones de los
mismos.
Las resinas comunicadoras de pegajosidad preferidas son biodegradables. Entre las resinas comunicadoras de pegajosidad biodegradables útiles se incluyen, por ejemplo, ácido poliláctico y poliésteres realizados a partir de ácido 3-hidroxi butírico y ácido 3-hidroxi valérico. Se dan a conocer otras resinas comunicadoras de pegajosidad biodegradables útiles, por ejemplo, en las patentes U.S. n.º 5.700.344 (Edgington et al.) y 5.753.724 (Edgington et al.).
Entre los ejemplos de resinas comunicadoras de pegajosidad útiles comercialmente disponibles se incluyen resinas disponibles con los nombres comerciales FORAL NC, KRISTALEX y ENDEX de Hercules (Wolmington, Del.), resinas comunicadoras de pegajosidad no iónicas tales como FORAL AX y FORAL 85 de Hercules, resinas fenólicas de alfa metil estireno URATAK 68520 de DSM Resins (Panama City, Fla.), ésteres de colofonia UNITAK R100L de Union Camp, resinas comunicadoras de pegajosidad fenólicas terpénicas SYLVAREZ TP 300 y SYLVAREZ TP 2040 de Arizona Chemical (Panama City, Fla.), y ácido poliláctico pegajoso de bajo peso molecular CHRONOPOL PLA de Chronopol Inc. (Golden, Colorado).
La resina comunicadora de pegajosidad se puede añadir a la composición en una cantidad suficiente como para incrementar la pegajosidad de la composición. La resina comunicadora de pegajosidad se puede seleccionar también para facilitar el procesado de la composición. Preferentemente la resina comunicadora de pegajosidad está presente en la composición en una cantidad de entre aproximadamente un 5% en peso y aproximadamente un 25% en peso, más preferentemente entre aproximadamente un 10% en peso y aproximadamente un 25% en peso, con la mayor preferencia entre aproximadamente un 10% en peso y aproximadamente un 15% en peso basándose en el peso total de la composición.
La composición también puede incluir polímeros termoplásticos transpirables, es decir, polímeros termoplásticos que son capaces de formar una película que tiene una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos 200 g/m^{2}/día. Entre los ejemplos de polímeros termoplásticos transpirables útiles se incluyen, por ejemplo, copolímeros en bloque de poliéter-poliéster disponibles comercialmente con el nombre comercial HYTREL incluyendo HYTREL 8171 e HYTREL G3548 de DuPont (Wilmington, DE), y copolímeros en bloque de poliéter-poliamida disponibles con el nombre comercial PEBAX de Atochem North America (Philadelphia, PA). Otros polímeros termoplásticos útiles incluyen copolímeros de poliéster-poliamida disponibles con el nombre comercial BAK de Bayer Corporations (Pittsburgh, PA).
Entre los polímeros termoplásticos sensibles al agua transpirables adecuados se incluyen, por ejemplo, polímeros termoplásticos sensibles al agua cristalinos y polímeros termoplásticos sensibles al agua amorfos. La expresión "polímero cristalino" significa aquellos polímeros que retienen sus propiedades elastoméricas de gomosidad o flexibles por encima de la transición vítrea, hasta que se ha sobrepasado la temperatura de fusión. La fusión del polímero cristalino viene acompañada también por una pérdida de efectos cristalinos por difracción de rayos X. El término "amorfo" significa aquellos polímeros que dan paso gradualmente a una fase elastomérica extensible, blanda, a continuación a una goma y finalmente a un líquido con el aumento de la temperatura. Los polímeros amorfos presentan una transición gradual entre fases.
Entre los polímeros termoplásticos cristalinos solubles en agua adecuados se incluyen el producto de reacción de una polioxialquilén glicol diamina y un ácido dicarboxílico o éster de ácido dicarboxílico, en la que la polioxialquilén glicol diamina tiene la fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
NH_{2} - (CH_{2})_{x} - (OCH_{2} - CH_{2})_{y} - O - (CH_{2})_{x} - NH_{2}
\vskip1.000000\baselineskip
en la que X es 2 ó 3 e Y es 1 ó 2.
Entre los ejemplos de polioxialquilén glicol diaminas adecuadas se incluyen trietilén glicol diamina, en la que X = 2 e Y = 1, y tetraetilén glicol diamina, en la que X = 2 e Y = 2 y en la que X = 3 e Y = 2. Las polioxialquilén glicol diaminas disponibles comercialmente útiles están disponibles con los nombres comerciales JEFFAMINE XTJ-504 y JEFFAMINE EDR-192 (tetraetilén glicol diamina) de Huntsman Chemical Co. (Houston, Texas). Una diamina preferida es la 4,7,10-trioxatridecano-1,13-diamina (TTD diamina) en la que X=3 e Y=2, la cual está disponible en BASF (Parsippany, N.J.). Otras aminas útiles incluyen JEFFAMINE D-230, D-400, XTJ-500, XTJ-501 y XTJ-502 siempre que durante la reacción se utilice un ácido o amina terminadores de cadena, y/o con la poliamida que se ha hecho reaccionar se combinen subsiguientemente ingredientes adicionales tales como ceras, agentes de pegajosidad, polímeros cristalinos, y monoácidos. Cuando se hace reaccionar ácido adípico con TTD diamina y JEFFAMINE D-230, por ejemplo, la poliamida resultante se estabiliza de forma relativamente lenta con respecto a la reacción de ácido adípico con solamente TTD diamina.
La polioxialquilén glicol diamina se hace reaccionar con la misma relación estequiométrica de un ácido dicarboxílico. Los ácidos dicarboxílicos adecuados son aquellos que tienen entre 5 y 36 átomos de carbono incluyendo ácido adípico, ácido pimélico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido subérico, ácido dodecanodioico, ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido t-butil isoftálico, ácido dímero y mezclas de los mismos. También se pueden usar los ésteres y anhídridos de estos ácidos.
Las poliéter amidas solubles en agua particularmente útiles tienen preferentemente un punto de fusión no mayor que 190ºC, lo cual se produce cuando el ácido adípico se hace reaccionar con JEFFAMINE XTJ-504, cuando el ácido adípico se hace reaccionar con JEFFAMINE EDR-192, y cuando el ácido adípico se hace reaccionar con TTD
diamina.
El componente de poliamida se puede combinar con por lo menos un ingrediente seleccionado de entre el grupo que consiste en ceras, resinas comunicadoras de pegajosidad, polímeros cristalinos, ácidos monocarboxílicos y mezclas de los mismos. Se ha observado que los ácidos monocarboxílicos y las monoaminas son útiles no solamente como reactivo tal como se ha descrito anteriormente sino también como ingrediente a añadir después de que se haya formado la poliamida.
Una poliamida cristalina soluble en agua adecuada está disponible comercialmente con el nombre comercial NP-2126 en H.B. Fuller Company (St. Paul, Minn.). Otros polímeros cristalinos sensibles al agua adecuados incluyen, por ejemplo, óxido de polietileno de Union Carbide (Danbury, Conn.) y también pueden ser adecuados los poliésteres cristalinos.
Entre los polímeros termoplásticos amorfos sensibles al agua adecuados se incluyen, por ejemplo, alcohol de polivinilo, polivinil pirrolidona, polivinil pirrolidona/acetato de vinilo, polivinil pirrolidona/ácido acrílico, polieteroxazolina, y poliésteres lineales y ramificados dispersables en agua.
Entre los polímeros termoplásticos amorfos sensibles al agua, disponibles comercialmente y adecuados se incluyen, por ejemplo, el alcohol de polivinilo disponible con los nombres comerciales GROHSERAN L-301 y GROHSERAN L-302 de Nippon Groshei (Japón) y con el nombre comercial UNITIKA de Unitaka Ltd. (Japón); la polivinil pirrolidona disponible en BASF (Mount Olive, N.J.) e ISP (Wayne, N.J.); el copolímero de polivinil pirrolidona/acetato de vinilo y polivinil pirrolidona/ácido acrílico disponibles con el nombre comercial ACRYLIDONE, estando disponibles ambos en ISP; la polietiloxazolina disponible con el nombre comercial PEOX en The Dow Chemical Company (Freeport, Tex.) y con el nombre comercial AQUAZOL en PCI Incorporated (Tuscon, Ariz.), el polivinil metil éter disponible con el nombre comercial AMOBOND en Amoco Chemical Co., poliésteres lineales, poliacrilamida y poliésteres dispersables en agua y copoliésteres disponibles con el nombre comercial EASTMAN AQ incluyendo EASTMAN AQ-14000, EASTMAN AQ-1950 e EASTMAN AQ-1045 de Eastman Chemical Company (Kingsport,
Tennessee).
Los poliésteres y copoliésteres dispersables en agua disponibles con el nombre comercial (EASTMAN AQ) son poliésteres lineales o copoliésteres sulfonados ramificados. Dichos polímeros son insolubles en disoluciones salinas y fluidos corporales, aunque dispersables en agua corriente. La Tg de los copoliésteres ramificados dispersables en agua está comprendida entre aproximadamente -5ºC y 7ºC, mientras que los poliésteres lineales tienen una Tg de entre aproximadamente 30ºC y aproximadamente 60ºC. Los poliésteres termoplásticos lineales dispersables en agua están disponibles comercialmente con la serie de los nombres comerciales EASTMAN AQ incluyendo, por ejemplo, EASTMAN AQ 35S (11.000 Mn), AQ 38S (11.000 Mn), AQ 48S (9.000 Mn), y AQ 55S (10.000 Mn) todos ellos de Eastman Chemical Company (Kingsport, Tennessee). Los poliésteres termoplásticos ramificados dispersables en agua están disponibles comercialmente con la serie de los nombres comerciales EASTMAN AQ incluyendo, por ejemplo, EASTMAN AQ 1045, AQ 1350, AQ 1950 y AQ 14000 de Eastman Chemical
Company.
Hay disponibles comercialmente otros polímeros dispersables en agua útiles con el nombre comercial HYDROMELT de H.D.Fuller Company (St.Paul, Minnesota).
Se dan a conocer polímeros termoplásticos sensibles al agua útiles y sus métodos de fabricación, por ejemplo, en las patentes U.S. n.º 3.882.090 (Faderberg et al.), 5.053.484 (Speranza et al.), 5.118.785 (Speranza et al.), 5.086.162 (Speranza et al.), 5.324.812 (Speranza et al.), 5.889.675 (Ahmed et al.), 5.863.979 (Ahmed et al.), 5.663.286 (Ahmed et al.), 5.869.596 (Ahmed et al.) y 6.103.809 (Ahmed et al.), y que se incorporan al presente documento.
La composición también puede incluir polímeros termoplásticos biodegradables incluyendo, por ejemplo, polímeros de ácido poliláctico, poliésteres realizados a partir de ácido 3-hidroxi butírico y ácido 3-hidroxi valérico (los cuales están disponibles, por ejemplo, con el nombre comercial BIOPOL en Monsanto Company (St.Louis, Missouri)), y polímeros termoplásticos de poliéster uretano, teniendo todos ellos un peso molecular (Mn) mayor que 20.000, preferentemente mayor que 30.000.
Entre los polímeros termoplásticos de ácido poliláctico biodegradables útiles se incluyen poliésteres lineales de ácido poliláctico con un peso molecular elevado. En Cargill Inc. (Minnetonka, MN) hay disponibles poliésteres termoplásticos de ácido poliláctico comercialmente disponibles y adecuados.
Los poliésteres de uretano biodegradables útiles se pueden preparar haciendo reaccionar poliisocianato, el cual tiene típicamente dos o tres grupos isocianato sobre un núcleo aromático o alifático, con poliéster. Los poliésteres se pueden preparar haciendo reaccionar un compuesto hidroxi que tenga dos o más grupos hidroxi con un compuesto ácido que tenga dos o más grupos carboxilo para formar el esqueleto del poliéster. Entre los compuestos hidroxi preferidos se incluyen etilén glicol, propilén glicol, 1,4-butén glicol, polímeros realizados a partir de óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno con dos o más grupos hidroxilo libres y otros compuestos diol, triol y poliol similares. Entre los ácidos útiles que se pueden usar en la realización de los uretanos de poliéster de la invención se incluyen compuestos sustituidos con ácido di- y tri-carboxílico incluyendo, por ejemplo, ácido oxálico, ácido málico, ácido maleico, ácido ftálico, ácido tereftálico y ácido piromelítico. Los poliésteres adecuados también se pueden preparar a partir de compuestos que contengan ácido hidroxi-carboxílico incluyendo, por ejemplo, ácidos hidróxidos tales como ácido láctico y ácido hidroxibutírico y polímeros tales como policaprolactona dioles y polietilén glicoles. Los compuestos hidroxi y el compuesto ácido se pueden hacer reaccionar bajo unas condiciones de reacción de condensación con la eliminación de agua para formar enlaces éster dando como resultado la formación de la resina de poliéster termoplástica.
El polímero termoplástico, cuando esté presente, está presente preferentemente en la composición en una cantidad de entre aproximadamente un 5% en peso y aproximadamente un 50% en peso, más preferentemente entre aproximadamente un 10% en peso y aproximadamente un 40% en peso, con la mayor preferencia entre aproximadamente un 15% en peso y aproximadamente un 40% en peso basándose en el peso total de la composición.
La composición se puede proporcionar en varias formas incluyendo, por ejemplo, composiciones adhesivas, aglutinantes, películas, fibras, no tejidos, recubrimientos (por ejemplo, continuos o discontinuos), aglutinante, impregnantes, y laminados, y como una capa transpirable (por ejemplo, una lámina) en diversas aplicaciones. La composición en sus diversas formas es útil en una variedad de aplicaciones incluyendo, por ejemplo, textiles, laminados textiles, envases desechables incluyendo, por ejemplo, envases para alimentos y productos, ropa de cama, cubrecolchones acolchados, fundas para colchones, artículos desechables de higiene personal incluyendo, por ejemplo, vendas, pañales, compresas sanitarias, tampones y forros protectores para ropa interior, otros artículos incluyendo, por ejemplo, vendajes para heridas, paños quirúrgicos y batas quirúrgicas.
La composición se puede aplicar a un sustrato como recubrimiento incluyendo, por ejemplo, recubrimientos y películas continuos y discontinuos, usando una variedad de técnicas entre las que se incluyen, por ejemplo, el recubrimiento por fusión en caliente, la extrusión, el recubrimiento por pulverización (por ejemplo, pulverización en espiral), la deposición de perlas de la composición, el soplado en fusión, el laminado, la impregnación y combinaciones de las mismas.
Un ejemplo de un método de recubrimiento útil incluye convertir una composición en fluxible, es decir, fundir la composición, y liberar la composición desde un dispositivo de recubrimiento, por ejemplo, una recubridora de boquilla plana, sobre un sustrato, sin contacto entre el dispositivo de recubrimiento y el sustrato. El método puede proporcionar un producto con una buena calidad táctil cuando la composición se aplique con pesos reducidos y elevados del recubrimiento. Un peso de recubrimiento fino reduce la rigidez del material recubierto y proporciona un material textil que equivale en cuanto a suavidad a un material textil no recubierto. El método también se puede usar para proporcionar materiales suaves con pesos de recubrimiento elevados. Los métodos de recubrimiento útiles se describen, por ejemplo, en los documentos U.S. 5.827.252, U.S. 6.120.887 y WO 99/28048, y los mismos se incorporan al presente documento.
La Fig. 1 ilustra un ejemplo de un método en el cual se hace avanzar un primer sustrato 1 por medio de los rodillos de accionamiento pasando por una serie de rodillos locos (2) para garantizar que el primer sustrato (1) se encuentra en alineamiento correcto antes de aproximarse al dispositivo de recubrimiento (3). El dispositivo de recubrimiento (3) está situado a una cierta distancia del sustrato (1) a recubrir, estando comprendida dicha distancia entre aproximadamente 0,5 mm y aproximadamente 20 mm dependiendo de las propiedades de la composición (6) que se está recubriendo. A la superficie recubierta del primer sustrato (1) se le puede pegar un segundo sustrato opcional (4) por medio de un rodillo de presión (5). Cuando se pretende la adherencia con un segundo sustrato (4), con frecuencia se prefiere posicionar el rodillo de presión (5) más cerca del dispositivo de recubrimiento (3) a una distancia de aproximadamente 25 cm del dispositivo de recubrimiento (3).
La composición (6) sale del dispositivo de recubrimiento (3) en forma de una película continua (8). Cuando la composición (6) abandona el dispositivo de recubrimiento (3) en forma de una película (8), no entra en contacto inmediatamente con el sustrato (1). En vez de eso, se desplaza durante una distancia en forma de una película continua suspendida por encima del sustrato (1) sin tocar dicho sustrato (1). La distancia entre el dispositivo de recubrimiento y el sustrato está comprendida entre aproximadamente 0,5 mm y aproximadamente 20 mm. En la distancia influye en gran medida la viscosidad de la composición que se está recubriendo. Preferentemente la película continua (8) se desplaza en una dirección sustancialmente horizontal para entrar en contacto con el primer sustrato (1), es decir, la película continua va dirigida en una dirección horizontal y el sustrato a recubrir va dirigido en una dirección
vertical.
A continuación se describirá más detalladamente la invención por medio de los siguientes ejemplos. Todas las partes, relaciones, porcentajes y cantidades mencionados en los Ejemplos son en peso a no ser que se especifique lo contrario.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos Procedimientos de Prueba
Los procedimientos de prueba usados en los ejemplos incluyen los siguientes.
\vskip1.000000\baselineskip
Método de Prueba de la tasa de transmisión del vapor de humedad (MVTR)
Se determina la Tasa de Transmisión del Vapor de Humedad según el método del agua correspondiente al Método de la Taza de Pie ("Upright Cup Method") ASTM E96-95, "Standard Test Methods for Water Vapor Transmission of Materials", 6 de marzo, 1995, y se anota en g/m^{2}/día (en la que 1 día es 24 horas). El grosor de la película de muestra está comprendido entre 1 y 3 milésimas de pulgada y los resultados se normalizan a 1 milésima de
pulgada.
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Componentes 
\vskip1.000000\baselineskip
1
2
Control 1
Se preparó una película delgada aplicando un recubrimiento de polímero puro fundido de poli(adipato de tetrametileno-co-tereftalato) EASTAR BIOCOPOLYESTER (Eastman Chemical Company, Kingsport, Tennessee) sobre un forro protector desprendible a una temperatura de entre 175ºC y 190ºC.
Control 2
Se preparó una película delgada aplicando un recubrimiento de polímero puro fundido de poli(adipato de tetrametileno-co-tereftalato) EASTAR BIOCOPOLYESTER (Eastman Chemical Company) sobre un forro protector desprendible a una temperatura de entre 175ºC y 190ºC.
Ejemplos 1 a 25
Se prepararon composiciones combinando los componentes en las cantidades (en unidades de % en peso) especificadas en la Tabla 1, con acción de mezcla, a 375ºF. Cada composición se recubrió por fusión en caliente para formar una película. Los resultados MVTR expuestos en la Tabla 1 se han normalizado a un grosor de la película de 1 milésima de pulgada. Se observó que las películas de los Ejemplos 1, 3, 4 y 6 a 25 estaban exentas de exudación visible del plastificante. La película del Ejemplo 5mostraba una exudación visible del plastificante y no se 
\hbox{registro MVTR.}
Para la Tabla 1, A = se usó Benzoflex 2088 en lugar de Benzoflex 9-88 y NT = no probado.
3

Claims (33)

1. Composición que comprende
copoliéster alifático-aromático biodegradable; y
plastificante que comprende grupos polares, seleccionándose dicho plastificante de entre el grupo que consiste en ésteres de ácido cítrico, ésteres de ácido benzoico, dibenzoato de 1,4-ciclohexano dimetanol, dibenzoato de dipropilén glicol, dibenzoato de dietilén glicol, dibenzoato de polietilén glicol y combinaciones de los mismos,
presentando dicha composición una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos 1.000 g/m^{2}/día.
2. Composición según la reivindicación 1, en la que dicho copoliéster alifático-aromático biodegradable se selecciona de entre el grupo que consiste en poli(glutarato de etileno-co-tereftalato), poli(glutarato de tetrametileno-co-tereftalato), poli(glutarato de tetrametileno-co-tereftalato-co-diglicolato), poli(adipato de etileno-co-tereftalato), poli(succinato de tetrametileno-co-tereftalato), poli(glutarato de etileno-co-dicarboxilato de naftaleno), poli(glutarato de tetrametileno-co-dicarboxilato de naftaleno), poli(adipato de tetrametileno-co-dicarboxilato de naftaleno), poli(adipato de etileno-co-dicarboxilato de naftaleno), poli(succinato de tetrametileno-co-dicarboxilato de naftaleno), poli(succinato de etileno-co-dicarboxilato de naftaleno), y combinaciones de los mismos.
3. Composición según la reivindicación 1, que presenta una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos 2.000 g/m^{2}/día.
4. Composición según la reivindicación 1, en la que dicho copoliéster alifático-aromático biodegradable comprende poli(adipato de tetrametileno-co-tereftalato).
5. Composición según la reivindicación 4, en la que dicha composición presenta una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos 2.000 g/m^{2}/día.
6. Composición según la reivindicación 4, en la que dicho plastificante se selecciona de entre el grupo que consiste en ésteres de ácido cítrico, ésteres de ácido benzoico, y combinaciones de los mismos.
7. Composición según la reivindicación 4, en la que dicho plastificante se selecciona de entre el grupo que consiste en dibenzoato de 1,4-ciclohexano dimetanol, dibenzoato de dietilén glicol, dibenzoato de dipropilén glicol, dibenzoato de polietilén glicol, y combinaciones de los mismos.
8. Composición según la reivindicación 4, que comprende además resina comunicadora de pegajosidad.
9. Composición según la reivindicación 8, en la que dicha resina comunicadora de pegajosidad se selecciona de entre el grupo que consiste en colofonias naturales, colofonias modificadas, ésteres de colofonia, resinas terpénicas modificadas con fenol, resinas de alfa metil estireno modificadas con fenol, resinas alifáticas de hidrocarburos de petróleo, resinas aromáticas de hidrocarburos de petróleo, resinas alicíclicas de hidrocarburos de petróleo modificadas con aromáticos, resinas alicíclicas de hidrocarburos de petróleo, y los derivados hidrogenados de las mismas y combinaciones de las mismas.
10. Composición según la reivindicación 8, en la que dicha resina comunicadora de pegajosidad se selecciona de entre el grupo que consiste en ácido poliláctico y éster glicérido de colofonia hidrogenada.
11. Composición según la reivindicación 8, en la que dicha resina comunicadora de pegajosidad es biodegradable.
12. Composición según la reivindicación 8, en la que dicha resina comunicadora de pegajosidad se selecciona de entre el grupo que consiste en ácido poliláctico y poli(hidroxi valerato butirato).
13. Composición según la reivindicación 4, que comprende además un polímero termoplástico transpirable.
14. Composición según la reivindicación 13, en la que dicho polímero termoplástico transpirable se selecciona de entre el grupo que consiste en copolímeros en bloque de poliéter-poliéster, copolímeros en bloque de poliéter-poliamida y combinaciones de los mismos.
15. Composición según la reivindicación 13, en la que dicho polímero termoplástico transpirable es sensible al agua.
16. Composición según la reivindicación 4, que comprende
entre un 10% en peso y un 70% en peso de poli(adipato de tetrametileno-co-tereftalato), y
entre un 10% en peso y un 50% en peso de plastificante.
17. Composición según la reivindicación 4, que comprende
entre un 10% en peso y un 70% en peso de poli(adipato de tetrametileno-co-tereftalato), y
entre un 10% en peso y un 40% en peso de plastificante.
18. Composición según la reivindicación 4, que comprende
entre un 10% en peso y un 70% en peso de poli(adipato de tetrametileno-co-tereftalato), y
entre un 10% en peso y un 30% en peso de plastificante.
19. Composición según la reivindicación 4, que comprende
entre un 20% en peso y un 60% en peso de poli(adipato de tetrametileno-co-tereftalato), y
entre un 10% en peso y un 30% en peso de plastificante.
20. Artículo que comprende la composición de la reivindicación 4, seleccionándose dicho artículo de entre el grupo que consiste en textiles, laminados textiles, envases desechables, ropa de cama, fundas para colchones, cubrecolchones acolchados, artículos desechables de higiene personal, vendajes para heridas, paños quirúrgicos y batas quirúrgicas.
21. Artículo que comprende la composición de la reivindicación 4, seleccionándose dicho artículo de entre el grupo que consiste en vendas, pañales, compresas sanitarias, tampones y forros protectores para ropa interior.
22. Artículo que comprende la composición de la reivindicación 4, comprendiendo dicho artículo un elemento laminar no tejido.
23. Película que comprende
poli(adipato de tetrametileno-co-tereftalato); y
plastificante que comprende grupos polares, seleccionándose dicho plastificante de entre el grupo que consiste en ésteres de ácido cítrico, ésteres de ácido benzoico, dibenzoato de 1,4-ciclohexano dimetanol, dibenzoato de dipropilén glicol, dibenzoato de dietilén glicol, dibenzoato de polietilén glicol, y combinaciones de los mismos,
presentando dicha película una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos 1.000 g/m^{2}/día.
24. Película según la reivindicación 23, que presenta una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos 2.000 g/m^{2}/día.
25. Película según la reivindicación 23, que comprende además resina comunicadora de pegajosidad.
26. Película según la reivindicación 23, que comprende además un polímero termoplástico transpirable.
27. Película según la reivindicación 23, en la que dicho polímero termoplástico transpirable se selecciona de entre el grupo que consiste en copolímeros en bloque de poliéter-poliéster, copolímeros en bloque de poliéter-poliamida, y combinaciones de los mismos.
28. Película según la reivindicación 23, que comprende además un polímero termoplástico transpirable sensible al agua.
29. Película según la reivindicación 23, que comprende además ácido poliláctico.
30. Película según la reivindicación 23, que comprende entre un 10% en peso y un 70% en peso de dicho copoliéster alifático-aromático biodegradable, y entre un 10% en peso y un 50% en peso de plastificante.
31. Artículo que comprende la composición de la reivindicación 4.
32. Artículo que comprende la composición de la reivindicación 1.
33. Artículo que comprende la película de la reivindicación 23.
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