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MXPA99010625A - Laminado no tejido/pelicula elastica con capacidad para respirar - Google Patents

Laminado no tejido/pelicula elastica con capacidad para respirar

Info

Publication number
MXPA99010625A
MXPA99010625A MXPA/A/1999/010625A MX9910625A MXPA99010625A MX PA99010625 A MXPA99010625 A MX PA99010625A MX 9910625 A MX9910625 A MX 9910625A MX PA99010625 A MXPA99010625 A MX PA99010625A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
laminate
film
clause
fabric
elastic
Prior art date
Application number
MXPA/A/1999/010625A
Other languages
English (en)
Inventor
Tod Morman Michael
Jeanette Morgan Linda
Cohen Bernard
Original Assignee
Kimberlyclark Worldwide Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kimberlyclark Worldwide Inc filed Critical Kimberlyclark Worldwide Inc
Publication of MXPA99010625A publication Critical patent/MXPA99010625A/es

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Abstract

Lapresente invención se refeire a un laminado elástico con capacidad para respirar es formado mediante el unir una película incluyendo un polímero soluble al vapor de agua elástico a una tela no tejida estrechable de manera que cuando la película es relajada, la tela estáen un estado estrechado. El laminado con capacidad para respirar es estimable en una dirección paralela al estrechamiento o angostado de la tela. El laminado posee una excelente permeabilidad al vapor de agua pero actúa como una barrera para el paso de los químicos que causan el olor incluyendo el amoníaco.

Description

LAMINADO NO TEJIDO/PELÍCULA ELÁSTICA CON CAPACIDAD PARA RESPIRAR CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se dirige a un laminado elástico con capacidad para respirar de una pelísula y de una tela no tejida. El laminado es particularmente útil como una cubierta exterior para los pañales desechables y otros productos descartables para el cuidado personal . El laminado es también útil para trajes quirúrgicos con capacidad para respirar, y otras aplicaciones con capacidad para respirar.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Son conocidos en el arte varios tipos de películas poliméricas impermeables al líquido y permeables al vapor. Un método para hacer una película polimérica permeable al vapor, involucra el mezclar una matriz de polímero con una cantidad substancial (por ejemplo, 10-70 por ciento por peso) de un rellenador particulado orgánico o inorgánico tal como, por ejemplo, carbonato de calcio, y extruir una película desde la mezcla. El polímero de matriz puede incluir una poliolefina, tal como polietileno o polipropileno o varios copolímeros de olefina. La película puede ser una película de monocapa, una película de capas múltiples, la cual contiene la capa llenada como una capa primaria junto con capas de piel con capacidad para respirar delgadas, o una película de capas múltiples teniendo más de una capa llenada. Después, la película es calentada y estirada, haciendo que se formen huecos en la película.
Las películas con capacidad para respirar son empleadas como hojas inferiores, o como un componente de hoja inferior laminado a una tela no tejida y/u otras capas, en muchos de los artículos absorbentes para el cuidado personal actuales, los pañales siendo un ejemplo. Las películas de poliolefina estiradas y llenadas proporcionan buena transmisión del vapor de agua, haciendo a los pañales más cómodos para el usuario. Como un resultado de esto, la humedad relativa y la temperatura dentro del pañal u otro producto pueden reducirse mediante el usar películas y laminados con capacidad- para respirar-.- - - -- _: - _ - - Una desventaja de las --películas y laminados de poliolefina llenados y huecos es de que éstos transmiten el amoníaco y otros vapores que causan olor así como el vapor de agua. Por ejemplo, el amoníaco es el ingrediente causante de olor primario en la orina. También, las películas y los laminados de poliolefina con huecos son generalmente no elásticos en una extensión significante. También, cualesquier aglomerados de partícula en la película antes del estiramiento pueden producir poros grandes los cuales escurrirán. Los fluidos que mojan tales películas (alcoholes, agua con surfactantes, etc.) pasarán a través de los orificios. Las bacterias y los virus pueden pasar a través de los orificios también. También los huecos generados durante el estiramiento debilitan la película.
SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a una película elástica respirable y a un laminado útil como una cubierta exterior para pañales y otros productos para el cuidado personal, y trajes quirúrgicos, los cuales tienen una alta permeabilidad al vapor de agua y una baja permeabilidad al amoníaco y algunas otras moléculas que causan olor. La película está formada de un material polimérico elástico en el que se pueden disolver las moléculas de agua. En vez de descansar sobre la difusión molecular del vapor-de .agua a-través de los. huecos o poros en la película, las pelícjujL sry losdaminados de JLa invención descansan sobre la solubilidad de las moléculas de agua, en la película -de polímero sólido, la difusión de las moléculas de agua a través de la película de polímero sólido y en la evaporación del agua que pasa a través de la película hasta el aire circundante. Las moléculas de vapor de agua son absorbidas dentro de la película desde una superficie, pasan a través de la película en un estado absorbido, y son liberadas desde la otra superficie.
Las películas elásticas no absorben el amoníaco en ninguna extensión apreciable, y no son microporosas o ahuecadas.
Por tanto, el amoníaco no es transmitido a través de las películas en cualesquier extensión significante, y los olores de amoníaco son contenidos .
La película puede formarse de cualesquier polímero elástico formador de película adecuado que exhibe una habilidad para absorber y difundir el vapor de agua. Los polímeros adecuados incluyen sin limitación el hule de silicona vulcanizado, otros polímeros de silicona, poliuretanos, polieter esteres, y amidas de polieter.
El laminado de la invención incluye por lo menos una capa de película elástica con capacidad para respirar y una tela no tejida estirable tal como una tela no tejida estrechada. La tela tejida es preferifcrlemente una tela unida por hilado, -o un laminado el cual incluye una tel-a-unida con hilado. La película y la tela no tejida son unidas juntas,- ya sea térmicamente, ultrasónicamente, o con un adhesivo, cuando la tela está en una condición "estrechada" alargada. La unión de la película elástica no estirada a la tela no tejida estrechada proporciona un laminado con capacidad para respirar el cual es estirable en una dirección paralela a la dirección de estrechamiento de la tela antes de la laminación, y la cual se recupera parcialmente o completamente cuando se remueve la fuerza de estiramiento.
Con lo anterior en mente es una característica y ventaja de la invención el proporcionar un laminado respirable que tiene propiedades elásticas mejoradas.
Es también una característica y ventaja de la invención el proporcionar un laminado respirable que es resistente a la penetración del olor de amoníaco.
También es una característica y una ventaja de la invención el proporcionar un laminado con capacidad para respirar mejorado útil en una amplia variedad de cubiertas exteriores para pañal, otros productos para el cuidado personal, trajes quirúrgicos, y otras aplicaciones con capacidad para respirar.
Las características anteriores y otras y las ventajas de la invención se_ harán adicionalmente evidentes de la siguiente descripción detallada de las incorporaciones actualmente preferidas, leídas en conjunción con" los ejemplos y los dibujos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una representación esquemática de un proceso de ejemplo para formar un material unido-estrechado elástico compuesto.
La Figura 2 es una vista en planta de un material estrechable de ejemplo antes del tensionamiento y estrechamiento.
La Figura 2A es una vista en planta de un material estrechado de ejemplo.
La Figura 2B es una vista en planta de un material unido-estrechado elástico compuesto de ejemplo mientras que está parcialmente estirado en la dirección transversal a la máquina.
La Figura 3 es una representación esquemática de un proceso de ejemplo para formar un material unido-estrechado elástico compuesto usando un método de enrollado tensionado.
La Figura 4 es una representación de un patrón de unión de ejemplo usado para unir capas de un material estrechado- unido elástico -compuesto. " r _ :- — -,~_'_ .- - ;- - ~. ~"~ - --.
L5 La Figura 5 muestra la relación entre la permeabilidad al vapor y el espesor para las películas hechas de hule de silicona vulcanizado.
La Figura 6 muestra un modelo de unión-grabado de punto delta.
DEFINICIONES El término "elástico" es usado aquí para significar cualesquier material el cual, con la aplicación de una fuerza presionadora, es estirable, esto es, puede alargarse, una longitud presionada y estirada la cual es por lo menos d alrededor de 160 por ciento de su longitud no presionada relajada, y el cual, recuperará por lo menos 55 por ciento de s alargamiento con la liberación de la fuerza alargadora estiradora. Un ejemplo hipotético sería el de una muestra de un (1) pulgada de un material el cual es alargable a por lo menos 1.60 pulgadas y el cual, al ser alargado a 1.60 pulgadas soltarse, se recuperará a una longitud de no más de 1.27 pulgadas. Muchos materiales elásticos pueden ser estirados po mucho más de 60 por ciento de su longitud relajada, por ejemplo 100 por ciento o más, y muchos de éstos se recuperarán a esencialmente su longitud relajada original, por ejemplo, a adentro de 105 :psr";ciento~de su longitud rela ada original.,- co la liberación de la-fuerza estíradora. - - - -, .- . - _ .
Como se usa aquí, el término "capacidad para respirar" se refiere a una película o laminado que tiene una tasa de transmisión de vapor húmeda (MVTR) de por lo menos de alrededor de 300 gramos/metro cuadrado-24 horas medida usando la norma ASTM E96-80, método de taza vertical, con variaciones menores como se describe en el procedimiento de prueba dado abajo .
Como se usa aquí, el término "no elástico" se refiere a cualesquier material el cual no cae dentro de la definición de "elástico", dada arriba.
Como se usa aquí, el término "recuperar" se refiere a una contracción de un material estirado a la terminación de una fuerza presionadora después del estiramiento del material mediante la aplicación de la fuerza presionadora. Por ejemplo, si un material teniendo una longitud relajada y no presionada de una (1) pulgada se alarga 50 por ciento mediante el estirar a una longitud de una y media (1.5) pulgadas, el material se alargaría 50 por ciento (0.5 pulgadas) y tendría una longitud estirada que es de un 150 por ciento de su longitud relajada. Si este material estirado de ejemplo se contrajera, esto es se recuperara a una longitud de una y una décima (1.1) pulgadas después de la liberació -de la fuerza.-presionadora y estiradora;. el material habría recuperado 80- or ciento- -{0.4 pulgadas) de. su media (0.5) pulgada -de . alargamiento. La recuperación puede expresarse como [(longitud estirada máxima-longitud muestra final) / (longitud estirada máxima-longitud muestra inicial)] X 100.
Como se usa aquí, el término "tela no tejida" significa una tela o tejido que tiene una estructura de fibras individuales o hilos los cuales están entrecolocados, pero en una manera repetitiva e identificable . Las telas no tejidas se hap formado, en el pasado, por medio de una variedad de procesos tai como, por ejemplo, los procesos de soplado con fusión, los procesos de unión con hilado y los procesos de tejido cardad unido.
Como se usa aquí, el término "microfibras significa fibras de diámetro pequeño que tienen un diámetr promedio no mayor de alrededor de 100 mieras, por ejemplo teniendo un diámetro de desde alrededor de 0.5 mieras a alrededo de 50 mieras, más particularmente, las microfibras pueden tene un diámetro promedio de desde alrededor de 4 mieras a alrededo de 40 mieras.
Como se usa aquí, el término "fibras sopladas co fusión" significa fibras formadas mediante el extruir un materia termoplástico - derretido - a --través de una pluralidad de vaso capilares de matriz, usualmente capilares y finos como hilos filamentos derretidos a adentro "de Tina corriente de -gas a alt velocidad (por ejemplo aire) la cual atenúa los filamentos d material termoplástico para reducir su diámetro, el cual pued ser a un diámetro de microfibra. Después, las fibras de soplad con fusión son llevadas por la corriente de gas a alta velocida y son depositadas sobre una superficie recolectora para forma una tela de fibras de soplado con fusión desembolsadas al azar. Tal proceso está descrito, por ejemplo, en la patente de lo Estados Unidos de Norteamérica número 3.849.241 otorgada a Butin, cuya descripción se incorpora aquí por referencia.
Como se usa aquí, el término "fibras unidas con hilado" se refiere a fibras de diámetro pequeño las cuales son formadas mediante el extruir un material termoplástico derretido como filamentos de una pluralidad de vasos capilares y finos de un órgano hilandero con el diámetro de los filamentos extruidos entonces siendo rápidamente reducido como mediante, un jalado eductivo por ejemplo u otros mecanismos de unión con hilado muy conocidos. La producción de las telas no tejidas unidas con hilado se ilustra en las patentes tal como, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 4.340.563 otorgada a Appel y otros, y en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 3.692.618 otorgada a Dorschner y otros. Las descripciones de ambas de estas patentes se incorporan aquí por referenciat~-- .--.-- .. „ - -.--- -:- z : . -- - - t, - =--.• .-: - • :-;.- - ." - . - - - -. --. V.. """- . - - ,r - - " --Co o- se . - usa . aquí.,.... el. - término - "unión de entrefibras" significa la unión producida mediante el enredado entre las fibras individuales para formar una estructura de tela coherente sin el uso de una unión térmica. Este enredado de fibra es inherente en el proceso de soplado con fusión pero puede generarse o aumentarse por procesos tales, por ejemplo, el enredado hidráulico o la perforación con perno. Alternativamente y/o adicionalmente, un agente de unión puede ser utilizado para aumentar la unión deseada y para mantener la coherencia estructural de una tela fibrosa. Por ejemplo, pueden usarse los agentes de unión en polvo y la unión con solvente químico.
Como se usa aquí, el término "hoja" significa una capa la cual puede ser ya sea una película o una tela no tejida.
Como se usa aquí, el término "material estrechado" se refiere a cualesquier material el cual ha sido angostado en por lo menos una dimensión mediante la aplicación de una fuerza tensionadora en otra dirección.
Como se usa aquí, el término "material estrechable" significa cualesquier material que puede ser estrechado.
Como se usa aquí, el término "por ciento de estrechamiento" se refiere a la proporción determinada mediante el medir la diferencia entre la dimensión- no estrechada I y la dimensión estrechada del material estrechable y entonces dividir la diferencia por la dimensión no estrechada del material estrechable.
Como se usa aquí, el término "material unido-estrechado elástico compuesto" se refiere a un material que tiene una hoja elástica unida a un material estrechado en por lo menos dos lugares. La hoja elástica puede ser unida al material estrechado en puntos intermitentes o puede unirse completamente a la misma. La unión se logra mientras que la hoja elástica y el material estrechado están en una configuración yuxtapuesta. El material estrechado-unido elástico compuesto es elástico en un "dirección generalmente paralela a la dirección de estrechamient del material estrechado. Un material estrechado-unido elástic compuesto puede incluir más de dos capas. Por ejemplo, la hoj elástica puede tener un material estrechado unido a ambos de su lados de manera que se forma un material unido-estrechad elástico compuesto de tres capas teniendo una estructura . d material estrechado/hoja elástica/material estrechado, ambo materiales estrechados estando alargados en la misma dirección Pueden agregarse hojas elásticas y/o capas de material estrechad adicionales. Pueden usarse aún otras combinaciones de hoja elásticas y de materiales estrechados.
Como •;•; se- -_-_usa:: a-q ír, ~..el término . -."laminad palindrdmico" significa-, un- ; laminado. ,-.de capas múltiples> po ejemplo, un material estrechado-unido elástico compuesto el cua es esencialmente simétrico. Los laminados palindrdmicos d ejemplo tendrán configuraciones de capa de A/B/A, A/B/B/A, A/A/B/B/A/A, etc. Los ejemplos de laminados no palindrómico tendrán configuraciones de capa de A/B/C, A/B/C/A, A/C/B/D, etc.
Como se usa aquí, el término "polímero generalmente incluye pero no se limita a homopolímeros, copolímeros, tal como, por ejemplo, copolímeros de blogue, d injerto, al azar y alternantes, terpolímeros, etc. y mezclas modificaciones de los mismos. Además, y a menos que se limit específicamente de otra manera, el término "polímero" incluirá todas las configuraciones geométricas posibles del material. Estas configuraciones incluyen, pero no se limitan a las simetrías isotáctica, sindiotáctica y al azar.
Como se usa aquí, el término "polímero elástico permeable al vapor de agua" se refiere a un polímero elástico cuyas películas tienen una permeabilidad de agua de por lo menos de alrededor de 150 kilogramos-centímetro/ (km) 2-día a 38 grados centígrados y 100 por ciento de humedad relativa, medido de acuerdo a la norma ASTM E-96-80, método de taza invertida. La discusión adicional de la permeabilidad se proporciona en la Enciclopedia de Tecnología Química de Kirk-Othmer, tercera edición, volumen" 3 de John iley~"& "Sons, páginas" 486-4-96, cuya descripción . se incorpora - aquí por"-referencia. .. a: Como se usa aquí, el término "consistiendo esencialmente de" no excluye la presencia de materiales adicionales los cuales no afectan significativamente las características deseadas de una composición o producto dado. Los materiales de ejemplo de esta clase incluirán, sin limitación, pigmentos, antioxidantes, estabilizadores, surfactantes, ceras, promovedores de flujo, solventes, particulados y materiales agregados para mejorar la procesabilidad de la composicidn.
PROCEDIMIENTO DE PRUEBA PARA MEDICIÓN DE TASA DE TRANSMISIÓN DE VAPOR DE HUMEDAD (MVTR) Una medición de la capacidad para respirar de una tela es la tasa de transmisión de vapor de humedad (MVTR) , la cual para los materiales de muestra se calculó esencialmente de acuerdo con la norma ASTM E-96-80 con variaciones pequeñas en el procedimiento de prueba como se establece abajo. Las muestras circulares midiendo tres pulgadas de diámetro se cortaron de cada uno de los materiales de prueba, y se probaron junto con un control el cual es una pieza de hoja CELGARD® 2500 de Celanse Separation Products de Charlotte, Carolina del Norte. La hoja CELGARD® 2500 es una hoja de polipropileno microporosa. Se prepararon tres muestras para cada material . El plato de prueba es una charola de Vapómetro número 60-1 distribuida por Thwing-Albert Instruments Company de Philadelphia, Pennsylvania. Cien mililitros de agua se vertieron dentro de cada charola de Vapómetro y las muestras individuales de los materiales de prueba y del material de control se colocaron a través de las partes superiores abiertas de las charolas individuales. Las bridas atornilladas son apretadas para formar un sello a lo largo de los bordes de la charola, dejando el material de prueba asociado o el material de control expuesto a la atmósfera ambiente sobre un circulo de 6.5 centímetros de diámetro teniendo un área expuesta de aproximadamente 33.17 centímetros cuadrados. Las charolas son colocadas en un horno de aire forzado a 100 grados F (32 grados centígrados) por una hora para equilibrar. El horno es un horn de temperatura constante con aire externo circulando a través d este para evitar que el vapor de agua se acumule dentro. U horno de aire forzado adecuado es, por ejemplo, un horno Blue Power-O-Matic 60 distribuido por Blue M Electric Company de Blu Island, Illinois. Al completarse el equilibrio, las charolas so removidas del horno, se pesan y se regresan inmediatamente al horno. Después de 24 horas, las charolas son removidas del horn y se pesan de nuevo. Los valores de tasa de transmisión de vapo de agua de prueba preliminar se calcularon como sigue: Prueba MVTR - (pérdida de peso gramos sobre 24 horas) x 315.5 g/m2-24 horas.
La humedad relativa-, dentro - -.-del horno no se controla específicamente .. r~ - - . , . 7 -- Bajo condiciones establecidas predeterminadas de 100 grados F (32 grados centígrados) y de humedad relativa a ambiente, la tasa de transmisión de vapor de humedad para el control CELGAR® 2500 se ha definido como siendo de 5,000 gramos por metro cuadrado por 24 horas. Por tanto, la muestra de control fue corrida con cada prueba y los valores de prueba preliminares se corrigieron para poner condiciones usando la siguiente ecuación: MVTR = (Prueba MVTR/control MVTR) x (5000 g/m2-24 horas) .
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS INCORPORACIONES ACTUALMENTE PREFERIDAS Refiriéndonos a la Figura 1 de los dibujos ahí se ilustra esquemáticamente en el punto 10 un proceso para formar un material laminado con capacidad para respirar estrechado-unido elástico compuesto. Un material estrechable 12 es desenrollado del rollo de suministro 14 y se desplaza en la dirección indicada por la flecha asociada con el mismo al girar el rollo de suministro 14 en la dirección de las flechas asociadas con el mismo. El material estrechable 12 pasa a través de un punto de presión 16 del arreglo de rodillo de impulsión 18 formado por los rodillos de impulsión 20 y 22.
" • --El mateirial estrechable 12-puede formarse a través de procesos de-unión- con hilado conocidos, -y pasarse.- directamente a través del punto de presidn 16 sin primero ser almacenado sobre un rodillo de suministro.
Una hoja elástica con capacidad para respirar 32 incluyendo un polímero soluble en vapor de agua es desenrollado de un rollo de suministro 34 y se desplaza en la dirección indicada por la flecha asociada con el mismo al girar el rollo de suministro 34 en la dirección de las flechas asociadas con el mismo. La hoja elástica pasa a través del punto de presidn 24 del arreglo de rodillo unidor 26 formado por los rodillos unidores 28 y 30. La hoja elástica 32 puede formarse a través d procesos de extrusión tal como, por ejemplo, los procesos d extrusión de película y pasarse directamente a través del punt de presión 24 sin ser primero almacenado sobre un rollo d suministro.
La hoja elástica respirable hecha del polímer permeable al vapor de agua debe tener una tasa de transmisión d vapor de humedad (MVTR) de por lo menos de alrededor de 30 gramos/metro cuadrado/24 horas, preferiblemente de por lo meno de alrededor de 1,200 gramos/metro cuadrado/24 horas, má preferiblemente de por lo menos de alrededor de 2,00 gramos/metro cuadrado/24 horas. La tasa de transmisión de vapo de humedad es una función de ambos el espesor de película y e tipo de polímero. Los polímeros elásticos preferidos los cuale exhiben la tasa de transmisión de vapor de humedad requerid sobre un rango de espesores de película útiles incluyen si limitación el hule de silicona vulcanizado, algunos otro polímeros de silicona, los poliuretanos, los esteres polieter las amidas polieter. La siguiente Tabla 1 da permeabilidades d vapor de agua representativas de los polímeros elásticos d ejemplo .
B Si el polímero elástico tiene una permeabilidad de vapor de agua baja, la película puede tener que ser extremadamente delgada a fin de lograr el nivel mínimo déséadb'de tasa de transmisión de vapor de humedad. La producción y él uso de las películas muy delgadas puede ser impráctico debido a las dificultades de procesamiento y de resistencia de película baja. El polímero elástico mismo debe por tanto tener una permeabilidad de vapor de agua suficiente para permitir el uso de películas teniendo espesores prácticos. Preferiblemente, el polímero elástico tendrá una permeabilidad de vapor de agua de por lo menos de alrededor de 150 kg-cm/ (kilómetro) 2-día, más preferiblemente de por lo menos de alrededor de 500 kg-cm/ (km) 2-día, más preferiblemente de por lo menos de alrededor de 1,000 kg-cm/ (km)2-día.
En adición a ser permeable al vapor de agua, l película elástica con capacidad para respirar no debe ser ta gruesa como para impedir esencialmente su transmisión del vapo de agua. La tasa de transmisión de vapor de humedad de un composición particular de película es aproximadament inversamente relacionada a su espesor si no hay interaccione moleculares entre la película y el vapor. Para las película permeables al vapor de agua, esta relación puede variar debido la afinidad del agua con las películas. La Figura 5 muestra l relación entre el logaritmo de espesor de película (mils) y e logaritmo de tasa de transmisión de vapor de humedad, MVT (gramos/m2-24 horas) , para películas hechas de hule de silicon vulcanizado. La tasa de transmisión de vapor de humedad se prob usando la norma .ASTM E-96-80y- 'método" de taza- vetttica-1", -co variaciones menores- corao se' describe en "el " procedimiento" d prueba mencionado arriba. Usando las técnicas de regresió lineal sobre los seis puntos de datos mostrados, se encontró qu la tasa de transmisión de vapor de humedad está relacionada al espesor de película como sigue: MVTR(g/m2-24 horas) =4700 x (espesor, mils) -1.3 Por tanto, una película de dos-mil de espesor de hule de silicona vulcanizado debe tener una tasa de transmisió de vapor de humedad de alrededor de 2,000 gramos/metro cuadrado-24 horas. Generalmente, el espesor de película para cuales«quie polímero permeable al vapor de agua elástico debe seleccionars para dar una tasa de transmisión de vapor de humedad de por l menos de alrededor de 300 gramos/metro cuadrado-24 horas, preferiblemente por lo menos alrededor de 1,200 gramos/metr cuadrado-24 horas, más preferiblemente de por lo menos d alrededor de 2,000 gramos/metro cuadrado-24 horas cuando l película está en un estado estirado. Los polímeros elástico teniendo algo menos de permeablidad de vapor de agua «que el hul de silicona vulcanizado deben por tanto hacerse en películas má delgadas a fin de lograr una transmisión de vapor comparable. Por ejemplo, la película permeable de vapor elástico no estirad puede ser de menos de alrededor de un mil de espesor, o de meno de alrededor de 0.5 mil de espesor o de menos de alrededor de 0.3 mil de espesor dependiendo de la- resistencia de la película y d la permeabilidad del a ora de agua_del polímero. -a Las películas de polímero permeable al vapor de agua elásticas pueden ser degradadas o termoplásticas, dependiendo del polímero. El hule de silicona vulcanizado es preferiblemente degradado para proporcionar una resistencia de película suficiente. La degradación puede lograrse mediante el aplicar tratamiento con calor tal como mediante el colocar las películas en un horno. Los poliuretanos pueden se termoplásticos o degradados. Los polieter esteres y las polieter amidas son generalmente termoplásticas.
En una incorporación preferida, la película elástica puede ser grabada para aumentar adicionalmente su tasa de transmisión de vapor de humedad. Cualesquier polímero que pueda hacerse en una película elástica, grabada, y la cual retenga por lo menos algo del modelo grabado exhibirá esta mejora. Algunos polímeros, tal como el hule de silicona, puede degradarse para fijar el modelo grabado. Un modelo de grabado adecuado es un modelo de "punto delta" mostrado en la Figura 6, el cual es un modelo de diamantes o cuadrados sólidos impreso en una película usando una técnica de grabado convencional. Una película grabada con un modelo de punto delta es más delgada en las "ventanas" definidas por los cuadrados impresos, que en los "cuadros" o regiones no grabadas rodeando las ventanas. Si la tasa de transmisión de " vapor :de~ humedad" e"stá— -inversamente relacionada al espesor, " o relacionada" de "acuerdó" a la "ecuación • dada arriba, entonces el grabado -sirve para aumentar la- tasa de transmisión de vapor de humedad en las regiones de "ventanas" impresas en contra de las regiones no grabadas, y aumenta efectivamente la tasa de transmisión de vapor de humedad general para la película.
La Figura 5 muestra la tasa de transmisión de vapor de humedad para una muestra de película grabada de hule de silicona vulcanizada teniendo un espesor de 19 mils en las regiones de cuadro, un espesor de sólo 3.2 mils en las regiones de ventana causado por el modelo de punto delta grabado, y un espesor general (promedio) de alrededor de 16 mils. Esta muestra de película designada con un asterisco (*) en la Figura 5. La tasa de transmisión de vapor de humedad para la muestra de película grabada es esencialmente superior que para una película de hule de silicona vulcanizada teniendo el mismo espesor general como se indica por la posición del asterisco esencialmente arriba del renglón.
El componente de tej ido unido con hilado del laminado es típicamente abierto y poroso, y no afecta significativamente la respirabilidad del laminado. En otras palabras, la capacidad para respirar la humedad de la película debe determinar la capacidad de respirar del laminado. Sin embargo, debe ~ tenerse cuidado de inir la- película ~y la tela juntas usando técnicas que no interrumpan significativamente la capacidad de respirar del laminado. Si se usa-un*,adhesivo-, el adhesivo debe cubrir sólo una parte del área de película total, y debe ser aplicado tan delgado como sea posible. El adhesivo preferido para unir las películas de poliuretano o de polieter ester a una tela unida con hilado es un adhesivo a base de poliuretano reactivo disponible de Shawmut Mills en Bridgewater, Massachusetts. Cuando se usa, un adhesivo debe ser aplicado a un peso base de menos de alrededor de 5.0 gramos por metro cuadrado (gsm) , preferiblemente de menos de alrededor de 1.0 gramos por metro cuadrado, más preferiblemente de menos de alrededor de 0.5 gramos por metro cuadrado. El adhesivo debe preferiblemente cubrir no más de alrededor de 75 por ciento de la superficie de película a menos que el adhesivo mismo sea muy permeable al agua.
Cuando es empleada la unión térmica, las condiciones de unión deben ser tales que la tela unida con hilado no se comprima innecesariamente o se fusiona junta, y la película no se dañe o se distorcione en una manera que perjudique significativamente la capacidad de respirar la humedad. La unión de calandrado térmico es una técnica preferida, usando un modelo de unión espaciado y separado que une la tela y la película juntas a menos de alrededor de 25 por ciento del área interfacial total, preferiblemente menos de alrededor de 20 por ciento del área interfacial total, más preferiblemente de menos de alrededor de 15 por ciento «del área--interf-aci-al total.- " - - _ - - - _ _ En -el proceso -mostrado en la Figura 1, la tela unida por hilado estrechable 12 pasa a través del punto de fusión 16 de un arreglo de rodillo-S 18 en una trayectoria de S inversa como se indica por las flechas de dirección de rotacidn asociadas con los rodillos de pila 20 y 22. Del arreglo de rodillo en S 18, la tela estrechable 12 pasa a través del punto de presión 24 formado por un arreglo de rodillo unidor 26. Debido a que la velocidad lineal periférica de los rodillos del arreglo de rodillo en S 18 está controlada para ser menor que la velocidad lineal periférica de los rodillos del arreglo de rodillo unidor 26, la tela estrechable 12 es tensionada entre el arreglo de rodillo S 18 y el punto de presión del arreglo de rodillo unidor 26. Mediante el ajustar la diferencia de las velocidades de los rodillos, la tela estrechable 12 es tensionada de manera que esta se estrecha o se angosta por una cantidad deseada y se mantiene en tal condición estrechada y tensionada mientras que la hoja elástica con capacidad para respirar 32 es unida a la tela estrechada 12 durante su paso a través del arreglo de rodillo unidor 26 para formar un laminado unido-estrechado elástico compuesto 40.
Otros métodos de tensionar la tela estrechable 12 pueden usarse tal como, por ejemplo, los armazones de tendedor u otros arreglos de estirador en dirección transversal a la máquina que expanden la ^tela estrechable 12 en -otras, direcciones tal como, por ejemplo, rla. dirección .transversal a la., máquina de manera que, después de unirse.-.a da hoja elástica con capacidad para respirar 32, el material unido-estrechado elástico compuesto resultante 40 será elástico en una dirección generalmente paralela a la dirección de estrechamiento, por ejemplo, en la direccidn de la máquina.
La tela estrechable 12 puede ser un material no tejido poroso tal como, por ejemplo, una tela unida con hilado, una tela formada con soplado con fusión o una tela unida y cardada. Si el material estrechable es una tela de fibras sopladas con fusión, ésta puede incluir microfibras sopladas con fusión. El material estrechable 12 puede hacerse de polímeros formadores de fibra tal como, por ejemplo, las poliolefinas. Las poliolefinas de ejemplo incluyen uno o más de polietileno, polipropileno, copolímeros de etileno, copolímeros de propileno, y copolímeros de buteno. Los polipropilenos útiles incluyen, por ejemplo, el polipropileno disponible de Exxon Chemical Company bajo la designación de comercio Exxon 3445, y el polipropileno disponible de Shell Chemical Company bajo la designación de comercio DX 5A09.
En una modalidad de la presente invención, la tela estrechable 12 es un material de capas múltiples teniendo, por ejemplo, por lo menos una capa de una tela unida con hilado unida a por lo menos, una capa de::una vtela —formada eo -soplado, con fusión, una tela cardada y.'unida .u otro material adecuado. Por ejemplo, "el material estrechable. :12 puede -ser. u -material... de capas múltiples teniendo una primera capa de polipropileno unido con hilado teniendo un peso base de desde alrededor de 0.2 a alrededor de 8 onzas por yarda cuadrada (osy) , una capa de polipropileno soplada con fusión teniendo un peso base de desde alrededor de 0.2 a alrededor de 4 onzas por yarda cuadrada, y una segunda capa de un polipropileno unido con hilado teniendo un peso base de alrededor de 0.2 a alrededor de 8 onzas por yarda cuadrada. Alternativamente, la tela estrechable 12 puede ser una capa única de material tal como, por ejemplo, una tela unida con hilado teniendo un peso base de desde alrededor de 0.2 a alrededor de 10 onzas por yarda cuadrada o una tela soplada con fusión teniendo un peso base de desde alrededor de 0.2 a alrededor de 8 onzas por yarda cuadrada.
El material estrechable 12 también puede ser un material compuesto hecho de una mezcla de dos o más fibras diferentes o una mezcla de fibras y particulados. Tales mezclas pueden ser formadas mediante el agregar fibras y/o partículas a la corriente de gas en la cual son llevadas las fibras sopladas con fusión de manera que ocurra un mezclado con enredado íntimo de las fibras sopladas con fusión y de otros materiales, por ejemplo, la pulpa de madera, las fibras cortas y particulados tal como, por ejemplo, los particulados de hidrocoloide (hidrogel) comúnmente mencionados como materiales súper absorbentes- antes de la recolección de las fibras -sopladas .con fusión sobre un dispositivo recolector :para formar una tela coherente de fibras de soplado con fusión dispersadas al azar y otros materiales tal como se describe en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 4.100.324, cuya descripción se incorpora aquí por referencia.
Si la tela estrechable 12 es una tela de fibras no tejida, las fibras deben ser unidas mediante una unión de entrefibra para formar una estructura de tela coherente la cual sea capaz de soportar el estrechamiento. La unión de entrefibra puede producirse mediante el enredado entre las fibras sopladas con fusión individuales. El enredado de fibra es inherente a lo procesos de soplado con fusión pero puede generarse o aumentars por procesos tales como, por ejemplo, el enredado hidráulico o a perforación con perno. Alternativamente y/o adicionalmente pued usarse un agente unidor para aumentar la unión deseada.
La hoja elástica 32 también puede ser un materia de capas múltiples en el sentido de que puede incluir dos o má telas o películas coherentes individuales. Adicionalmente, l hoja elástica 12 puede ser un material de capas múltiples en e cual una o más de las capas contiene una mezcla de fibras particulados elásticos y no elásticos.
-•El-.-arreglo-die-."rodillo unidor ' 26 puede 'incluir u rodillo dé calandrado:- con" -patrón,' -tal como, por-- ejemplo, u rodillo de grabado" con:.perno arreglado con úh rodillo- de- yunqu liso. Uno o ambos del rodillo de calandrado y del rodillo d yunque liso pueden calentarse y la presión entre éstos do rodillos puede ajustarse a través de medios muy conocidos par proporcionar la temperatura deseada, si hay alguno, y la presió de unión para unir el material estrechado 12 a la hoja elástic 32 forma una material estrechado-unido elástico con capacida para respirar compuesto 40.
El material estrechado y la hoja elástica puede unirse completamente juntos y aún proporcionar un materia estrechado-unido elástico compuesto con buenas propiedades de estiramiento. Esto es, un material elástico compuesto puede formarse mediante el unir un material estrechado, a una hoja elástica utilizando superficies unidoras tal como, por ejemplo, el patrón de unión sinusoidal mostrado en la Figura 4. El patrón tiene aproximadamente 75 pernos por pulgada cuadrada con cada perno de alrededor de 0.059 pulgadas de diámetro, proporcionando un área de superficie unida de alrededor de 20.5 por ciento.
Los materiales estrechados pueden ser unidos a la hoja elástica estrechable 32 en por lo menos en dos lugares a través de medios adecuados, tal como, por ejemplo, la unión térmica o adhesiva o la soldadura ultrasónica que suaviza por lo menos partes de por- lo- menos-uno :de .los -materiales-, -usualmente la hoja elástica debido a que los' materiales' elastoméricos -usados para formar la hoja elástica 32 tienen un punto -de suavizamien ornas bajo que el de los componentes del material estrechado 12. La unión puede producirse mediante el aplicar calor y/o presión a la hoja elástica sobre puesta 32 y el material estrechado 12 mediante el calentamiento de estas partes (o de la capa sobre puesta) a por lo menos la temperatura de suavizamiento del material con la temperatura de suavizamiento más baja para formar una unión. razonablemente fuerte y permanente entre las partes suavizadas resolidificadas de la hoja elástica 32 y del material estrechable 12. Las condiciones no deben ser tan severas como para perforar la película.
Las hojas elásticas pueden ser usadas teniendo pesos base de menos de 0.5 onzas por yarda cuadrada, por ejemplo de desde alrededor de 0.25 a alrededor de 0.4 onzas por yarda cuadrada. Tales hojas de peso base extremadamente bajo son ventajosas debido a razones económicas y a una capacidad para respirar superior, y son particularmente útiles en los productos desechables. Adicionalmente, también pueden ser usadas las hojas elásticas teniendo pesos base superiores tal como, por ejemplo de desde alrededor de 0.5 a alrededor de 10 onzas por yarda cuadrada .
Con relación a la unión térmica, un técnico en el arte apreciará que la temperatura a la cual los materiales, o por lo menos los sitios de unión de los mismos, son calentados para la unión -con calor dependerá no sólo de la temperatura de los rodillos calentados u otras fuentes ,de.-calo-r^si_np^deli.tiempo de permanencia de los materiales sobre las superficies calentadas, de los pesos base de los materiales y de sus calores específicos y conductividades térmicas. Sin embargo, para una combinación dada de materiales, y en vista de la descripción contenida a«quí las condiciones de procesamiento necesarias para lograr una unión satisfactoria pueden determinarse fácilmente por un experto en el arte.
Los medios de impulsión convencionales y cualesquier otros dispositivos convencionales que pueden utilizarse en conjunción con el aparato de la Figura 1 son mu conocidos y para propósitos de claridad no se han ilustrado en l vista esquemática de la Figura 1. _ La relación entre las dimensiones originales y e material estrechable 12 a sus dimensiones después de tensionamiento determina los límites aproximados de estiramient del material estrechado-unido elástico compuesto. Debido a qu el material estrechable 12 es capaz de estirarse y regresar a su dimensiones estrechadas en direcciones tales como, por ejemplo l dirección de la máquina o la dirección transversal a la máquina, el material unido-estrechado elástico compuesto será estirabl generalmente en la misma dirección que el material estrechabl 12.
Por ejemplo, con referencia a las Figuras 2, 2A 2B, si es deseado el preparar un material unido-estrechad elástico compuesto estirable a un alargamiento de 150 por ciento, un ancho del material estrechable mostrado esquemáticamente y n necesariamente a escala en la Figura 2 teniendo un ancho "A" ta como, por ejemplo, 250 centímetros, es tensionado de manera qu este se estrecha hacia abajo a un ancho "B" de alrededor de 10 centímetros. El material estrechable mostrado en la Figura 2A e entonces unido a una hoja elástica (no mostrada) teniendo u ancho de aproximadamente de 100 centímetros y el cual es por l menos estirable a un ancho de 250 centímetros. El materia unido-estrechado elástico compuesto resultante mostrado esquemáticamente y no necesariamente a escala en la Figura 2B tiene un ancho "B" de alrededor de 100 centímetros y es estirable a por lo menos el ancho "A" original de 250 centímetros del material estrechable para un alargamiento de alrededor de 150 por ciento. Como puede verse del ejemplo, el límite elástico de la hoja elástica requiere sólo ser tan grande como el límite elástico deseado mismo del material estrechado-unido elástico compuesto.
Refiriéndonos ahora a la Figura 3 de los dibujos, ahí se ilustra esquemáticamente con el número 50 un proceso de ejemplo para formar un material estrechado-unido elástico compuesto a través " de un- método enrollado "y tensionado. Un primer material estrechable 52 es desenrollado de un rollo de suministro 54 y un segundo material estrechable 82 es desenrollado de un rollo de suministro 84. Los materiales estrechables 52 y 82 entonces se desplazan en la dirección indicada por las flechas asociadas con los mismos al girar los rollos' de suministro 54 y 84 en la dirección de las flechas asociadas con los mismos . El material estrechable 52 entonces pasa a través del punto de presión 56 de un arreglo de rodillo en S 58 formado por los rodillos de pila 60 y 62. En forma similar, el material estrechable 82 pasa a través del punto de presión 86 de un arreglo de rodillo en S 88 formado por" los rodillos de pila 90 y 92. Los materiales estrechables 52 y 82 pueden formarse por medio de procesos de extrusión de no tejido conocidos tal como, por ejemplo, los procesos de unión con hilado conocidos y/o de soplado con fusión conocidos y se pasan a través de los puntos de presión 56 y 86 sin ser primero almacenados sobre los rollos de suministro.
- Una hoja elástica 72 es desenrollada de un rollo de suministro 74 y se desplaza en la dirección indicada por la flecha asociada con el mismo al girar un rollo de suministro 74 en la dirección de las flechas asociadas con el mismo. La hoja elástica 72 puede ser formada por medio de un proceso de extrusión tal como, por ejemplo, los procesos de extrusión de película soplada o de película fraguada sin ser primero almacenada sobre" un "rollo dé- suministro . - - - ••-•• ---- ------- -- • ... .. .. . . ... . , _ .. .. El material estrechable 52 entonces pasa a través de un punto de presión 56 de un arreglo de rodillo en S 58 en una trayectoria de envoltura de S en reversa como se indica por la dirección de rotación de las flechas asociadas con los rodillos de pila 60 y 62. En forma similar, el material estrechable 82 pasa a través de un punto de presión 86 de un arreglo de rodillo en S 88 en una trayectoria de envoltura de S inversa como se indica por las flechas de dirección de rotación asociadas con los rodillos de pila 90 y 92. Debido a que las velocidades lineales periféricas de los rodillos de los arreglos de rodillo en S 58 y 88 están controladas para ser más bajas que la velocidad lineal periférica de los rodillos del rodillo enrollado 94, los materiales estrechables 52 y 82 son estrechados y tensionados de manera que éstos toman en forma de emparedado la hoja elástica 72 al enrollarse sobre el rodillo de enrollado 94.
Los métodos de unión de enrollado tensionado descritos arriba son adecuados para las hojas elastoméricas de peso base bajo. Por ejemplo, las hojas elásticas pueden ser usadas teniendo pesos base menores de 0.5 osy (onzas por yarda cuadrada) , por ejemplo, de desde alrededor de 0.25 a alrededor de 0.4 onzas por yarda cuadrada. Tales hojas de peso base extremadamente bajo son útiles por razones económicas, particularmente en los productos desechables. Adicionalmente, las hojas elásticas teniendo pesos base superiores tales como, por ejemplo, de desde alrededor de 0.5 a alrededor de 10 onzas por yarda cuadrada pueden también usarse. La hoja elástica también puede ser extruida sobre la tela no tejida estrechada.
Con relación a la presión de unión utilizada cuando se efectúa la unión por el método de enrollado tensionado descrito arriba, la especificación de una presión de unión no toma en consideración en si misma los factores complicantes tal como, por ejemplo, la compatibilidad de unión de la hoja elástica y los materiales estrechados y/o los pesos de peso base de los materiales. No obstante esto, un experto en el arte, tomando en consideración tales factores será capaz de seleccionar apropiadamente una presión de unión efectiva y de variarla.
Los medios de impulsión convencionales y otros dispositivos convencionales los cuales pueden ser utilizados en conjunción con el aparato de la Figura 3 son muy conocidos y, para los propósitos de claridad, no se han ilustrado en la vista esquemática de la Figura 3.
En una modalidad, la película elástica estirable 32 puede ser preunida a otra capa elástica unible antes de ser laminada a la tela estrechable 12. Por ejemplo, la película estirable 12 puede ser una capa delgada de un polieter ester vendido bajo el nombre de comercio Hytrel, por DuPont Company, localizada en "Delawaréd Cá película 12 puede ser combinada con una capa de soplado con fusión hecha por Kimberly-Clark Corporation de otro polieter ester vendido bajo el nombre de comercio Arnitel, por DSM Company de Evansville, Indiana. Esta combinación da una permeabilidad de vapor de agua excelente. La tela de soplado con fusión debe tener un peso base de alrededor de 10-75 gramos por metro cuadrado, preferiblemente de alrededor de 15-50 gramos por metro cuadrado, más preferiblemente de alrededor de 20-40 gramos por metro cuadrado. Preferiblemente, los filamentos soplados con fusión son de alrededor de 10-30 mieras de diámetro. La película y tela soplada con fusión combinadas pueden ser laminadas a una tela unida con hilado estrechada para proporcionar un laminado teniendo una permeabilidad de vapor de agua excelente y una barrera al olor de amoníaco, una hidrocabeza alta, una elasticidad direccional, y una sensación suave.
La tela soplada con fusión de polieter ester agrega una resistencia considerable a la película 12 sin perjudicar su capacidad de respirar. La película 12 puede ser unida a la tela de soplado con fusión usando una técnica de unión, por ejemplo, un proceso de unión de impresión con adhesivo conocido por las personas con una habilidad en el arte. El laminado final puede tener la configuración de tela unida con hilado estrechada/película elástica/tela soplada con fusión elástica o puede tener la configuración de una tela unida con hilado estrechada/tela soplada con fusión elástica/película elástica. También, siempre que la tela de soplado con fusión sea porosa, ésta no requiere incluir un polímero soluble al vapor de agua, pero puede ser de cualesquier polímero elástico, por ejemplo hules de estireno-butadieno de la marca Kraton.
En otra incorporación de la invención, la película o laminado respirable elástico puede estirarse en una dirección distinta a la paralela (por ejemplo perpendicular) la dirección de estrechamiento de la tela no tejida, y laminarse a la tela en una pluralidad de ubicaciones espaciadas y separadas mientras que esta en la condición estirada y mientras que la tela es estrechada. Después de la laminación, la película elástica, o laminado se relaja, provocando el fruncido o plegado de la tela entre las regiones unidas. El laminado compuesto resultante es estirable en por lo menos dos direcciones no paralelas. La estirabilidad del compuesto en las direcciones paralelas a la dirección de estrechado se facilita por el estrechado de la tela. La estirabilidad del compuesto en la dirección no paralela (por ejemplo perpendicular) a la dirección de estrechado se facilita por el recogimiento de la tela en esa dirección. Los procesos para fabricar un laminado estirable multidireccional de una película elástica y de una tela no tejida estrechada están descritos en las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica números 5.116.662 y 5.114.781, ambas otorgadas a Morman, cuyas descripciones se incorporan aquí por referencia.
Usando una tela no tejida no estrechada para el proceso arriba descrito se producirá un laminado que se estira sólo en la dirección en que la hoja elástica fue estirada antes de la unión. Tal proceso, y un laminado resultante, están descritos en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 4.720.415 otorgada a Vander ielen y otros.
Otras combinaciones de capa también son posibles para el laminado elástico con capacidad para respirar de la invención. Independientemente de la configuración y número de capas, el laminado elástico con capacidad para respirar debe incluir por lo menos una película elástica con capacidad para respirar y por lo menos una capa no tej ida estrechada (preferiblemente unida con hilado) . Los aditivos tales como los químicos absorbedores de olor (por ejemplo los químicos absorbedores de amoniaco) también pueden ser incluidos en el laminado. Tales aditivos pueden ser agregados como partículas durante la formación de la película elástica a través de la extrusión con fraguado, por ejemplo. Los aditivos pueden ser incluidos en una cantidad de hasta 80 por ciento por peso de la película, preferiblemente de alrededor de 20-60 por ciento por peso de la película. Los aditivos absorbedores de olor útiles incluyen las zeolitas, otros aditivos absorbedores y combinaciones de los mismos .
E J E M P L O . 1 Una pieza de hoja de hule de silicona Silastic® no vulcanizada de Dow Corning Corporation de Midland, Michigan se grabó con un modelo de punto delta grande . Los puntos delta (ventana) cubrieron 16 por ciento del área de película total, mientras que las regiones no grabadas (cuadro) entre los puntos cubrieron 84 por ciento del área de película total. La película fue vulcanizada en un horno calentado para fijar el modelo grabado. La película vulcanizada tuvo un espesor de 19 mils en las áreas de cuadro, 3.2 mils en las áreas de ventana, 16.1 mils como un promedio pesado.
La tasa de transmisión de vapor de humedad de la película se midió usando ASTM E 96-80 (método de taza vertical) , modificado ligeramente como se describió arriba, y se encontró que fue de 249 gramos/metro cuadrado-24 horas. Una película plana del mismo espesor (16.1 mils) se esperaría que diera una tasa de transmisión de vapor de humedad de 127 gramos/metro cuadrado-24 horas, calculado de la ecuación derivada de los datos en la Figura 5 y que se establece abajo: Tasa de Transmisión de Vapor de Humedad = 4,700 x (espesor, mils) "13 De la misma ecuación, puede esperarse que una película completamente plana" tendría qué 'tener un espesor de sólo 9.6 mils a fin de tener una tasa de transmisión de vapor de humedad de 249 gramos/metro cuadrado-24 horas. Por tanto, mediante el grabar la película, puede lograrse una tasa de transmisión de vapor de humedad típica de películas mucho más delgadas .
Notablemente, la tasa de transmisión de vapor de humedad de la película grabada puede ser predecida de la misma ecuación, mediante el tratar las regiones grabadas y no grabadas como áreas separadas en proporción al área total .
MVTR Predecido = .84(4700) (19) "13+ .16 (4700) (3.2)"13 = .84(102) + .16(1036) = 86 + 165 = 251 gramos/m2-24 horas La tasa de transmisión de vapor de humedad predecida de 251 gramos/metro cuadrado-24 horas es esencialmente la misma que la tasa de transmisión de vapor de humedad medida de 249 gramos/metro cuadrado-24 horas. De la ecuación, se puede ver que alrededor_de dos tercios de la transmisión de vapor pasan a través de las regiones de ventana, aún cuando estas constituyen sólo 16 por ciento del área de película total.
E J E M P L O - Una- -película -Hytrel® 8171 (pslieter ester) teniendo un espesor no estirado de 1 mil se laminó adhesivamente a una tela de soplado con fusión no tejida (polieter ester) Arnitel® usando un adhesivo de poliuretano reactivo. Este laminado fue entonces unido a un material de polipropileno unido con hilado estrechado reversiblemente usando un adhesivo de rociado patentado vendido por 3M Corporation bajo el nombre de comercio Super 77®. Los materiales reversiblemente estrechados están descritos en las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica números 4.981.747 y 4.965.122, ambas expedidas a Morman, cuyas descripciones de las cuales se incorporan aquí por referencia. El tejido usado tiene un peso base de inicio de 0.8 onzas por yarda cuadrada y se estrechó de un ancho de 17.75 pulgadas a un ancho de 8.5 pulgadas , y se asento con calor en la condición estrechada. El laminado de tres capas resultante tuvo una cubierta exterior suave de la capa unidas con hilado estrechada, buenas propiedades elásticas de la película de polieter ester y de la capa de soplado con fusión, buenas propiedades de barrera de película total (evidenciadas por una hidrocabeza excediendo 120 centímetros, medido usando 7AATCC 127-89) de la película de polieter ester, y una transmisión de vapor de agua excelente (evidenciada por una tasa de transmisión de vapor de humedad de 3200 gramos/metro cuadrado-24 horas) debido a las estructuras de unido con hilado y de soplado con fusión y a la alta permeabilidad de la humedad del polieter ester constituyendo la película. La tasa de transmisión de vapor de humedad fue medida usando ASTM-E 96-80 (métod?-de taza vertical) , modificado ligeramente como se describe arriba.
E E M P O Este ejemplo se llevó a cabo para probar la barrera al olor de amoníaco para una película de poliuretano elástica con capacidad para respirar en contra de una película microporosa con capacidad para respirar del arte previo. Dos de los platos de prueba (tazas) típicamente usados para medir la tasa de transmisión de vapor de humedad (descrito en el procedimiento de prueba mencionado arriba) fueron cada uno llenados parcialmente con alrededor de 50 ce de un limpiador a base de amoníaco comercialmente identificado como "Limpiador Para Todos los Propósitos de Amoníaco de Limón Fresco" . Una muestra de una película de poliolefina microporosa PL-1845 - basada Dow Affinity® de 1 mils de espesor se colocó sobre una taza y se selló. El Dow Affinity® PL-1845 es un polietileno de baja densidad lineal catalizado con metaloceno (LLDPE) . El LLDPE fue hecho microporoso mediante el combinar la resina con más de 50 por ciento por peso de un rellenador de carbonato de calcio, mezclando con derretido los dos componentes, extruyendo una película de la mezcla y estirando la película extruida en una dirección. Una muestra de película soplada de poliuretano elastomérica con capacidad para respirar de 1-mil de espesor se colocó sobre la otra taza y se selló. La película a base de LLDPE microporosa tuvo una tasa de transmisión de vapor de humedad de alrededor de 4,000 gramos/metro cuadrado-24 horas.- El poliuretano elastomérico tuvo una tasa de transmisión de vapor de humedad de alrededor de 1,800 gramos/metro cuadrado-24 horas.
A tres personas se les pidió el oler cada taza sellada. Todas las tres personas pudieron oler el amoníaco muy fuertemente de la taza cubierta con la película a base de LLDPE. Todas las tres personas pudieron detectar sólo un aroma de limón ligero de la taza cubierta con la película de poliuretano. Este resultado sugiere que el poliuretano permite el paso de vapor de agua y del perfume de limón pero el no del amoníaco, y proporciona una barrera al amoníaco que no existe en la película de LLDPE llenada microporosa.
Aún cuando las modalidades arriba descritas son consideradas actualmente preferidas, pueden hacerse varias modificaciones y mejoras sin departir del espíritu y alcance de la invención. El alcance de la invención se indica por las reivindicaciones anexas y todos los cambios que caen dentro del significado y rango de equivalencia se intenta que se abarquen aquí .

Claims (45)

R E I V I N D I C A C I O N E S
1. Un laminado elástico con capacidad para respirar, que comprende: una película elástica con capacidad para respirar; una tela no tejida estrechable unida a la película mientras que la tela no tejida está estrechada y la película está en un estado no estirado; el laminado tiene una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos de alrededor de 300 gramos/metro cuadrado-24 horas.
2. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque la película comprende un polímero de silicona.
3. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 2 caracterizado porque el polímero de silicona comprende hule de silicona vulcanizado.
4. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque la película comprende un poliuretano.
5. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque la película comprende un polieter ester.
6. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque la película comprende un polieter amida .
7. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque la película comprende un polímero el cual tiene una permeabilidad de vapor de agua de por lo menos de alrededor de -ISO rkg-Centímetro/ (kilómetro) -día a 38 grados centígrados y una humedad relativa de 100 por ciento.
8. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque la película comprende un polímero el cual tiene una permeabilidad de vapor de agua de por lo menos de alrededor de 500 kg-cm/ (km) 2-día a 38 grados centígrados y una humedad relativa de 100 por ciento.
9. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque la tela no tejida comprende una tela unida con hilado.
10. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque la tela comprende un polímero el cual tiene permeabilidad de vapor de agua de por lo menos de alrededor de 1,000 kg-cm/ (kilómetro) cuadrado-día a 38 grados centígrados y 100 por ciento de humedad relativa.
11. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 9 caracterizado porque la tela unida con hilado comprende polipropileno.
12. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque tiene una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos de alrededor de 1,200 g/metro cuadrado-24 horas. .., m „-„, _ _ . ^ * - ...^ ,_J, ,.- - .. _*
13. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque tiene una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos de alrededor de 2,000 g/metro cuadrado-24 horas.
14. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque comprende una segunda tela no tej ida .
15. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque la película está grabada.
16. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque la película bloquea esencialmente el paso del olor de amoníaco.
17. Una cubierta exterior para pañal que comprende el laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1.
18. Un traje quirúrgico que comprende el laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1.
19 Un laminado elástico respirable, que comprende : •una" pélícuTa "elástica permeable al vapor "dé agua que comprende un polímero seleccionado del grupo que consiste de polímeros de silicona, poliuretanos, polieter esteres, polieter amida y combinaciones de las mismas; y una tela unida con hilado estrechable unida a la película; el laminado tiene una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos de alrededor de 1,200 gramos/metro cuadrado-24 horas.
20 El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 19 caracterizado porque el polímero comprende hule de silicona vulcanizado.
21. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 19 caracterizado porque la película tiene un espesor no mayor de alrededor de 1.0 mil, en una condición no estirada.
22. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 19 caracterizado porque la película tiene un espesor no mayor de alrededor de 0.5 mil, en una condición no estirada.
23. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 19 caracterizado porque la película tiene un espesor no mayor de alrededor- de 0.3 mil, en una condición no estirada.
24. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 19 caracterizado porque la película y la tela están unidas térmicamente juntas.
25. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 19 caracterizado porque la película y la tela están unidas adhesivamente juntas.
26. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 19 caracterizado porque la tela unida con hilado está estrechada cuando la película está en un estado no estirado.
27. El laminado tal y como se reivindica en l cláusula 19 caracterizado porque la película además comprende un o más químicos absorbentes de olor.
28. El laminado tal y como se reivindica en l cláusula 27 caracterizado porque el uno o más químico absorbentes de olor comprenden un químico absorbente de amoníaco.
29. El laminado tal y como se reivindica en l cláusula 19 caracterizado porque la película está grabada.
30. El laminado tal y como se reivindica en l cláusula 19 caracterizado porque comprende una tela no tejid adicional .
31. El laminado tal y como se reivindica en l cláusula 19 caracterizado porque la película esencialment bloquea el paso del olor de amoníaco .
32. Una cubierta exterior de pañal que comprend el laminado tal y como se reivindica en la cláusula 19.
33. Un traje quirúrgico que comprende el laminado tal y como se reivindica en la cláusula 19.
34 Un laminado elástico con capacidad par respirar, que comprende: una película elástica respirable que tiene los lados primero y segundo; una capa no tej ida soplada con fusión unida al primer lado de la película; y una capa no tejida unida con hilado unida al segundo lado de la película.
35. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 34 caracterizado porque la película comprende un polieter ester. -
36. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 34 caracterizado porque la capa de no tejido soplada con fusión comprende un polieter ester.
37. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 34 caracterizado porque la película y la capa no tejida soplada con fusión cada una comprenden un polieter ester.
38. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 34 caracterizado porque la película y la capa no tejida soplada con fusión comprenden dos polieter esteres diferentes.
39. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 34 caracterizado porque la película está grabada.
40 Un laminado elástico respirable, que comprende : una película elástica respirable; y un laminado no tejido estrechable unido a la película; el laminado tiene una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos de alrededor de. dOO gramos/metro cuadrado-24 horas.
41. El laminado elástico respirable tal y como se reivindica en la cláusula 40 caracterizado porque el laminado no tejido estrechable comprende una película y una tela no tejida soplada con fusión.
42. El laminado elástico respirable tal y como se reivindica en la cláusula 41 caracterizado porque la película comprende polieter ester.
43. El laminado elástico respirable tal y como se reivindica en la cláusula 41 caracterizado porque la tela soplada con fusión comprende polieter ester.
44 Un laminado elástico respirable, que comprende : una película elástica con capacidad para respirar; y una tela no tejida estrechable unida a la película; la tela no tejida está estrechada en una primera dirección cuando la película está en un estado no estirado; ~ la película y la tela son unidas juntas mientras que la película está estirada en una segunda dirección no paralela a la primera dirección.
45. El laminado elástico con capacidad para respirar tal y como se reivindica en la cláusula 44 caracterizado porque la segunda dirección es esencialmente perpendicular a la primera dirección. E S U M E N Un laminado elástico con capacidad para respirar es formado mediante el unir una película incluyendo un polímero soluble al vapor de agua elástico a una tela no tejida estrechable de manera que cuando la película es relajada, la tela está en un estado estrechado . El laminado con capacidad para respirar es estirable en una dirección paralela al estrechamiento o angostado de la tela. El laminado posee una excelente permeabilidad al vapor de agua pero actúa como una barrera para el paso de los químicos que causan el olor incluyendo el amoníaco.
MXPA/A/1999/010625A 1997-05-30 1999-11-18 Laminado no tejido/pelicula elastica con capacidad para respirar MXPA99010625A (es)

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