ES2250871T3 - Acabados suavizantes de articulos que contienen pilolefinas. - Google Patents
Acabados suavizantes de articulos que contienen pilolefinas.Info
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Abstract
Empleo de compuestos de Fórmulas Generales (I) y/o (II) A-B-C-B-A (I) A-B-A (II) donde A representa un radical R-COO, siendo R un radical alquílico saturado o insaturado, ramificado o no ramificado con de 7 a 21 átomos de carbono; B representa un grupo (CnH2nO)k, siendo n un número entero de 2 a 4 y pudiendo k presentar los valores de 1 a 15; C representa un radical alquilénico lineal o ramificado con como mínimo 2 y como máximo 6 átomos de carbono. como aditivos internos para el acabado suavizante de artículos que contienen poliolefinas.
Description
Acabados suavizantes de artículos que contienen
poliolefinas.
La presente invención está relacionada con
aditivos para la hidrofilación permanente de materiales que
contienen poliolefinas, preferentemente fibras de
polipropileno.
En numerosos casos se tiene que proveer a la
superficie de los productos de plástico con efectos especiales, que
o bien no se pueden generar de ninguna manera, o sólo de forma
incompleta, durante el moldeado por motivos técnicos; o, sin
embargo, sólo pueden generarse desfavorablemente por motivos
económicos. Un efecto de este tipo es, por ejemplo, la mejora de la
suavidad de los productos, especialmente en el caso de artículos,
que entran en contacto directo con la piel humana.
En la elaboración de artículos de higiene, como
pañales o compresas higiénicas, aunque también de bayetas o
geotejido no tejidos, se emplean materiales absorbentes para
absorber los fluidos acuosos. Para evitar el contacto directo con el
material absorbente al llevarlos puestos y aumentar el confort al
portarlos, se recubre este material con un tejido no tejido fino y
permeable al agua. Estos tejidos no tejidos se elaboran
convencionalmente a partir de fibras sintéticas, como las fibras de
poliolefina o poliéster, ya que estas fibras son baratas de
producir, presentan buenas propiedades mecánicas y capacidad de
carga térmica. Con esta aplicación en mente, resulta también
deseable proporcionar tejidos no tejidos, que presenten altos
niveles de suavidad.
Estos aditivos se procesan generalmente junto con
un granulado de poliolefina para dar una premezcla (masterbatch),
que se añade entonces como tal a los gránulos de polímero antes del
procesamiento a fibras u otros productos finales y, a continuación,
se extrusiona. Sin embargo, es deseable, por motivos de costes,
poder incorporar estos aditivos directamente al extrusionador
durante el proceso de extrusión.
El objetivo de la presente invención consiste, en
consecuencia, en proporcionar aditivos para la mejora de la suavidad
de las fibras de poliolefinas y/o de los artículos que las
contengan.
Una primera finalidad de la presente invención es
el empleo de compuestos de Fórmulas Generales (I) o (II), para el
acabado suavizante de artículos que contienen poliolefinas.
(I)A-B-C-B-A
(II)A-B-A
En estas Fórmulas, A representa en cada caso un
radical R-COO, siendo R un radical alquílico
saturado, ramificado o no ramificado con de 7 a 21 átomos de
carbono; B representa en cada caso un grupo
(C_{n}H_{2n}O)_{k}, siendo n un número entero de 2 a 4
y pudiendo k presentar los valores de 1 a 15; y C en la Fórmula (I)
representa un radical alquilénico lineal o ramificado con como
mínimo 2 y como máximo 6 átomos de carbono. El índice k se refiere
en este contexto al grupo B individual y no indica el número total
de grupos B en la molécula. El índice k varía en función de los
diferentes grados de alcoxilación, técnicamente determinados, de
las moléculas individuales y puede por eso ser también un número
impar.
Los compuestos de Fórmula General (I) se
obtienen, por ejemplo, mediante reacción de polialquilenglicoles
con alcóxidos y con ácidos grasos saturados. Deben estar presentes
tanto los dioles con de 2 a 6 átomos de carbono, que conforman la
unidad estructural C de los aditivos acordes a la invención, como
también los óxidos de etileno, propileno y/o butileno, que
conforman los grupos B en los compuestos conformes a la invención.
Los grupos hidroxílicos libres de los alcóxidos se terminan con
ácidos grasos saturados con de 8 a 22 átomos de carbono. Estos
compuestos y su elaboración se conocen gracias a la DE 10123863.0
de la candidata.
Los dioles se seleccionan preferentemente del
grupo formado por 1,2-etanodiol,
1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol y
1,4-butanodiol. En principio, se pueden emplear
también mezclas de dioles, habiéndose mostrado beneficioso el empleo
de un único diol en la reacción.
Los alcóxidos se seleccionan del grupo formado
por los óxidos de etileno, propileno y butileno y sus mezclas. Si
se hacen reaccionar alcóxidos de diversos tipos, la alcoxilación
puede verificarse tanto en bloque como de forma aleatoria. El número
de unidades de alcóxido en los compuestos de Fórmula (I) oscila en
total en el intervalo de 2 a 30, de forma que k puede tomar en cada
caso valores de 1 a 15. Se prefieren aquellos compuestos de Fórmula
(I) en los que k representa, en cada caso, números de 2 a 15,
especialmente de 4 a 10 y muy especialmente 10. Se prefieren también
los compuestos de Fórmula (I) que contienen unidades de óxido de
etileno como grupo B, preferentemente sólo unidades de óxido de
etileno.
Los ácidos grasos saturados apropiados, que
pueden formar el grupo A de los compuestos acordes a la invención,
se seleccionan preferentemente del grupo constituido por los ácidos
octanoico, nonanoico, decanoico, undecanoico, dodecanoico,
tridecanoico, tetradecanoico, pentadecanoico, hexadecanoico,
heptadecanoico y octadecanoico, así como nonadecanoico, eicosanoico
y heneicosanoico, así como docosanoico. Se prefieren aquellos
compuestos de Fórmula (I) en los que R representa un radical
alquílico saturado con de 9 a 13 y/o de 9 a 11 átomos de carbono.
Se prefieren muy especialmente los compuestos de Fórmula (I)
basados en los ácidos decanoico (C_{10}) y undecanoico
(C_{11}).
Se prefieren aquellos compuestos de Fórmula (I),
cuyo punto de niebla es inferior a 12ºC, preferentemente inferior a
10ºC y especialmente inferior a 6ºC. Con especial ventaja se
seleccionan los compuestos de Fórmula (I) entre aquellos, cuyo
punto de niebla es inferior a 5ºC y especialmente inferior a
3ºC.
Se prefieren los compuestos de Fórmula (I) que
sirven como aditivos en el sentido de la presente invención, en los
que R representa un radical alquílico lineal con 9 átomos de
carbono, k tiene el valor 5, n vale 2 y C representa un radical
CH_{2}CH_{2}(CH_{3}) o donde R representa un radical
alquílico lineal con 11 átomos de carbono, k tiene el valor 5, n
vale 2 y C representa un radical
CH_{2}-CH_{2}(CH_{3}).
Los aditivos conformes a la invención se pueden
emplear en solitario o en mezclas entre ellos. Además, se pueden
añadir aditivos adicionales, conocidos gracias al estado de la
técnica, para la extrusión y/o elaboración de los polímeros.
Además de los aditivos de Fórmula (I) se pueden
emplear también los de Fórmula (II). Estos compuestos de Fórmula
(II) se elaboran mediante reacción de dos partes de ácidos grasos
con de 8 a 22, preferentemente con de 10 a 12 átomos de carbono,
con una parte de polietilenglicol. Preferentemente se hacen
reaccionar polietilenglicoles con un peso molar de 300 a 600,
preferentemente de 400, con ácidos grasos o sus derivados según
procedimientos ya conocidos, preferentemente en presencia de
catalizadores. Se prefieren especialmente los ácidos grasos
saturados con de 10 a 12 átomos de carbono y, como derivados
apropiados de ácido graso, se prefieren los metilésteres de ácidos
grasos C_{10}- a C_{12}-. Los componentes alcohólico y ácido se
hacen reaccionar en una razón molar de aproximadamente 1 a 2. Se
prefiere especialmente el empleo de productos de reacción del
polietilenglicol de peso molar 400 con ácido decanoico o láurico.
También se pueden hacer reaccionar mezclas de los ácidos con el
polietilenglicol. Los compuestos de Fórmula (II) son objeto del
documento de patente WO 01175199. En este documento se presenta
también el empleo de compuestos de Fórmula (II) para la
hidrofilación de fibras que contienen poliolefinas, sin sugerir que
los aditivos sirven también para el acabado suavizante.
En el contexto de la presente invención, los
aditivos se emplean para la mejora de la suavidad en materiales que
contienen poliolefinas, preferentemente fibras, materiales
laminares, como tejidos no tejidos y películas.
En cuanto a los materiales que contienen
poliolefinas, resulta apropiado cualquier tipo de polímero y
copolímero conocido a base de etileno o propileno. También son
fundamentalmente apropiadas las mezclas de poliolefinas puras con
copolímeros. Igualmente se pueden emplear los aditivos en mezclas de
poliolefinas con otros polímeros sintéticos o naturales, por
ejemplo, celulosa o cáñamo, para otorgar a las fibras de
poliolefinas una mejor suavidad.
En la siguiente recopilación se enumeran los
tipos de polímero especialmente apropiados para lo aprendido
conforme a la invención: poli(etilenos) como HDPE
(polietileno de alta densidad), LDPE (polietileno de baja densidad),
VLDPE (polietileno de muy baja densidad), LLD-PE
(polietileno lineal de baja densidad), MDPE (polietileno de
densidad media), UHMPE (polietileno de peso molecular ultra alto),
VPE (polietileno reticulado), HPPE (polietileno a alta presión);
poli(propilenos) como polipropileno isotáctico;
polipropileno sindiotáctico; polipropileno PP catalizado con
metaloceno, polipropileno de alto impacto, copolímeros aleatorios a
base de etileno y propileno, copolímeros en bloque a base de
etileno y propileno; EPM
(poli[etileno-co-propileno]);
EPDM
(poli[etileno-co-propileno-co-dieno
conjugado]).
Otros tipos de polímeros apropiados son:
poli(estirol); poli(metilestirol);
poli(oximetileno); copolímeros de
alpha-olefinas o ciclo-olefinas
catalizados con metaloceno como los copolímeros
norborneno-etileno; copolímeros, que contienen como
mínimo un 60% de etileno y/o estirol y menos del 40% de monómeros
como el acetato de vinilo, acrilatos, metacrilatos, ácido acrílico,
acrilonitrilo, cloruro de vinilo. Son ejemplos de estos polímeros:
poli(etileno-co-etil-acrilato),
poli(etileno-co-acetato de
vinilo),
poli(etileno-co-cloruro de
vinilo),
poli(estirol-co-acrilonitrilo).
Resultan también apropiados los copolímeros de injerto así como las
mezclas poliméricas, es decir, mezclas de polímeros, donde entre
otros se encuentran los polímeros arriba citados, por ejemplo
mezclas de polímeros a base de polietileno y polipropileno.
Los aditivos en el sentido de la presente
invención sirven también para el acabado suavizante de las
denominadas fibras "bico" (fibras
núcleo-envoltura), elaboradas a partir de PES/PE o
PP/PE.
En el contexto de la presente invención, se
prefieren especialmente los homo- y copolímeros a base de etileno y
propileno. En un modo de ejecución de la presente invención se
emplea como poliolefina exclusivamente el polietileno
correspondiente; en otro modo de ejecución, exclusivamente
polipropileno; y en otro modo de ejecución adicional, copolímeros a
base de etileno y propileno.
En un modo de ejecución muy especialmente
preferido de la invención se aplican aditivos a las fibras de
polipropileno. Estas fibras presentan preferentemente una velocidad
de flujo de la masa fundida de más de 10 a 1500 dg/min (medido a
230ºC y 2,16 kg de carga), pudiendo preferirse las fibras con, por
ejemplo, de 150 a 1200 ó de 20 a 25 y/o de 400 a 1000 dg/min.
Se facilita un procedimiento para el acabado
suavizante de artículos, que contienen poliolefinas total o
parcialmente, en el que se añaden compuestos de Fórmula (I)
y/o(II) a los gránulos de polímero, que contienen
poliolefinas total o parcialmente, en concentraciones del 0,1 al 5%
en peso (relativo al granulado), y, a continuación, se procesan de
forma conocida para dar fibras o películas, preferentemente mediante
extrusión.
Los artículos, preferentemente fibras y/o
películas, o materiales laminares como los tejidos no tejidos, de
estas fibras, contienen los aditivos preferentemente en
concentraciones del 0,1 al 10%, preferentemente del 0,1 al 2,0% y
especialmente del 0,1 al 1,8% en peso, relativo al peso total de
los artículos. Estas concentraciones se encuentran parcialmente muy
por debajo de las concentraciones conocidas para la consecución de
la hidrofilación. El empleo conforme a la invención de compuestos
de Fórmulas (I) y/o (II) como aditivos internos conduce a productos
que contienen poliolefinas con buena suavidad. En principio, las
fibras acabadas con los aditivos acordes a la invención pueden
naturalmente experimentar incluso un tratamiento suavizante externo.
A este respecto, resulta beneficioso que la cantidad de imprimación
superficial empleada en este tratamiento externo adicional pueda
mantenerse claramente por debajo que en el caso del acabado
suavizante interno.
Ejemplo
El efecto suavizante de los aditivos acordes a la
invención se comprobó de la siguiente manera. Se elaboraron dos
tejidos de PP no tejidos spunbonded: uno con adición de un aditivo
de Fórmula (I) conforme a la invención (1,8% en peso), otro sin
esta adición. A continuación se determinó la suavidad de los tejidos
no tejidos mediante una prueba de tacto. Las posibles evaluaciones
de tacto iban de 1 = muy suave a 4 = áspero. Mientras que el tejido
no tejido sin aditivo obtuvo la calificación 3-4, se
evaluó el tejido no tejido conforme a la invención con un 2.
Claims (12)
1. Empleo de compuestos de Fórmulas Generales (I)
y/o (II)
(I)A-B-C-B-A
(II)A-B-A
donde
- A
- representa un radical R-COO, siendo R un radical alquílico saturado o insaturado, ramificado o no ramificado con de 7 a 21 átomos de carbono;
- B
- representa un grupo (C_{n}H_{2n}O)_{k}, siendo n un número entero de 2 a 4 y pudiendo k presentar los valores de 1 a 15;
- C
- representa un radical alquilénico lineal o ramificado con como mínimo 2 y como máximo 6 átomos de carbono.
como aditivos internos para el acabado suavizante
de artículos que contienen poliolefinas.
2. Empleo conforme a la reivindicación 1,
caracterizado porque, en la Fórmula (I), R representa un
radical alquílico lineal saturado con de 9 a 13 y preferentemente
de 9 a 11 átomos de carbono.
3. Empleo según las reivindicaciones 1 y 2,
caracterizado porque, en la Fórmula (I), k representa
valores 1 a 15, preferentemente de 4 a 10 y especialmente 5.
4. Empleo según las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque, en la Fórmula (I), C representa los
radicales CH_{2}-CH_{2},
CH_{2}-CH(CH_{3}),
CH_{2}-CH_{2}-CH_{2} o
(CH_{2})_{4}.
5. Empleo según las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque, en la Fórmula (I), n representa el
número 2.
6. Empleo según las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque, en la Fórmula (I), R representa un
radical alquílico lineal con 9 átomos de carbono, k tiene el valor
5, n vale 2 y C representa un radical
CH_{2}CH_{2}(CH_{3}).
7. Empleo según las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque, en la Fórmula (I), R representa un
radical alquílico lineal con 11 átomos de carbono, k tiene el valor
5, n vale 2 y C representa un radical
CH_{2}-CH_{2}(CH_{3}).
8. Empleo según las reivindicaciones 1 a 7,
caracterizado porque los compuestos de Fórmula (I) presentan
un punto de niebla de inferior a 12ºC, preferentemente inferior a
10ºC y especialmente inferior a 6ºC.
9. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a
8, caracterizado porque los compuestos de Fórmula (I)
presentan un punto de niebla de inferior a 5ºC y preferentemente
inferior a 3ºC.
10. Empleo según las reivindicaciones 1 a 9,
caracterizado porque los compuestos de Fórmula (II) se
elaboran mediante la reacción de dos partes de ácidos grasos con de
8 a 22 átomos de carbono con una parte de polietilenglicol.
11. Empleo según la reivindicación 10,
caracterizado porque los compuestos de Fórmula (II) se
elaboran mediante la reacción de dos partes de ácidos grasos con de
10 a 12 átomos de carbono con una parte de polietilenglicol.
12. Empleo según las reivindicaciones 10 y 11,
caracterizado porque en la reacción se elaboran
polietilenglicoles con pesos molares de 300 a 600, preferentemente
de 400 a 500.
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