BRPI0520628B1 - artigo absorvente e folha de cobertura permeável a líquido compreendendo regiões hidrofílicas e hidrofóbicas - Google Patents
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Abstract
artigo absorvente compreendendo regiões hidrofílicas e hidrofóbicas. a presente invenção se refere a um artigo absorvente tal como uma fralda, a fralda calça, forro de calcinha, absorvente íntimo ou protetor para incontinência, onde ao menos uma porção deste artigo absorvente compreende um padrão de ao menos uma região hidrofilica e de ao menos uma região hidrofóbica caracterizado pelo fato de que dita ao menos uma região hidrofilica e/ou dita ao menos uma região hidrofóbica estão presentes como um revestimento em dita parte do artigo absorvente. a parte revestida é preferivelmente uma folha de topo permeável a líquido.
Description
1/47 “ARTIGO ABSORVENTE E FOLHA DE COBERTURA PERMEÁVEL A LÍQUIDO COMPREENDENDO REGIÕES HIDROFÍLICAS E HIDROFÓBICAS” [001] A presente invenção se refere a um artigo absorvente tal como uma fralda, fralda calça, forro de calcinha, absorvente íntimo, protetor para incontinência ou similares onde ao menos uma porção deste artigo absorvente compreende um padrão de regiões hidrofílicas e hidrofóbicas.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [002] Os artigos absorventes do presente tipo compreendem frequentemente uma folha de cobertura permeável a líquido que se encontra adjacente ao corpo do usuário, uma folha de cobertura impermeável a líquido (folha traseira) que está distante do corpo do usuário e se encontra adjacente à roupa do usuário e uma camada absorvente interposta entre a folha de topo permeável a líquido e a folha traseira impermeável a líquido.
[003] É habitual usar não-tecidos e materiais de película perfurada como folha de topo. Ambos os materiais são feitos geralmente de polímeros inerentemente hidrofóbicos, sintéticos tais como polietileno ou polipropileno.
[004] Os materiais hidrofóbicos mostram quase nenhuma tendência a absorver líquidos corporais na superfície de modo que, após a passagem de líquidos corporais e sua absorção pela camada absorvente, a superfície desenvolve preferivelmente uma sensação agradável de secura para o usuário. Desde que os materiais hidrofóbicos sofrem freqüentemente de insuficiente capacidade de serem molhados, conhece-se tratá-los com agentes de molhadela, por exemplo, surfactantes para realçar o contato com a água e permeabilidade de líquido. Entretanto, devido a sua capacidade ligar a água, os materiais hidrofílicos tendem a causar uma sensação indesejada de estar molhado quando da descarga de líquidos corporais.
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2/47 [005] Os materiais completamente hidrofílicos ou hidrofóbicos não são assim capazes de satisfazer as necessidades contraditórias de um usuário de um artigo absorvente. Tais materiais também não permitem empregar suas propriedades benéficas onde são na maior parte necessárias. Além disso, acredita-se que nem os materiais inteiramente hidrofóbicos nem inteiramente hidrofílicos sejam capazes de promover um ambiente saudável no artigo absorvente. Como um ambiente saudável nós compreendemos particularmente um ambiente de baixa umidade onde, apesar da liberação de líquidos ou suor do corpo, a pele do usuário não seja inclinada a ser ficar super-hidratada, que é uma das causas mais freqüentes das assaduras de fralda.
[006] Além disso, as películas de nanoscala de polímeros de auto-montagem são conhecidas dos vários campos da técnica e atraíram o interesse considerável nos últimos anos. Estas películas de nanoscala são formadas tipicamente pela deposição de camadas alternadas monomoleculares de dois polímeros que têm grupos funcionais capazes de interação entre si. Muito destes estudos foram conduzidos com a deposição camada-por-camada (abreviado também como deposição LBL) de polímeros catiônicos e aniônicos baseados na reversão de carga de superfície após cada deposição, um dos sistemas mais bem examinados sendo poli(sulfonato de estireno) / (hidrocloreto de polialilamina) (PSS/PAH).
[007] US 2005/0069950 A1 descreve um método para nanofabricação de películas finas, revestimentos e microcápsulas baseadas em concepção apropriada de oligopeptídeos. A liberação de drogas é discutida em relação às microcápsulas. Além disso, as fraldas descartáveis são mencionadas como um entre muitos usos possíveis para os peptídeos projetados de acordo com estes documentos. São descritas mais concretamente aplicações biomédicas.
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3/47 [008] Os documentos US 5.807.636, US 5.700.559 e US 5.837.377 relacionam-se a um artigo hidrofílico para uso em ambientes aquosos incluindo um substrato, uma camada polimérica iônica em dito substrato e um revestimento polieletrólito desordenado ligado ionicamente à dita camada polimérica. As fraldas e outros forros são mencionados como uma entre muitas aplicações potenciais deste ensinamento.
[009] O documento WO 00/32702 descreve, por exemplo, um papel ou um produto não-tecido que contêm fibras, partículas de enchimento ou outras partículas produzidas pela deposição camada-por-camada de dois polímeros de interação, preferivelmente polieletrólitos aniônicos e catiônicos que são usados tipicamente como agentes de resistência seca e molhada na manufatura de papel. Conformemente, este documento avalia também a resistência à tração do produto de papel.
[010] Outros documentos adicionais que se referem à tecnologia LBL são, por exemplo, WO 2005/058199 A1; US 5.208.111; US 5.518.767; US 5.536.573; US 6.114.099; US 6.451.871; US 6.492.096; US 2003/152703; US 2004/0086709; WO 2005/032512; US 2004/0137039; A. A. Antipov et al., Sustained Release Properties of Polyelectrolyte Multilayer Capsules; J. Phys. Chem. B 2001, 105, 2281-2284; M. Freemantle, Polyelectrolyte Multilayers; Science & Technology (2002), 44-48; US 2004/0047979 A1; US 5.885.753; e WO 2004/07677 A2.
[011] Há também um documento que se refere à construção multicamadas em fraldas sem conexão com LBL. O documento WO 2005/023536 divulga um artigo absorvente que compreende ao menos uma primeira região de película de microcamada que têm uma função de entrada de líquido, ao menos uma segunda região de película de microcamada que têm uma função de absorção e de distribuição de líquido, ao menos uma terceira região de película de microcamada que têm uma função de retenção de líquido,
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4/47 e ao menos uma quarta região de película microcamada que tem uma função de barreira de líquido. Estas primeira, segunda, terceira e quarta regiões de película de microcamada são co-extrudadas e montadas entre si para dar forma ao sistema de película unitária microcamada. Entretanto, estas camadas têm aparentemente uma espessura acima da escala de nm e não se montam uma à outra.
[012] Em vista do acima exposto, é um objetivo técnico da presente invenção fornecer um artigo absorvente onde as desvantagens de se usar materiais inteiramente hidrofóbicos ou inteiramente hidrofílicos são evitados ou suavizados.
[013] É um objetivo técnico adicional da presente invenção fazer um uso mais eficiente das propriedades hidrofílicas e hidrofóbicas dos materiais.
[014] É um ainda um objetivo técnico adicional da presente invenção fornecer um artigo absorvente onde determinadas partes deste podem contribuir de uma maneira benéfica ao menos para uma propriedade relevante tal como sensação do material, transporte de fluido, ambiente saudável dentro do artigo absorvente ou similares.
BREVE DESCRIÇÃO DA PRESENTE INVENÇÃO [015] A presente invenção se refere a um artigo absorvente tal como uma fralda, uma fralda calça, um forro de calcinha, um absorvente íntimo ou um protetor para incontinência onde ao menos uma porção de dito artigo absorvente compreende um padrão ao menos de uma região hidrofílica e ao menos de uma região hidrofóbica onde dita ao menos uma região hidrofílica e/ou dita ao menos uma região hidrofóbica está presente como um revestimento em dita parte do artigo absorvente.
[016] De acordo com a presente invenção encontrou-se que as desvantagens de materiais inteiramente hidrofílicos ou hidrofóbicos podem ser
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5/47 superadas ou suavizadas pelo provimento de partes de um artigo absorvente com um revestimento abrangendo regiões hidrofílicas e hidrofóbicas, particularmente um padrão destes. Desse modo, as propriedades materiais hidrofílicas e hidrofóbicas são utilizadas de uma maneira econômica, especificamente desde que as regiões hidrofílicas e hidrofóbicas podem ser localizadas onde desenvolvem o benefício máximo ao usuário. As regiões hidrofílicas são capazes de condensar e de fixar gotas de água de uma atmosfera úmida, como ocorre freqüentemente em artigos absorventes, enquanto as regiões hidrofóbicas contribuírem para uma redução da sensação desagradável de estar molhado, associada frequentemente com os materiais inteiramente hidrofílicos.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA PRESENTE INVENÇÃO [017] A presente invenção se refere a um artigo absorvente tal como uma fralda, fralda calça, forro de calcinha, absorvente íntimo ou protetor para incontinência, onde ao menos uma porção destes compreende um padrão de ao menos uma região hidrofílica e ao menos uma região hidrofóbica, onde dita ao menos uma região hidrofílica e/ou dita ao menos uma região hidrofóbica está presente como um revestimento em dita parte do artigo absorvente.
[018] O revestimento pode cobrir a superfície inteira da parte tratada do artigo absorvente ou somente de uma parte desta. As regiões hidrofílicas e hidrofóbicas são dispostas em um padrão.
[019] O termo padrão, como usado aqui, significa um arranjo intencional dos elementos em uma superfície, de tal maneira que nem a região hidrofílica nem a região hidrofóbica cobrem a superfície inteira. Um padrão pode ser geométrico ou repetitivo ou ambos. O padrão pode ser regular ou irregular, sendo preferido o anterior. O padrão pode compreender ao menos uma região hidrofílica e mais de uma (por exemplo, ao menos 2, ao menos 5, ao menos 10, ao menos 50, etc..) região hidrofóbica ou ao menos uma
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6/47 hidrofóbica e mais de uma (por exemplo, ao menos 2, ao menos 5, ao menos 10, ao menos 50, etc..) região hidrofílica.
[020] A relação de cobertura das regiões hidrofílicas e hidrofóbicas não é especificamente restrita e pode ser, por exemplo, 1/99 a 99/1,5/95 a 95/5, 10/90 a 90/10 ou 20/80 a 80/20.
[021] Como hidrofóbica nós compreendemos preferivelmente, de acordo com a técnica, um material ou uma porção de uma molécula feita de um material específico a que na ocorrência de molhadela com água de uma superfície plana lisa consistindo unicamente deste material proporcione ângulos de contato de gota fixa maiores do que 90Q. Inversamente, uma superfície plana lisa (onde não ocorre nenhum efeito devido à aspereza de superfície) que conduz a ângulos de contato de uma gota fixa de água de menos do que 90Q, ou onde a gota de água se espalha espontaneamente através da superfície, é considerada tipicamente como hidrofílica. O ângulo de contato pode ser determinado em linha com método TAPPI T558PM-95 (1995) sob a consideração do seguinte:
1. Os materiais a serem testados devem ser aclimatados a 23 Q C, umidade relativa de 50% sobre um período de tempo apropriado (ao menos 4 h) antes da medida. A medida deve ser executada em um ambiente de clima controlado (23 Q C, umidade relativa de 50%).
2. Os materiais a serem testados devem estar presentes como uma única camada de material que possa ser aplicada a um suporte da amostra padrão usando fitas adesivas de dupla face, como por exemplo, recomendado pela manufatura.
3. Os parâmetros apropriados para a medida são:
a) líquido, água de qualidade reagente
b) um volume da gota de 5 μΙ
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c) número de gotas a serem medidas calculando a média dos resultados: 25
d) no caso hipotético onde nem T558PM-95 nem os presentes comentários se dirigem às condições específicas de medida, valores padrão como recomendados pelo fabricante do equipamento de teste podem ser usados. Os nomes dos fornecedores de equipamento de teste apropriado podem ser encontrados no jogo encadernado de métodos de teste de TAPPI ou podem ser disponibilizados do centro de recursos de informação de TAPPI. Os dispositivos preferidos são manufaturados por Fibro System AB, Estocolmo e são introduzidos no mercado sob a marca registrada de FibroDat®, tal como o verificador de ângulo de contato de FibroDat® 1100.
4. Para aqueles materiais (por exemplo, materiais hidrofílicos, absorventes) onde o ângulo do contato varia com o tempo, a medida é conduzida 0,05 segundo após a deposição da gota.
5. Para superfícies extremamente hidrofóbicas a medida do ângulo de contato pode falhar devido à gota que se contrai como uma conta e que rola da superfície de teste. Estas superfícies são consideradas super-hidrofóbicas.
[022] Como artigo absorvente nós compreendemos os artigos capazes de absorver líquidos corporais tais como urina, fezes aquosas, secreção feminina ou líquido menstruai. Estes artigos absorventes incluem, mas não são limitadas às fraldas, fraldas calça, forros de calcinha, absorventes íntimos ou dispositivos para incontinência.
[023] Tais artigos absorventes têm uma folha de cobertura permeável a líquido (folha de topo) que durante o uso está voltada para o corpo do usuário. Eles compreendem ainda uma folha de cobertura impermeável a líquido (folha traseira), por exemplo, uma película plástica, um não-tecido revestido com plástico ou não-tecido hidrofóbico e preferivelmente uma
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8/47 camada absorvente incluída entre a folha de topo permeável a líquido e a folha traseira impermeável a líquido. Em alguns produtos absorventes sem camada absorvente, tal como os forros de calcinha específicos introduzidos no mercado pelo atual requerente sob várias marcas registradas em relação ao nome do produto Freshness everyday, a capacidade absorvente da folha de topo e folha traseira são suficientes para absorver pequenas quantidades de secreção feminina.
[024] De acordo com uma concretização preferida da invenção, a parte que compreende ao menos uma região hidrofílica e ao menos uma região hidrofóbica é a folha de cobertura permeável a líquido.
[025] Opcionalmente, ao menos uma camada adicional de uma manta ou de um material de espuma é disposta entre a camada absorvente e a folha de topo. A ao menos uma camada adicional pode, por exemplo, • ser unida com a folha de topo para formar uma folha de topo multicamadas, • auxiliar na remoção de líquidos corporais que penetram através da folha de topo e/ou distribuir os líquidos oriundos do corpo através da superfície inteira da camada absorvente, como em uma denominada camada de aquisição/distribuição, ou • pertencer ao envoltório do núcleo da camada absorvente.
[026] Uma folha de topo apropriada pode ser fabricada de uma larga escala de materiais, tais como, materiais tecidos e não-tecidos (por exemplo, uma manta não-tecida de fibras), materiais poliméricos, tais como, películas plásticas perfuradas, por exemplo, películas termoplásticas formadas perfuradas e películas hidroformadas termoplásticas; espumas porosas; espumas reticuladas; películas termoplásticas reticuladas; e telas termoplásticas. Os materiais tecidos e não-tecidos apropriados podem ser
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9/47 compreendidos de fibras naturais ou de uma combinação de fibras naturais e sintéticas. Exemplos de fibras sintéticas apropriadas que podem compreender o todo ou uma parte da folha de topo incluem, mas não são limitadas a poliamida (por exemplo, nylon), acrílico (por exemplo, poliacrilonitrila), poliamida aromática (por exemplo, aramida), poliolefina (por exemplo, polietileno e polipropileno), poliéster, ao copolímero do bloco de butadienoestireno, borracha natural, látex, ao espandex (poliuretano) e combinações deste. As fibras sintéticas que contêm mais de um tipo de unidade de repetição podem resultar de combinar unidades de repetição em nível molecular dentro de cada cadeia macromolecular (copolímero), entre cadeias macromoleculares (misturas de homopolímeros), ou combinações destes (misturas de copolímeros); ou podem resultar de combinar unidades de repetição em um nível mais elevado da escala com fases nanoscópicas, microscópicas, ou macroscópicas distintas (por exemplo, fibras multicomponentes). Cada componente de uma fibra multicomponente pode compreender um homopolímero, um copolímero, ou misturas destes. As fibras de bicomponente são versões comuns de fibras multicomponentes. Os dois ou mais tipos de unidades de repetição em um copolímero podem ser dispostos aleatoriamente ou em blocos alternados de cada tipo. Blocos de diferentes tipos de unidades de repetição podem ser unidos, uns aos outros em suas respectivas extremidades (copolímeros de bloco) ou entre respectiva extremidade a pelo menos um bloco (copolímeros enxertados).
[027] Os materiais não-tecidos podem ser formados pelos processos de extrusão direta durante o qual as fibras e os materiais nãotecidos são formados mais ou menos no mesmo ponto temporal, ou por fibras pré-formadas que podem ser colocadas em materiais não-tecidos em um ponto temporal distintamente subseqüente. Exemplos de processos diretos de extrusão incluem, mas não são limitados: de fiação contínua, de via sopro,
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10/47 torção em solvente, torção elétrica e combinações destas que tipicamente formam camadas. Exemplos de processos de deposição incluem deposição de via úmida e de via seca. Os processos de deposição de via seca incluem, mas não se limitam a, deposição a fluxo de ar, de via carda e combinações destes que camadas formam tipicamente. As combinações de processos acima proporcionam não-tecidos geralmente chamados híbridos ou compostos.
[028] As fibras em um material não-tecido são unidas tipicamente a uma ou mais fibras adjacentes em algumas das junções sobrepostas. Isto inclui fibras unidas dentro de cada camada e fibras unidas entre camadas quando há mais de uma camada. As fibras podem ser unidas por entrelaçamento mecânico, por ligação química ou por combinações destas. Uma descrição mais detalhada dos materiais de folha de topo apropriados que podem ser aplicados à presente invenção e são incorporados como referência são encontrados no documento US 2004/0158214 A1, especificamente na passagem dos parágrafos 0043 a 0051.
[029] De acordo com a invenção, prefere-se empregar películas plásticas perfuradas (por exemplo, películas termoplásticas) ou materiais nãotecidos baseados em fibras sintéticas e os materiais preferidos são poliolefinas, por exemplo, homo- ou copolímeros de polietileno ou polipropileno e composições de polímeros que contêm os mesmos, preferivelmente como componente principal pelo peso.
[030] Se presente, a ao menos uma camada adicional que existe entre a camada absorvente e a folha de topo pode ser feita de materiais hidrofóbicos e hidrofílicos de manta ou de espuma. Como material de manta nós compreendemos as estruturas de papel tissue, do tipo tecido ou não-tecido à base de fibras lisas coerentes. O material não-tecido pode ter as mesmas características que descritas acima para as folhas de topo.
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11/47 [031] Especificamente, a ao menos uma camada adicional pode contribuir para o gerenciamento de fluido, por exemplo, em forma ao menos de uma camada de distribuição/aquisição. Tais estruturas são ensinadas, por exemplo, por US 5.558.655, por EP 0 640 330 A1, por EP 0 631 768 A1, por WO 95/01147 ou por WO 00/35502.
[032] Os materiais de espuma são também bem conhecidos na arte e, por exemplo, descritos em EP 0 878 481 A1 ou em EP 1 217 978 A1 em nome do atual requerente.
[033] A camada absorvente, que pode ser parcial ou totalmente envolta por um envoltório de núcleo pode compreender qualquer material absorvente que seja geralmente compressível, confortável, não-irritante à pele do usuário e capaz de absorver e de reter líquidos tais como urina e outros exsudados do corpo.
[034] A camada absorvente pode compreender uma ampla variedade de materiais absorventes de líquidos usados geralmente em fraldas descartáveis e em outros artigos absorventes como polpa de madeira particulada, que é referida geralmente como feltro de ar ou felpa. Exemplos de outros materiais absorventes apropriados incluem o enchimento de celulose crepada; polímeros de via sopro, incluindo co-formação; fibras celulósicas quimicamente endurecidas, modificadas ou reticuladas; papel tissue, incluindo envoltórios de papel tissue e laminados de papel tissue, absorvente espuma, esponjas absorventes, polímeros superabsorvente (tais como fibras superabsorvente), materiais de gel absorventes, ou quaisquer outros materiais absorventes conhecidos ou combinações de materiais. Exemplos de algumas combinações de materiais absorventes apropriados são felpa com materiais de gel absorventes e/ou polímeros superabsorventes, e material de gel absorventes e fibras superabsorventes, etc..
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12/47 [035] A folha traseira impede que os exsudados absorvidos pela camada absorvente e impede que o artigo suje outros artigos externos que possam contatar o artigo absorvente, tais como lençóis de cama e roupas íntimas. Em concretizações preferidas, a folha traseira é substancialmente impermeável aos líquidos (por exemplo, urina) e compreende um laminado de um não-tecido e uma película plástica fina tal como uma película termoplástica que tem uma espessura de aproximadamente 0,012 mm a aproximadamente 0,051 mm. As películas apropriadas para folha traseira incluem aquelas manufaturadas por Tredegar Industries Inc. de Terre Haute, Ind. e vendidas sob os nomes comerciais de X15306, X10962, e X10964. Outros materiais apropriados para folha traseira podem incluir os materiais respirantes que permitem que os vapores escapem do artigo absorvente enquanto ainda impedem que os exsudados passem através da folha traseira. Exemplos de materiais respirantes podem incluir materiais tais como mantas tecidas, mantas não-tecidas, materiais compostos tais como mantas não-tecidas revestidas de película, e películas microporosas.
[036] De acordo com uma concretização da presente invenção, a(s) região(ões) hidrofóbica(s) são elevadas com respeito ao plano da(s) região(ões) hidrofílica(s). Inversamente, em linha com esta concretização, a(s) região(ões) hidrofílica(s) pode(m) ser considerada(s) como depressões com respeito ao plano da(s) região(ões) hidrofóbica(s). Este arranjo resulta, por exemplo, da estampagem, a ser explicada posteriormente, de polímero-empolímero de polímeros que têm porções de molécula hidrofóbicas ou a formação de colunas hidrofóbicas.
[037] O arranjo oposto, que é as regiões hidrofílicas estando mais elevadas com respeito ao plano das regiões hidrofóbicas ocorre, por exemplo, com as denominadas colunas hidrofílicas, como descrito também posteriormente.
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13/47 [038] Deve-se compreender que a expressão padrão de regiões hidrofílicas e hidrofóbicas inclui também o exemplo de uma única região hidrofílica contínua (mar) que envolve um padrão (ilhas) de regiões hidrofóbicas e vice versa. Correspondentemente, não há também nenhuma limitação específica com respeito à forma e ao tamanho destas regiões hidrofóbicas e hidrofílicas. As concretizações preferidas serão explicadas abaixo.
[039] De acordo com uma concretização da invenção, é formado um padrão regular. De acordo com um aspecto mais adicional desta concretização, as regiões hidrofóbicas formam elevações com respeito ao plano de regiões hidrofílicas, ou de maneira inversa.
[040] As regiões hidrofílicas ou hidrofóbicas podem adotar qualquer forma apropriada, por exemplo, circular, quadrada, retangular, oval ou listrada. Como mencionado previamente, não há também nenhuma limitação específica com respeito ao tamanho destas, que pode, por exemplo, se encontrar na escala de 100 nm2 a 10 cm2, ou em linha com concretizações adicionais variar de 1 pm2 a 1 cm2, 10 pm2 a 1 mm2 ou 100 pm2 a 10.000 pm2. As últimas três escalas podem especificamente aplicar-se às ilhas em uma estrutura de mar-ilha.
[041] De acordo com uma concretização preferida da presente invenção, ao menos uma região hidrofílica, que é ao menos uma parte das regiões hidrofílicas, preferivelmente ao menos 5%, preferivelmente ao menos 20%, particularmente ao menos 50% (por exemplo, ao menos 70% ou ao menos 90%) de todas as regiões hidrofílicas tem uma dimensão abaixo de 1 mm, preferivelmente (por exemplo, nos círculos) um diâmetro de menos de 100 pm, mais preferivelmente um diâmetro de menos de 20 pm, mais preferivelmente mesmo de menos de 10 pm, particularmente menos de 5 pm. Um limite mais baixo concebível é 100 nm. No caso dos polígonos regulares (por exemplo, quadrados, pentágonos, etc..) o diâmetro deve ser
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14/47 compreendido como a distância de uma borda à borda oposta ou canto, no exemplo de outra dá forma (por exemplo, listras, etc..) como o menor eixo (largura). De acordo com uma concretização alternativa preferida, o acima se aplica ao menos à uma região hidrofóbica.
[042] As pequenas dimensões de regiões hidrofílicas contribuem para a fixação de gotas de água às regiões hidrofílicas. Uma fixação muito eficaz, por exemplo, foi relatada em US 2004/0086709 A1 (P. T. Hammond) e por X.Yiang, H. Zheng, S. Gourdin e P. T. Hammond em Polymer-on-Polymer stamping: Universal approaches to chemically patterned surfaces in Langmuir 2002, 18, 2607-2615 para a condensação de gotas de água em regiões hidrofílicas circulares de uma superfície de poliamina que tem um diâmetro de 10 pm.
[043] De acordo com uma concretização da presente invenção, as regiões hidrofílicas têm um diâmetro (por exemplo, de círculos) de 100 nm a menos de 1 mm, por exemplo, de 1 pm a menos de 100 pm. No caso de polígonos regulares (por exemplo, quadrados, pentágonos, etc..) o diâmetro deve ser compreendido como a distância de uma borda à borda oposta ou canto, no exemplo de outra forma (por exemplo, listras, etc..) como o menor eixo (largura).
[044] De acordo com uma concretização da presente invenção, as regiões hidrofílicas formam configurações regulares (ilhas, por exemplo, círculos) cercadas por uma região hidrofóbica contínua (mar) preferivelmente elevada com respeito ao plano das regiões hidrofílicas. Aqui as regiões hidrofílicas podem ter as dimensões acima citadas.
[045] Onde quer que a presente descrição ou as reivindicações mencionem um padrão, a ao menos uma região hidrofílica ou ao menos uma região hidrofóbica ou sinônimos disso, as passagens precedentes indicam características preferidas destes.
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15/47 [046] De acordo com uma concretização da presente invenção, a parte do artigo absorvente que compreende o padrão é uma folha de topo perfurada (por exemplo, película plástica ou não-tecido) que tem um padrão regular de perfurações, onde ao menos uma porção das regiões hidrofílicas, preferivelmente a maioria ou todas as regiões hidrofílicas é aplicada em registro com ditas perfurações.
[047] Preferivelmente, as regiões hidrofílicas cercam ou abrangem as perfurações. De acordo com esta concretização, a condensação de gotas de água pode ser localizada naquelas áreas de uma folha de cobertura que permitam a passagem de líquido do corpo para as camadas abaixo da folha de cobertura, incluindo a camada absorvente. Correspondentemente, esta concretização pode não somente contribuir para uma remoção mais eficiente da umidade da pele do usuário para o artigo absorvente. Pode também ajudar no fluxo de líquidos corporais através das perfurações nos materiais de folha de topo. Similarmente, é concebível arranjar as regiões hidrofílicas em um multiplicidade de listras que abrangem ao menos uma parte, preferivelmente a maioria das perfurações dos materiais de folhas de topo tipo película para realçar e dirigir o fluxo de líquidos corporais. Similarmente, se forem usados não-tecidos como materiais de folha de topo, prefere-se igualmente aplicar as regiões hidrofílica naquelas partes que mostram maior porosidade ou, se aplicável, perfurações.
[048] As regiões hidrofílicas são formadas preferivelmente por polímeros doadores/receptores de hidrogênio (polímero que compreende um doador de ligação de hidrogênio e/ou polímero que compreende um receptor de ligação de hidrogênio) ou por polímeros polieletrólitos (polímero polianiônico e/ou policatiônico). Ambos os sistemas são preferivelmente do tipo de automontagem e são baseados preferivelmente em camadas (tipicamente monomoleculares) alternadas.
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16/47 [049] As regiões hidrofílicas (por exemplo, multicamadas com polímeros alternados) têm preferivelmente uma espessura na escala de nanômetro, isto é, abaixo de 1 pm. Preferivelmente, o revestimento hidrofílico tem uma espessura menor do que 250 nm, mais preferivelmente menor do que 100 nm, mais preferivelmente mesmo menor do que 50 nm (por exemplo, menor do que 20 nm). A medida é feita em uma umidade relativa de 50% a 20 QC, depois que a espessura de película alcançou um equilíbrio sob estas circunstâncias.
[050] Prefere-se fornecer multicamadas (por exemplo, de doador/receptor de hidrogênio ou do tipo polieletrólito) que sejam compostas de duas ou mais camadas, mais preferivelmente 3 a 100 camadas, em particular 4 a 50 camadas (por exemplo, 5 a 20 camadas).
[051] As multicamadas de doador/receptor de hidrogênio ou de polieletrólitos são formadas preferivelmente em uma técnica de deposição de camada-por-camada (LBL) bem conhecida na técnica de fazer películas finas multicamadas (veja as referências mencionadas em fundamentos da invenção ou de G. Decher e J.B. Schlenoff (ed) , Multilayer Thin Films, Sequential Assembly of Nanocomposite Materials, Wiley VCH 2003, incorporado pela referência).
[052] De acordo com uma concretização (polímeros doadores/receptores de hidrogênio), um polímero a ser usado é um polímero neutro que compreende um doador de ligação de hidrogênio (polímero doador de ligação hidrogênio) e é combinado preferivelmente com um segundo polímero neutro (diferente) que compreende um receptor de hidrogênio (polímero receptor de ligação hidrogênio) em camadas alternadas de automontagem (camadas tipicamente monomoleculares).
[053] Doadores de ligação de hidrogênio são as metades que contêm ao menos um átomo de hidrogênio em que pode participar da formação
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17/47 de ligação de hidrogênio e um átomo mais eletronegativo ligado ao átomo de hidrogênio. Os exemplos destas metades incluem, mas não são limitados a, OH, N-H, P-H, e S-H. A metade C-H pode também ser doadora de ligação de hidrogênio se o átomo de carbono estiver ligado a outros átomos através de uma ligação tripla, se o átomo de carbono estiver ligado através de uma ligação dupla a O, ou se o átomo de carbono estiver ligado a pelo menos dois átomos selecionados de O, F, Cl, e Br.
[054] Receptores de ligação de hidrogênio são as metades que contêm um átomo mais eletronegativo do que o hidrogênio que pode também conter um par solitário de elétrons. Os exemplos de tais átomos incluem, mas não são limitados a N, O, F, a Cl, Br, I, S, e P.
[055] O polímero doador de ligação de hidrogênio é selecionado preferivelmente do ácido policarboxílico, tal como ácido poliacrílico (PAA) ou ácido poli-metacrílico, um polinucleotídeo, um polímero de ácido vinil-nucléico, poli-aminoácidos tais como ácido poli-glutâmico e poli (E-N-carbobenzoxi - Llisina), e poli-álcoois tais como poli (álcool de vinila), e um copolímero deste.
[056] Exemplos preferidos deste receptor de ligação de hidrogênio compreendem um poliéter, uma policetona, um polialdeído, uma poliacrilamida, outras poliamidas, uma poliamina, um poliuretano, um poliéster, um polifosfazeno ou um polissacarídeo ou copolímero destes. Exemplos específicos envolvem o óxido de polietileno, poli-1,2- dimeti-oxietileno, poli (metil vinil éter), poli (vinil benzo-18- crown-6), polivinil butiral, poli (N-vinil-2pirrolidona), poliacrilamida (PAAm), polimetacrilamida, poli (Nisopropilacrilamida), poli (4- amina) estireno, poli (ciclohexano- 1, tereftalato 4dimetileno), poli hidroxi metil acrilato, poli (bis (metilamina)fosfazeno), poli (bis(metoxietoxietoxi) fosfazeno, carboximetilcelulose ou um copolímero destes.
[057] Uma combinação apropriada de polímeros doadores/receptores de ligação de hidrogênio é PAA/PAAm.
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18/47 [058] Estes polímeros são depositados de soluções aquosas sob circunstâncias conhecidas na técnica. Os polímeros doadores de ligação de hidrogênio que compreendem funções acídicas tais como PAA devem ser depositados sob circunstâncias (tipicamente acídicas) onde os grupos acidicos existem em sua forma não-ionizada e estão conseqüentemente disponíveis para formação de ligação de hidrogênio. Similarmente, os polímeros receptores de hidrogênio devem ser depositados sob circunstâncias de pH onde o receptor do hidrogênio existe em sua forma não-ionizada. Este também deve ser considerado ao selecionar uma combinação apropriada de polímero doador de ligação de hidrogênio e receptor de ligação de hidrogênio.
[059] Revestimentos hidrofílicos (regiões) que compreendem polímeros doador de ligação de hidrogênio e/ou receptor de ligação de hidrogênio, particularmente aqueles que têm os grupos acidicos (por exemplo, COOH) tendem a dissolver em valores de pH neutros e mais elevados. Dependendo da posição no artigo absorvente e da função pretendida, pode ser assim preferível reticular o mesmo.
[060] A reticulação pode ser efetuada simplesmente aquecendo a multicamada. Uma temperatura apropriada (por exemplo, 60Q a 100Q C) e a duração dependem da natureza química da parte tratada do artigo absorvente. Reticulação térmica é preferida se os grupos funcionais (por exemplo, funcionalidade do receptor de hidrogênio e/ou do doador de hidrogênio) forem capazes de formar ligações sob a liberação de água como em grupos carboxi ou amido. O processo reticulação não é restringido a formação de ligação entre polímeros diferentes, mas pode igualmente prosseguir dentro de uma camada que tem, por exemplo, grupos carboxi. O tratamento térmico de camadas de PAA/PAAm a 90 Q C por 8h (ou períodos mais curtos a temperaturas mais altas) conduz, por exemplo, à formação de reticulação de anidrido e de imido.
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19/47 [061] A reticulação também pode ser efetuada por meios químicos. Os agentes de reticulação apropriados podem ser determinados por uma pessoa hábil sob a consideração dos grupos funcionais (por exemplo, doador e/ou receptor de ligação de hidrogênio) que existem no revestimento hidrofílico. Os íons polivalentes de metal podem, por exemplo, contribuir para uma reticulação de grupos carboxi como ensinado em WO 2001/015649. Divinilsulfona (DVS) é apropriada para reticulação de polímeros baseados em polissacarídeo, tais como derivados de celulose ou amido.
[062] As regiões hidrofílicas podem também ser formadas por uma monocamada de polieletrólito, preferivelmente multicamada. Estas podem ser reticuladas, também sob as circunstâncias explicadas antes. As multicamadas são depositadas preferivelmente pela deposição camada-porcamada (LBL) de polímeros policatiônicos e polianiônicos. A ordem de aplicar estes polímeros em uma parte do artigo absorvente não é limitada. As camadas individuais são tipicamente monomoleculares. Assim que a superfície disponível inteira for coberta pela camada monomolecular, as cargas de repelimento impedem a deposição de outras moléculas de polieletrólitos do mesmo tipo.
[063] De acordo com técnica LBL, o termo camada não deve ser compreendido em um sentido estrito de uma zona de material que mostra exclusivamente uma extensão bidimensional e limites estritos com a camada adjacente. As medidas mostraram que as camadas depositadas LBL mostram uma determinada propagação, por exemplo, de até sete vezes a espessura média da camada (preferivelmente até 4 vezes). Ou seja, uma única camada de polímero pode penetrar nas camadas vizinhas.
[064] Entretanto, a estrutura em camadas destas películas de nanoscala e sua espessura podem ser confirmadas por várias técnicas analíticas incluindo a espectroscopia de UV/Vis, elipsometria, micro
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20/47 balanceamento de cristal de quartzo (QCM), reflectometria de raio X, reflectometria de nêutron, em microscopia atômica in loco (AFM), medidas de força de superfície e outras descritas em G. Decher e J. B. Schlenoff, Multilayer Thin Films. O método preferido para determinar a espessura da película é elipsometria.
[065] As regiões hidrofílicas obteníveis pela deposição camadapor-camada, particularmente aquelas baseadas em polieletrólitos formam um revestimento hidrofílico forte, preferivelmente durável em materiais hidrofóbicos, tais como não-tecidos ou películas ou espumas hidrofóbicas. Desde que os materiais usados para películas LBL se aderem fortemente à superfície, estes dificilmente, ou de modo nenhum, se dissolvem em líquidos corporais. Isto impede que eles sejam entranhados por líquidos corporais durante sua passagem para a camada absorvente. Em contraste a isso, os surfactantes de baixo peso molecular, como usados tipicamente para hidrofilizar materiais de fralda, se dissolvem em líquidos corporais e tendem a reduzir a tensão de superfície dos líquidos corporais que abaixam desse modo o desempenho de capilaridade do artigo absorvente. Além disso, somente quantidades muito pequenas são necessárias para a formação de película, o que assegura que as características importantes tais como maciez, flexibilidade, porosidade ou absorvência não sofram a uma extensão indesejada. Uma espessura abaixo de 1 pm fornece as regiões hidrofílicas com a flexibilidade necessária para seguir os movimentos do substrato subjacente. A técnica LBL usada na presente invenção é, além disso, a mais apropriada para tratar superfícies irregulares, tais como aquelas das fibras que ocorrem freqüentemente em produtos absorventes. Um mérito adicional da tecnologia LBL, especificamente se forem usados polímeros polieletrolíticos nãoreticulados de cargas opostas, reside na capacidade de auto-montagem de polímeros para formar novas ligações pelo rearranjo se as ligações quebrarem,
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21/47 por exemplo, devido à tensão mecânica. Se, por exemplo, pequenas rachaduras ou poros surgirem na película LBL como conseqüência de forças mecânicas, estes locais de defeito podem ser reparados depois que as forças mecânicas cessam de agir e polímeros com grupos funcionais de interação são trazidos outra vez na vizinhança próxima. Mais ainda, é vantajoso que a tecnologia LBL é baseada em água e permite a formação de películas de revestimento sem uso de solventes orgânicos potencialmente perigosos.
[066] Os polímeros usados para a deposição LBL têm preferivelmente um peso médio molecular ao menos de 10.000, preferivelmente ao menos 50.000, particularmente ao menos 100.000 (como por exemplo, determinado por difusão de luz). Geralmente, pesos moleculares mais elevados parecem favorecer a deposição LBL. Não há nenhum limite superior específico a respeito do peso molecular mesmo que, em vista do uso desejado de uma tecnologia de revestimento inteiramente baseada em água, os polímeros permaneçam preferivelmente solúveis em água.
[067] Polieletrólitos fracos ou fortes podem ser usados na deposição LBL. Em eletrólitos fortes tais como sulfonato de poliestireno, a ionização está completa ou quase completa e não muda apreciavelmente com o pH. Em eletrólitos fracos tais como o ácido poliacrílico, a densidade da carga pode ser ajustada mudando o pH. Os eletrólitos fracos têm valores de pKa de aproximadamente 2 a aproximadamente 10 (medidos a 20Q C com uma solução aquosa de 1 % em peso de polieletrólitos que contém em adição 5mmol de NaCI). Os valores de literatura para PAA e PAH são incidentalmente aproximadamente 5,0 e 9,0, respectivamente. Estes polieletrólitos podem ser homopolímeros ou copolímeros onde somente uma determinada porcentagem (por exemplo, pelo menos 50 mol%, ou menos de 50 mol% ) de todas as unidades formadoras de polímero carregue o grupo catiônico ou aniônico (Embora isto não seja mencionado sempre no seguinte para os materiais
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22/47 iniciais, os grupos aniônicos em polímeros polianiônicos carregarão um número correspondente de contraíons positivos, por exemplo, átomos de hidrogênio e/ou átomos de metal e/ou de grupos de ônio (por exemplo amônio) por razões de neutralidade de carga. Além disso, os grupos básicos serão referidos como catiônicos mesmo que, estritamente falando, a adição de um ácido prótico seja requerida para desenvolver a carga catiônica. Conformemente, a deposição deve prosseguir sob circunstâncias de pH onde a carga aniônica e catiônica esteja disponível para a ligação inter-camadas). O polieletrólito pode também ser selecionado dos polímeros biologicamente ativos (DNA, RNA, proteínas, oligo- ou polipeptídeos, enzimas, etc.), embora as multicamadas de polieletrólitos não incluindo estes pareçam ser preferidas.
[068] Os polímeros policatiônicos preferidos são selecionados preferivelmente de homo- ou copolímeros de ao menos um monômero que compreende um grupo funcional que inclua um átomo de nitrogênio que pudesse ser protonado. Eles podem ter estruturas lineares ou ramificadas.
[069] Os polieletrólitos catiônicos podem ser selecionados de:
a) polissacarídeos catiônicos ou cationicamente modificados, tais como derivados catiônicos de amido, derivados de celulose, pectina, gaiato glucomanano, quitina, quitosana ou alginato;
b) um homo- ou um copolímero de polialilamina, compreendendo opcionalmente unidades modificadoras (as unidades modificadoras apropriadas de polialilamina são conhecidas, por exemplo, de WO 00/31150), em particular hidroclorido de polialilamina (PAH);
c) polietilenoimina (PEI);
d) um homo- ou um copolímero de polivinilamina que compreende opcionalmente unidades modificadoras,
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e) homo- ou copolimero de poli (vinilpiridina) ou poli (sal de vinilpiridinium), incluindo seus derivados N-alquila,
f) homo- ou copolimero de polivinilpirrolidona, urn poli-dialil-dialquil, tal como poli (halóide de N,N-dialil-N,N-di-Ci-C4- alquil-amônio) como mostrado no documento US 2004/0047979 A1, em particular poli (cloreto de Ν,Ν-dialilΝ,Ν-dimetilamônio) (PDDA);
g) urn homo- ou urn copolimero de acrilato ou metacrilato quaternizado de di-Ci-C4-alquil- aminoetil, por exemplo, urn homopolfmero de poli (sal de 2- hidroxi-3 - metacriloilpropil-tri-Ci-C2-alquilamônio) tal como urn poli (cloreto de 2- hidroxi-3- metacriloilpropil trimetilamônio), ou urn poli (2dimetilaminoetil metacrilato) quaternizado ou urn poli (metacrilato de vinilpirrolidona-co-2 - dimetilaminoetil) quaternizado;
h) um poli (sal de vinilbenzil-tri-CrC4-alquilamônio), por exemplo, um poli (cloreto de vinilbenzil-tri-metilamônio),
i) os polímeros formados pela reação entre aminas di-terciárias ou aminas secundárias e dihaloalcanos, incluindo um polímero de um di-halóide alifático ou aralifático e uma N, N, N’,N’-tetra-Ci-C4- alquil-alquil-enediamina alifática, por exemplo, um polímero de (a) propileno-1, 3-di-cloreto ou - dibrometo ou di-cloreto ou di-brometo de p-xilileno e (b) N, N, N’,N’-tetrametil-1, 4-tetrametileno diamina,
j) POLIQUAD® tal como divulgado em EP-A-456, 467; ou
k) uma poliaminoamida (PAMAM), por exemplo, uma PAMAM linear ou um dendrímero de PAMAM tal como um dendrímero PAMAM aminoterminado de Starburst™ (Aldrich).
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l) homo- ou copolimeros catiônicos de acrilamida, e seus produtos de modificação, tais como poli (cloreto de acrilamida-co- dialil-dimetil-amônio) ou resinas glioxal-acrilamida;
m) os polímeros formados pela polimerização de monômeros de N (di-alquil-aminoalquil) acrilamida,
n) produtos de condensação entre diciandiamidas, formaldeído e sais de amônio,
o) agentes típicos de resistência molhada usados na manufatura de papel, tais como as resinas de uréia-formaldeído, as resinas de melaminaformaldeído, polivinilamina, resinas de poliureído-formaldeído, resinas de glioxal-acrilamida e materiais catiônicos obtidos pela reação de poliaminas de polialquileno com polissacarídeos tais como o amido e várias gomas naturais, bem como, resinas de 3- hidroxiazetidina contendo íon, que são obtidas reagindo compostos contendo nitrogênio (por exemplo, amônia, amina primária e secundária ou polímeros contendo N) com epiclorohidrina tal como resinas de poliaminoamida epiclorohidrina, resinas de poliamina-epiclorohidrina e resinas de aminopolímero-epiclorohidrina como, por exemplo, mencionado em US 3.998.690.
[070] Os polímeros policatiônicos preferidos são polissacarídeos catiônicos ou cationicamente modificados, tais como derivados de amido ou de celulose, quitina, quitosana ou alginato, homo- ou copolimeros do polialilamina, homo- do polivinilamina ou copolimeros ou polietilenoimina.
[071] Os exemplos de polímeros polianiônicos apropriados incluem, por exemplo, um polímero sintético, um biopolímero ou biopolímero modificado compreendendo grupos carboxi, sulfo, sulfato, fosfono ou fosfato ou uma mistura destes, ou um sal destes. Eles podem ter estruturas lineares ou ramificadas.
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25/47 [072] Os exemplos de polímeros polianiônicos sintéticos são: um ácido poliacrílico linear (PAA), um ácido poliacrílico ramificado, um ácido polimetacrílico (PMA), um copolímero de ácido poliacrílico ou de ácido polimetacrílico, um poli-cianoacrilato linear ou ramificado, um copolímero ácido maléico ou fumárico, uma poliamida ácida, um polímero carboxi-terminado de uma diamina e um ácido dl- ou policarboxílico (por exemplo, dendrímeros carboxi-terminados de Starburst™ PAMAM da Aldrich). Exemplos de um ácido poliacrílico ramificado incluem um tipo de Carbophil® or Carbopol® da Goodrich Corp. Exemplos de um copolímero de ácido acrílico ou de ácido metacrílico incluem um produto de copolímeroização de um acrílico ou de um ácido metacrílico com um monômero de vinil incluindo, por exemplo, acrilamida, N,N dimetil acrilamida, ou N-vinilpirrolidona.
[073] Exemplos de polímeros com grupos sulfo- ou sulfato são poli (ácido anetole-sulfônico), poli (vinil sulfato) (PVS), poli (ácido vinil sulfônico), poli (ácido 2-acrilamida-2- metilpropano sulfônico) (poli- (AMPS)) ou um poli (ácido estireno sulfônico) (por exemplo, poli (estireno sulfonato de sódio) (PSS) e exemplos de polímeros com grupos de fosfato ou fosfonato que envolvem um polifostato de alquileno, um polifosfonato de alquileno, polifosfato ou um carboidrato polifosfonato (por exemplo, um ácido teicóico).
[074] Exemplos de biopolímeros polianiônicos ou de biopolímeros modificados são: ácido hialurônico, glicosaminoglicanos tais como sulfato de heparina ou de condroitina, fucoidano, ácido poli-aspártico, ácido poliglutâmico, carboximetil celulose, carboximetil dextranos, alginatos, pectinas, gelano, carboxialquil quitinas, carboximetil quitosanas, polissacarídeos sulfatados.
[075] Uma classe mais adicional de polímeros polianiônicos, que se sobrepõe parcialmente com os polímeros descritos acima, é aquela usada frequentemente como agente de resistência seca na manufatura de papel.
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Estes incluem ácidos e anidridos policarboxilicos tais como derivados aniônicos de amido, (meth) polímeros e copolímeros derivados de ácido acrílico, copolímeros derivados de anidridos maléicos, copolímeros de vinil de ácidos carboxílicos e derivados anionic da celulose. Estes podem ainda ser exemplificados por poliacrilatos, por polimetacrilatos, por polímeros de acetato anidrido-vinil maléico, por copolímeros anidrido polivinilmetiléter-maléicos, por copolímeros de amido metacrílico ácido acrílico, por copolímeros anidrido acetato-maléico de isopropenil, por copolímeros ácido-itacônico de vinilacetato, por copolímeros anidrido alfa-metil estireno-maléico, por copolímeros anidrido estireno-maléico, por copolímeros anidrido metil metacrilato-maléico, por copolímeros ácido-estireno acrílicos, meio ésteres de celulose carboximetil succinicos, por copolímeros polimerizados poliacrilato-polissacarídeos enxertados, por meio ésteres succinicos de amido e por produtos de oxidação dos polissacarídeos acima listados. Os polissacarídeos carboxi alquilatados incluem carboximetil celulose (CMC), carboximetil hidroxicelulose (CMHEC), carboximetil hidroxipropilcelulose (CMHPC), carboximetilguar (CMG), goma caroba locusta carboximetilada, carboximetil amido e similares, e seus sais alcalinos ou sais de amônio.
[076] Preferivelmente, o polímero polianiônico é selecionado dos homo- e dos copolímeros de ácido (met) acrílico e de polissacarídeos aniônicos ou anionicamente modificados, tais como amido aniônico ou derivados de celulose, tais como CMC.
[077] Ao selecionar combinações apropriadas (e concentrações) de primeiros e segundos polímeros, tais como polímeros policatiônicos e polianiônicos, a interação de candidatos potenciais pode ser testada em solução antes de realizar a deposição se ambos os constituintes da película forem solúveis no mesmo solvente. Quando ambas as soluções são misturadas e o ocorre a floculação isto é um bom sinal de que a fabricação multicamada
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27/47 será possível. Como uma reação química, a estrutura precisa de cada camada depende de um conjunto de parâmetros de controle conhecidos por uma pessoa hábil, tal como a concentração, pH, tempos de absorção, resistência iônica ou temperatura, mas em geral a janela de processamento é bastante ampla.
[078] Um método para a manufatura de um artigo absorvente da invenção compreende, nesta ordem, as etapas de:
(i) contatar um substrato (por exemplo, uma parte de uma fralda a ser tratada) com uma primeira solução aquosa de um primeiro polímero polianiônico ou policatiônico, seguida pela remoção da dita primeira solução aquosa, (ii) opcionalmente enxaguar dita parte da partícula absorvente com água, (iii) contatar dita parte deste artigo absorvente com uma segunda solução aquosa de um polímero poliiônico tendo uma carga oposta com respeito ao polímero utilizado na etapa (i) seguida da remoção de dita segunda solução aquosa, (iv) opcionalmente enxaguar dita parte da partícula absorvente com água, (v) opcionalmente formar ao menos uma camada alternada adicional da mesma maneira, [079] Neste contexto a expressão contatar cobre todas as técnicas de revestimento conhecidas. Estes incluem a aplicação de solução aquosa por meio de pulverização, de impressão e de revestimento de rolo e preferivelmente mergulhando o substrato na solução aquosa.
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28/47 [080] Como solução aquosa nós compreendemos as soluções que contêm água como solvente principal por volume, preferivelmente em uma quantidade de mais do que 50% por volume. A solução aquosa pode também conter solventes orgânicos que se misturam na água, tais como álcoois misturáveis em água (por exemplo, metanol ou etanol), éters (por exemplo, THF) ou cetonas (por exemplo, acetona). A inclusão de solventes orgânicos pode ser utilizada para controlar a deposição do primeiro e/ou segundo polímero e desse modo da espessura da camada. Sob determinadas circunstâncias, as misturas de não mais do que 50 % em volume de água e ao menos um solvente misturável em água podem também ser úteis. Para minimizar a tendência de inchamento da película LBL, parece ser preferível depositar as camadas individuais a partir de soluções aquosas que não contêm nenhum ingrediente mais adicional, com a possível exceção de sais solúveis em água tais como NaCI.
[081] Não há nenhuma limitação específica com respeito à concentração de polieletrólitos na primeira solução aquosa e na segunda solução aquosa. Preferivelmente, a concentração varia de 0,001 a 5 g/l, em particular 0,01 a 0,5 g/l.
[082] A deposição da camada pode ser conduzida em uma escala de temperatura relativamente ampla, embora, por razões de conveniência, a formação da película seja conduzida tipicamente em temperatura ambiente.
[083] As etapas e circunstâncias análogas podem ser usadas para deposições LBL de polímeros doadores e receptores de hidrogênio. Pode, entretanto, se tornar necessário conduzir a etapa de enxágüe ótimo com uma solução aquosa que tenha um pH apropriado, em vez de água.
[084] Para aumentar a ancoragem da película LBL aos materiais hidrofóbicos da fralda, tais como folha de topo, pode-se preferir tratá-los com
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29/47 um primer e/ou submeter o mesmo a uma etapa de modificação de superfície. Prefere-se usar materiais de primer que sejam conhecidos por mostrar uma boa adesão aos materiais hidrofóbicos, mas que simultaneamente podem ser empregados na tecnologia LBL. Os primers deste tipo podem ser apropriadamente selecionados por uma pessoa hábil e incluir, por exemplo, polietilenoimina (PEI) ou o polialilamina (PAH) ambos proporcionando uma carga de superfície positiva.
[085] As técnicas de modificação de superfície preferidas envolvem um tratamento de alta-energia. Este tratamento de alta energia inclui, - mas não é limitado a - tratamento de descarga de corona, tratamento de plasma (preferivelmente no ar), radiação UV, tratamento de feixe de íon, tratamento de feixe de elétron e combinações destes. O tratamento de plasma ou de corona é descrito por exemplo em WO 99/001099 e pode conduzir a uma relação molar oxigênio/carbono que excede 0,19. Ambas as técnicas aumentam o hidrofilicidade de superfícies de não-tecidos ou de película. Materiais tratados plasma que são apropriados para uso como folhas de topo permeável a líquido são descritos também em US 4.743.494 e WO 94/28568, EP 0 483 858 A1 e US 4.351.784. Desde que a maioria dos tratamentos de superfície de alta energia, incluindo o tratamento de corona e de plasma, tendem a introduzir grupos carregados negativamente na superfície, é preferível usar polímeros policatiônicos como primeira camada na deposição LBL seguinte.
[086] De acordo com uma concretização, o tratamento de alta energia acima é aplicado em um padrão às porções selecionadas da superfície hidrofóbica a ser tratada (qualquer parte de um artigo absorvente, particularmente sua folha de topo). Para esta finalidade, um material de máscara eletricamente condutivo pode ser usado para proteger partes da superfície hidrofóbica do tratamento de alta energia. Pode-se usar também
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30/47 mais de um elétrodo, elétrodos giratórios ou comutação intermitente dos elétrodos para criar padrões de áreas com variados graus de cobertura de tratamento. Uma técnica apropriada, por exemplo, é conhecida de US 6.250.250 B1. De acordo com a presente concretização, o padrão de regiões hidrofóbicas e hidrofílicas pode ser gerado pela deposição seletiva (por exemplo, deposição LBL de polímeros doadores e/ou receptores de hidrogênio ou de polieletrólitos alternados) naquelas porções que receberam o tratamento de alta energia. Esta técnica de deposição é usada preferivelmente para gerar regiões hidrofílicas, enquanto as regiões hidrofóbicas corresponderem àquelas porções de superfície hidrofóbica que não foram modificadas pelo tratamento de alta energia. A respeito das técnicas apropriadas de deposição e outras características das regiões hidrofílicas (tipos de polímero, tamanho e espessura, etc..) a é feita referência a outras partes do presente pedido.
[087] De acordo com uma concretização (A) da presente invenção, a ao menos uma região hidrofóbica está presente como revestimento parcial em um revestimento hidrofílico. O revestimento hidrofílico cobre preferivelmente a superfície inteira a ser tratada da parte (por exemplo, a folha de topo) do artigo absorvente. Representa assim um revestimento contínuo e coerente. Essa área ou aquelas áreas do revestimento hidrofílico que não são revestidas pela(s) região(ões) hidrofóbica(s) e assim não são ainda expostas formam a ao menos uma região hidrofílica. A ao menos uma região hidrofílica tem as características acima mencionadas.
[088] Na concretização (A) e nas outras concretizações da presente invenção, a(s) região(ões) hidrofóbica(s) podem ser obtidas aplicando, a um revestimento hidrofílico, moléculas de polímero que têm ao menos uma porção de molécula hidrofóbica e ao menos um grupo funcional capaz de interação com o dito revestimento hidrofílico. Este revestimento hidrofílico pode ser constituído pelos polímeros que têm um grupo de doador
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31/47 e/ou de receptor de hidrogênio, ou preferivelmente por um revestimento multicamada de polieletrólito, ambos como descritos acima.
[089] De acordo com uma concretização preferida, a ao menos uma região hidrofóbica é formada ao menos por um segmento hidrofóbico de um copolímero de bloco. Preferivelmente, o copolímero de bloco compreende também ao menos um segmento hidrofílico que compreende um grupo catiônico ou aniônico, ou um grupo de doador ou de receptor de hidrogênio, dependendo da natureza da camada mais superior do revestimento hidrofílico subjacente. O copolímero de bloco pode ser do tipo bi-bloco ou multi-bloco. O segmento hidrofílico é baseado preferivelmente em um segmento de polímero de um polímero policatiônico ou polianiônico como descrito acima em relação à formação de regiões hidrofílicas e de tecnologia LBL. Especificamente, o segmento hidrofílico é obtido preferivelmente polimerizando ao menos um monômero etilenicamente não-saturado que compreende um grupo catiônico ou aniônico de um tipo que constitui os polímeros policatiônicos e polianiônicos já descritos. Para dar somente alguns exemplos não- limitantes, um monômero catiônico não-saturado etilenicamente pode ser selecionado dentre alilamina, vinilamina, vinilpirridina, (met) acrilato de alquilamino etil, acrilamida e seus derivados e sais. Exemplos não-limitantes de um monômero que carrega um grupo aniônico é (met) ácido acrílico, ácido maleico ou fumárico, monômeros com grupos sulfo ou sulfato, tais como vinilsulfato, ácido vinilsulfônico , ácido sulfônico de estireno, sulfonato de estireno, etc..
[090] Os segmentos hidrofóbicos são obtidos preferivelmente de monômeros etilenicamente não-saturados que não carregam nenhuma funcionalidade polar, particularmente nenhuma funcionalidade iônica, tais como olefinas (etileno, propileno, etc.), compostos aromáticos de vinil, tais como estireno, ou outros monômeros que consistem de átomos de C e de H.
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32/47 [091] De acordo com uma concretização preferida o copolímero de bloco é um poliestireno (PS) - copolímero ácido poliacrílico de bloco (PAA), em particular copolímero bi-bloco.
[092] Não parece haver nenhuma limitação específica a respeito do peso molecular do copolímero de bloco. Um peso molecular mais elevado pode realçar a deposição, mas pode diminuir a solubilidade em solventes convencionais. Pesos moleculares de médio peso de 10.000 a 500.000 podem, por exemplo, ser selecionados. A relação de peso de segmentos hidrofóbicos e hidrofílicos pode ser ajustada de acordo com o grau de hidrofobicidade a ser conseguido. Geralmente, parece ser preferível usar uma proporção mais elevada de peso de segmentos hidrofóbicos, particularmente uma relação que excede 5/1 ou até mesmo 10/1.
[093] Um copolímero de bloco apropriado para a formação de regiões hidrofóbicas foi descrito nas referências acima mencionadas por Paula T. Hammond: copolímero bi-bloco poliestireno-poli (ácido acrílico) com um bloco PS Mw = 66500 e bloco PAA Mw = 4500 como obteníveis de Polysource, Inc, US..
[094] Em vez do copolímero de bloco acima, pode ser usado um polímero enxertado que compreenda uma cadeia principal hidrofóbica em que ao menos uma cadeia lateral hidrofílica compreendendo um grupo catiônico ou aniônico, ou alternativamente um grupo doador ou de receptor hidrogênio é enxertado. Nestes copolimeros enxertados, a cadeia principal é formada preferivelmente polimerizando um monômero que tem duas ou mais unidades etilenicamente não-saturadas, mas não polares, particularmente nenhum grupo iônico tal como butadieno. Como acima, o monômero consiste preferivelmente de carbono e de hidrogênio como elementos constituintes. Pela hidrogenação parcial o número de unidades não-saturadas restantes pode ser ajustado.
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33/47 [095] Nas unidades não-saturadas restantes, as cadeias laterais hidrofílicas são enxertadas pela polimerização de um monômero etilenicamente não-saturado que tem um grupo aniônico ou catiônico, ou alternativamente por um grupo do doador ou receptor de hidrogênio. Exemplos apropriados de monômeros ou de grupos aniônicos ou catiônicos doadores/receptores de hidrogênio são os mesmos que descritos acima.
[096] De acordo com um aspecto da concretização (A), a ao menos uma região hidrofóbica pode ser aplicada no revestimento hidrofílico subjacente por um processo de impressão apropriado, tal como impressão por jato de tinta, rolo de impressão ou impressão de microcontato. Para o tratamento de pequenas áreas, a impressão de microcontato pode ser usada para formar padrões muito precisos com precisão de micrômetro ou de nanômetro, como desejado. Os detalhes a respeito das técnicas de impressão apropriadas podem ser encontrados Multilayer thin films editado por G. Decher e J.B. Schlenoff (ibid).
[097] Mais preferivelmente, a ao menos uma região hidrofóbica é obtenível na concretização (A) estampando uma camada de:
(i) o copolímero de bloco acima mencionado que tem ao menos um segmento hidrofóbico e ao menos um segmento hidrofílico que compreendendo um grupo catiônico ou aniônico, ou (ii) o polímero enxertado acima mencionado que compreende uma cadeia principal hidrofóbica em que é enxertada ao menos uma cadeia lateral hidrofílica que compreende um grupo catiônico ou aniônico, (iii) em um multicamada de polieletrólito tendo como camada superior um polímero polieletrólito que mostra carga oposta com respeito ao dito segmento hidrofílico ou à cadeia lateral hidrofílica.
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34/47 [098] A técnica acima é bem conhecida na técnica como estampagem de polímero em polímero e descrita, por exemplo, nas referências já citadas de Paula T. Hammond, bem como em US 2003/0152703 A1 (Paula T. Hammond et al.) e X. Jiang e P. T. Hammond Selective deposition in layer-by-layer assembly: Functional graft copolymers as molecular templates, Langmuir 2000, 16, 8501-8509 e G. Decher and J.B. Schlenoff (ibid, páginas 282 to 299 e as referências citadas nestes).
[099] A estampa usada para aplicar o polímero que forma regiões hidrofóbicas (no seguinte abreviado como polímero hidrofóbico) tem uma superfície estruturada tridimensional onde as áreas elevadas são dispostas em um padrão que corresponde ao padrão das regiões hidrofóbicas a serem geradas. Tais estampas podem ser manufaturadas por técnicas conhecidas na arte, por exemplo, revestindo uma matriz de silício gravado com o padrão desejado com polissiloxanos apropriados, tais como PDMS (poli (dimetilssiloxano), por exemplo, Sylguard, 184 conjunto de elastômero de silício, um siloxano curável comercial de dois componentes).
[0100] O procedimento geral de estampagem polímero-empolímero é mostrado na figura 7 de US 2004/0086709 A1. Em consideração às condições concretas para aplicar um polímero hidrofóbico, tal como o copolímero de bloco PS-b-PAA em uma multicamada ou camada única de polieletrólito, é feita referência ao relatório deste pedido e em particular ao exemplo 2 que é incorporado como referência. PS-b PAA pode ser usado para cobrir estampas não tratadas de PDMS após dissolver o polímero em um solvente orgânico apropriado, tal como THF. Para outros polímeros hidrofóbicos uma pessoa hábil pode fàcilmente determinar solventes apropriados e uma concentração apropriada de polímero neste solvente. Após a evaporação do solvente, a estampa é secada preferivelmente, por exemplo,
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35/A7 sob uma corrente de nitrogênio e trazida então em contato com o substrato, isto é, a peça da fralda que carrega um revestimento hidrofílico de polieletrólito.
[0101] Uma variedade ampla tempos de estampagem pode levar ao resultado desejado que varia por exemplo de um segundo a uma hora. Para o sistema concreto examinado por Paula T. Hammond, tempos de estampagem de 10 a 15 minutos foram determinados como sendo ótimos. As referências de P. T. Hammond mostram, além disso, como condições de estampagem incluindo o solvente para polímero hidrofóbico a ser transferido, concentração de polímero, tempo de estampagem, etc. podem ser controladas e verificada a eficiência da estampagem para conseguir melhores resultados. Mesmo que P. T. Hammond tenha examinado somente a estampagem polímero-em-polímero de um copolímero hidrofóbico de bloco que compreende funcionalidades de ácido carboxílico nas camadas de polieletrólitos que têm como (ou somente) camada superior um polieletrólito baseado em amina, a interação entre os polímeros hidrofóbicos que têm outros grupos iônicos e camadas hidrofílicas que compreendem na (ou somente) camada superior outras funcionalidades de carga oposta conduzirão à mesma interação eletrostática forte, permitindo transferência do polímero hidrofóbico.
[0102] Dependendo do tamanho das regiões hidrofóbicas a serem aplicadas, outras técnicas de impressão, tais como impressão por jato de tinta ou impressão de rolo também podem ser usadas para aplicar o copolímero (amfifílico) acima que tem um segmento hidrofóbico ou um (amfifílico) enxertado hidrofóbico tendo uma cadeia principal hidrofóbica.
[0103] De acordo com uma concretização da invenção, uma ou mais colunas de uma multicamada de polieletrólitos mais adicional são depositadas por LBL nas regiões hidrofílicas restantes em seguida à estampagem polímero sobre polímero ou outras técnicas de impressão. Este deposição de colunas hidrofílicas de multicamadas de polieletrólito, por
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36/47 exemplo, foi descrita nas referências já mencionadas por P. T. Hammond (et a/.), por exemplo, na figura 1 do documento US 2003/0152703 A1. Esta multicamada adicional de polieletrólitos pode ter a mesma composição química que a multicamada de polieletrólitos subjacente, embora isto não seja essencial. A respeito de uma descrição destas colunas hidrofílicas (a constituição química, condições de deposição, etc..) é feita referência às explanações acima com respeito à multicamada de polieletrólitos subjacente. O número total de camadas e a espessura total da coluna multicamada de polieletrólitos e da multicamada de polieletrólitos subjacente cumprem preferivelmente também as faixas previamente indicadas. As colunas são preferivelmente do tipo hidrofílica de ilhas-hidrofílica/mar-hidrofóbico.
[0104] As superfícies resultantes são boas para bloquear gotas de água. Particularmente as dimensões muito pequenas de colunas hidrofílicas são creditadas como sendo eficazes como se segue. De acordo com esta concretização da presente invenção, as colunas hidrofílicas têm um diâmetro (por exemplo, de círculos ou de quadrados) de não mais de 1 pm, preferivelmente de menos do que 100 nm (o menor limite pode ser 10 nm ou menos). O afastamento entre as colunas não é especificamente limitado e pode, por exemplo, variar de mais de 1 pm, por exemplo, a mais de 10 pm, de diversos ou um mm. Assim que a gota se formar, começará a crescer pela ação de mais condensação de vapor de água da atmosfera úmida de um artigo absorvente tal como uma fralda. Em algum ponto, a gota tornar-se-á demasiadamente grande para caber na coluna hidrofílica e para rolar então para baixo até a superfície hidrofóbica circunvizinha, da qual pode facilmente ser drenada para as camadas mais inferiores do produto absorvente, tal como a camada absorvente. Por exemplo, - uma película perfurada pode ser usada como substrato (folha de topo) de modo que o líquido possa entrar na fralda mesmo que a folha de topo seja hidrofóbica na base. Assim, as superfícies
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37/47 descritas acima podem remover o vapor de água do ar, criando desse modo um ambiente mais confortável na fralda.
[0105] De acordo com uma concretização adicional, uma ou mais colunas de um polímero hidrofóbico é depositada na região hidrofóbica gerada pela estampagem de polímero-em-polímero.
[0106] As superfícies resultantes criam uma sensação muito seca de encontro à pele.
[0107] As concretizações da invenção acima mencionadas são particularmente apropriadas para partes de um artigo absorvente como folha ou película que têm superfícies relativamente lisas, tais como películas perfuradas onde estampagem polímero-em-polímero pode ser usada mais eficazmente.
[0108] De acordo com a concretização (B) da presente invenção o revestimento carregado pela parte (por exemplo, folha de topo) do artigo absorvente é formado unicamente pela ao menos uma região hidrofóbica ou pela ao menos uma região hidrofílica. Conformemente, o revestimento não cobre a superfície inteira de dita parte e forma ele mesmo um padrão. Neste contexto a palavra revestimento não abrange tratamentos opcionais de primer de dita parte de um artigo absorvente.
[0109] De acordo com o primeiro aspecto da concretização (B), ao menos uma região hidrofílica forma um padrão em uma parte hidrofóbica do artigo absorvente.
[0110] De acordo com este aspecto da concretização (B), preferese submeter qualquer parte hidrofóbica do artigo absorvente, por exemplo, folhas de topo feitas de materiais hidrofóbicos ao tratamento de superfície de alta energia acima mencionado antes de revestir com a ao menos uma região hidrofílica. Este tratamento de superfície de alta energia é destinado a aumentar a ancoragem da região hidrofílica (revestimento parcial) na parte hidrofóbica subjacente do artigo absorvente.
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38/47 [0111] Basicamente, duas técnicas são concebíveis para conduzir o tratamento de superfície de alta energia tal como descarga de corona ou tratamento de plasma. Primeiramente, o tratamento de superfície de alta energia é aplicado sob circunstâncias que conduzem à geração provisória de cargas (negativas) na superfície hidrofóbica. Então, técnicas de impressão, como descritas antes, são utilizadas para aplicar um padrão ao menos de uma região hidrofílica na superfície carregada. Por exemplo, impressão de microcontato, em particular estampagem polímero-em-polímero podem também ser usadas para gerar um padrão ao menos de uma região hidrofílica, particularmente um padrão de polieletrólito. A respeito dos detalhes, pode ser feita outra vez referência Multilayer thin films editado por G. Decher e por J.B. Schlenoff (Ibid), por exemplo, a passagem que começa na página 146 e as referências citadas nesta passagem. Naquelas áreas da superfície hidrofóbica que não carregam nenhuma região hidrofílica as cargas negativas tendem a dissipar-se após um tempo por meio de que a superfície retorna parcialmente ou inteiramente a seu estado hidrofóbico original.
[0112] Alternativamente, o tratamento de superfície de alta energia é aplicado em um padrão como descrito antes. Então, não é necessário aplicar processos de impressão específicos. As regiões hidrofílicas podem seletivamente ser limitadas àquelas áreas que receberam o tratamento de alta energia. Além disso, é possível pré-tratar a superfície da parte hidrofóbica (por exemplo, folha de topo) aplicando um padrão de um primer apropriado tal como PEI ou PAH.
[0113] Não obstante qual tenha sido o pré-tratamento usado, prefere-se que a ao menos uma região hidrofílica seja formada por uma camada de polieletrólito, em particular uma multicamada de polieletrólito. Esta multicamada de polieletrólitos é preferivelmente obtenível pela deposição camada-por-camada (LBL) de ao menos um polímero policatiônico e
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39/47 polianiônico. Neste contexto, pode ser feita referência à descrição precedente da deposição LBL a respeito das condições apropriadas de deposição, dos polieletrólitos a serem usados e de outras características destes.
[0114] O parágrafo precedente descreveu técnicas para aplicar seletivamente um padrão ao menos de uma região hidrofílica em partes hidrofóbicas de um artigo absorvente. A dissolução seletiva de um revestimento hidrofílico contínuo pode também ser usada para conseguir a mesma finalidade. Isto será descrito mais detalhadamente a seguir.
[0115] Conformemente, qualquer parte hidrofóbica de um artigo absorvente, por exemplo, uma folha de topo feita de material hidrofóbico é submetida opcionalmente a um tratamento de superfície de alta energia ou ao tratamento de primer como descrito antes. Então, é formado um revestimento hidrofílico contínuo, preferivelmente pela deposição LBL de polímeros doadores e/ou receptores de hidrogênio polímeros ou polieletrólitos, que são polianiônicos e/ou policatiônicos. Este revestimento hidrofílico pode ser formado sob as circunstâncias previamente descritas e mostra preferivelmente as características acima mencionadas. Preferivelmente, o revestimento hidrofílico compreende alguns dos polímeros receptores de hidrogênio descritos antes e de um polímero doador de hidrogênio que compreenda um grupo acidicos. Tais polímeros doadores de hidrogênio podem ser selecionados dentre as classes de polímero previamente indicadas, sendo preferido o uso de ácido poliacrílico e de ácido polimetacrílico. Estes polímeros doadores de hidrogênio e receptores de hidrogênio são depositados sob as circunstâncias acídicas onde os grupos doadores de hidrogênio existem na sua forma não-ionizada e estão conseqüentemente disponíveis para formação de ligação de hidrogênio. Usando PAA e PAAm, o pH da solução de imersão e da de enxágüe é ajustado, por exemplo, em 3,0 sendo que HCI aquoso e nenhum sal é adicionado às soluções.
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40/47 [0116] Na etapa seguinte um padrão de regiões selecionadas é tratado contatando o revestimento hidrofílico com água ou uma solução aquosa, preferivelmente uma solução protegida aquosa que tenha um pH mais elevado do que o pH sob o qual a deposição ocorreu (diferença preferivelmente de ao menos 1,5 unidade de pH, preferivelmente ao menos três unidades de pH). Os valores de pH preferidos da solução aquosa variam, por exemplo, de 4,5 a 9, particularmente 6 a 8. As multicamadas de PAA/PAAm dissolvem-se, por exemplo, rapidamente em soluções aquosas de pH 4,5 ou mais elevadas, ou mesmo mais rapidamente em soluções de tamponadas de fosfato de pH 7,0. Impressão de jato de tinta é apropriada para aplicar precisamente este padrão de uma solução aquosa, em particular de soluções tamponadas aquosas. Os detalhes podem ser encontrados em Mulitlayer thin films editado por G. Decher e por J.B. Schlenoff (Ibid), por exemplo na passagem que começa na página 148, e nas referências citadas neste. A Figura 5.11 na página 150 deste livro descreve adicionalmente esquematicamente este processo de impressão envolvendo jato de tinta.
[0117] Após a impressão por jato de tinta, o revestimento hidrofílico é seco e reticulado, preferivelmente pelo processo de reticulação térmica acima mencionado. Desde que a solução (tamponada) aquosa ioniza os grupos doadores de hidrogênio, tais como grupos carboxi, apenas as regiões (não-impressas) restantes permanecem intactas e são inclinadas à reticulação.
[0118] Na seguinte etapa regiões do revestimento não reticuladas (isto é, não-impressas) podem ser lavadas para fora com água, expondo desse modo a superfície hidrofóbica da parte recentemente revestida (por exemplo, folha de topo) do artigo absorvente.
[0119] A respeito dos materiais hidrofóbicos apropriados, pode ser feita referência à descrição precedente de materiais de folha de topo, incluindo
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41/47 as classes de polímero divulgadas em relação às fibras sintéticas. Os materiais hidrofóbicos preferidos são poliolefinas, tais como homo- ou copolímeros de polietileno ou de polipropileno e composições de polímero que contêm os mesmos, preferivelmente como componente principal pelo peso.
[0120] De acordo com o segundo aspecto da concretização (B), ao menos uma região hidrofóbica forma um padrão em uma parte hidrofílica do artigo absorvente.
[0121] A parte hidrofílica pode ser, por exemplo, uma folha de topo ou uma camada entre a camada absorvente e a folha de topo, (ao menos uma camada adicional) feita de fibras naturais, de fibras celulósicas particulares como presentes na polpa celulósica. Altemativamente, os materiais hidrofóbicos como divulgados acima em relação às folhas de topo são submetidos a um tratamento de hidrofilização antes que um padrão de regiões hidrofóbicas seja aplicado. Os tratamentos apropriados de hidrofilização envolvem a aplicação de surfactantes ou de tratamento com primer já mencionado. A ao menos uma região hidrofóbica que gera o padrão é aplicada preferivelmente por uma das técnicas de impressão acima mencionadas. A ao menos uma região hidrofóbica é formada preferivelmente ao menos por um segmento hidrofóbico de um copolímero de bloco ou de um polímero enxertado compreendendo uma cadeia principal hidrofóbica. Para esta finalidade, os mesmos copolímeros ou polímeros enxertados descritos antes em relação à estampagem polímero-em-polímero podem ser usados.
[0122] Deve-se compreender que onde quer que as características (materiais, circunstâncias, usos, etc..) são referidas como preferidas no presente pedido, a divulgação do presente pedido se estende também a uma combinação de pelo menos duas destas características desde que estas não sejam conflitantes entre si.
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CONCRETIZAÇÕES MAIS PREFERIDAS [0123] A presente invenção é ilustrada agora por meio de concretizações mais preferidas. Estas concretizações refletem uma combinação de características que podem ser usadas vantajosamente para praticar a invenção.
CONCRETIZAÇÃO 1 [0124] Uma folha de topo (por exemplo, não-tecido ou película perfurada de polietileno) ou uma parte similar de um artigo absorvente tal como uma fralda são opcionalmente tratadas por corona ou por plasma para gerar cargas negativas provisórias. Este tratamento pode ser aplicado sobre a folha de topo inteira ou sobre uma porção da folha de topo (zona de molhadela, terço central da folha de topo, etc.). O não-tecido de polietileno ou a película opcionalmente tratados são imersos em soluções de PEI e de PAA (ou pulverizados, impressos, revestidos com rolos) para formar camadas alternadas auto-montadas de PEI (polietilenoimina) e de PAA (ácido poliacrílico). Ao menos uma, preferivelmente pelo menos duas camadas são aplicadas. Um estágio de enxágüe pode ser usado entre os estágios de revestimento para remover o polímero excedente, se necessário. Alternativamente, o hidrocloreto de polialilamina (PAH) ou qualquer outro polímero baseado em amina pode ser usado em vez de PEI. O processo de revestimento é terminado com a deposição de uma camada de PEI ou de poliamina.
[0125] Então, um padrão de regiões hidrofóbicas é gerado pela estampagem polímero-em-polímero de um copolímero de bloco apropriado, por exemplo, PAA-PS na superfície de PEI ou de poliamina. A superfície resultante pode fixar gotas de água na área hidrofílica.
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CONCRETIZAÇÃO 2 [0126] Na superfície dotada de padrões gerada na concretização 1 podem ser formadas colunas hidrofílicas por uma deposição adicional de uma multicamada de polieletrólitos nas regiões hidrofílicas. Para esta finalidade, podem ser usados os mesmos polímeros polianiônicos e policatiônicos descritos anteriormente em relação à tecnologia LBL e as correspondentes condições de deposição.
[0127] As superfícies resultantes são boas para fixar as gotas de água, as quais rolarão para baixo para a superfície quando se tornarem suficientemente grandes. Além disso, estas superfícies podem remover o vapor de água do ar, criando desse modo um ambiente mais confortável na fralda. Neste caso uma película perfurada pode ser usada como substrato de modo que o líquido possa entrar na fralda mesmo que a folha de topo seja hidrofóbica na base.
CONCRETIZAÇÃO 3 [0128] Um substrato hidrofóbico, por exemplo, um não-tecido baseado em poliolefina ou uma película perfurada como usada para folhas de topo são submetidos opcionalmente a um tratamento de superfície de alta energia (por exemplo, descarga de corona) para criar as cargas (negativas) de superfície na superfície inteira. Preferivelmente, são escolhidas circunstâncias para o tratamento de alta energia que conduzem à formação provisória de cargas negativas.
[0129] Como o polímero positivamente carregado, preferivelmente um dos polímeros policatiônicos acima mencionados, é aplicado por um processo de impressão em um padrão desejado. O processo de impressão preferido é jato de tinta que imprime um padrão fino em vista da precisão elevada a ser conseguida, visto que outros processos de impressão, tais como impressão de rolo, podem ser usados para padrões maiores. Para gerar
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44/47 padrões muito pequenos, a impressão por microcontato (estampagem polímero-em-polímero) pode ser usada. Após a deposição do polímero policatiônico de uma solução aquosa deste, o substrato é enxaguado opcionalmente com água.
[0130] Se desejado, uma segunda camada de polímero de carga oposta, que é um polímero polianiônico, é aplicada mergulhando o substrato em uma solução aquosa deste, ou por pulverização, revestimento por rolo, etc.. O polímero polianiônico aderirá somente às regiões impressas.
[0131] O substrato resultante que carrega um padrão de bicamada de polieletrólitos é enxaguado opcionalmente outra vez com água. Este ciclo da deposição pode ser repetido para gerar camadas adicionais.
[0132] Se forem conduzidos ciclos adicionais de deposição prefere-se esperar a dissipação de cargas negativas no substrato hidrofóbico antes que o substrato seja contatado novamente com soluções policatiônicas de polímero. Sob esta pré-condição, o polímero policatiônico mostrará a adesão máxima ao padrão multicamadas que tem como camada mais superior um polímero polianiônico.
[0133] Outros substratos hidrofóbicos tais como materiais de película baseados em poliolefina perfluoratada podem ser tratados da mesma maneira.
CONCRETIZAÇÃO 4 (DISSOLUÇÃO SELETIVA E RETICULAÇÃO) [0134] Um substrato hidrofóbico como exemplificado na concretização 3 é submetido opcionalmente a um tratamento de superfície de alta energia, tal como, tratamento de descarga de corona para criar cargas de superfície negativas.
[0135] O substrato é mergulhado sucessivamente em soluções aquosas de ácido poli (acrílico) e poli (acrilamida), que foram ajustadas ao pH 3
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45/47 com ácido hidroclórico, para gerar camadas alternadas de PAA e PAAm. As camadas podem opcionalmente ser enxaguadas com uma solução diluída de ácido hidroclórico (pH 3,0) para remover o polímero excedente.
[0136] Depois que o número de camadas desejado foi aplicado, um padrão de regiões selecionadas a ser removido é contatado com uma solução aquosa /água que tem um pH acima de 3,0. Preferivelmente, são usados água neutra ou um tampão (por exemplo, tampão de fosfato) tendo um pH de 7. No princípio, dependendo do tamanho das regiões a serem removidas, o contato com a solução aquosa /água e a remoção pode ser conduzido em uma etapa, por exemplo, usando jato de água focalizado, antes da etapa seguinte de reticulação.
[0137] Geralmente, entretanto prefere-se submeter primeiramente o revestimento à secagem e a reticulação. A reticulação pode ser efetuada termicamente aquecendo o substrato revestido ao 90 QC por ao menos 8 h. Durante esta etapa de reticulação somente aquelas regiões do revestimento que não foram contatadas com água são capazes de submeter-se a reações químicas de reticulação, tais como formação de ligações de anidrido ou de imido.
[0138] Subseqüentemente, o revestimento é lavado com água para remover as regiões não-reticuladas que foram contatadas previamente com água, expondo desse modo o substrato hidrofóbico subjacente. Desta maneira, um padrão de ao menos uma região hidrofílica e hidrofóbica pode ser formado. Em consideração aos detalhes deste processo, pode ser feita referência Multilayer thin films, editado por G. Decher e por J. B. Schlenoff (Ibid) e as referências citadas neste.
[0139] Deve-se notar que, apesar do tratamento de alta energia hidrofilisante da superfície, as cargas geradas (negativas) na superfície tendem
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46/47 a se dissipar pelo envelhecimento, de modo que a superfície readquire ou se aproxima de seu estado hidrofóbico original.
CONCRETIZAÇÃO 5 [0140] Se o substrato tratado (tal como não-tecido hidrofílico ou papel tissue) for originalmente hidrofílico não é requerido um tratamento de superfície de alta energia. Então, um padrão hidrofílico/hidrofóbico pode ser conseguido aplicando seletivamente em um padrão uma camada final de um polímero de bloco apropriado que tenha ao menos uma região hidrofóbica ou polímero enxertado que compreenda uma cadeia principal hidrofóbica em um revestimento contínuo de multicamada de polieletrólito. O polímero hidrofílico pode ser exemplificado por polímeros como discutidos em relação à estampagem de polímero-em-polímero. Compreende-se preferivelmente um grupo funcional, por exemplo, do grupo catiônico ou aniônico que se liga seletivamente à camada superior de polímero de polieletrólitos que mostra carga oposta.
CONCRETIZAÇÃO 6 (TRATAMENTO DE CORONA PARA CRIAÇÃO DE PADRÃO) [0141] Um não-tecido baseado em polietileno (opcionalmente perfurado) ou uma película perfurada, preferivelmente do tipo como usado para manufatura de folha de topo, são submetidos a um tratamento para criação de padrão de superfície por alta energia, tal como descarga de corona ou tratamento de plasma para criar um padrão de cargas negativas na superfície hidrofóbica. O padrão é aplicado preferivelmente em registro com as perfurações de uma maneira que as áreas tratadas abranjam ou cerquem as perfurações.
[0142] O não-tecido ou película resultante é imersa então alternadamente em soluções aquosas de um polímero policatiônico apropriado, tal como ácido poliacrílico (PAA) e polímero polianiônico, tal como poli
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47/47 (hidrocloreto de alilamina) (PAH) para depositar ao menos duas camadas de revestimento. Após cada etapa de mergulho, o não-tecido ou a película são enxaguados opcionalmente com água. Este ciclo de deposição pode ser repetido para formar o número desejado de camadas. Após a etapa final de deposição, o não-tecido ou a película são enxaguados outra vez opcionalmente com água e então secados.
Claims (24)
- Reivindicações1. ARTIGO ABSORVENTE, tal como uma fralda, fralda calça, forro de calcinha, absorvente íntimo ou protetor para incontinência, caracterizado pelo fato de que a folha de cobertura permeável a líquido deste artigo absorvente compreende um padrão de ao menos uma região hidrofílica e ao menos uma região hidrofóbica onde dita região hidrofílica e/ou dita região hidrofóbica estão presentes como um revestimento em dita folha de cobertura permeável a líquido do artigo absorvente, onde a ao menos uma região hidrofílica é formada por uma camada de polieletrólito, em particular uma multicamada de polieletrólito.
- 2. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito padrão é regular.
- 3. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que a ao menos uma região hidrofóbica é elevada com respeito ao plano da ao menos uma região hidrofílica.
- 4. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 3, caracterizado pelo fato de que as regiões hidrofílicas são cercadas por uma região hidrofóbica contínua.
- 5. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as regiões hidrofílicas têm a forma de círculos.
- 6. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 3 a 5, caracterizado pelo fato de que ao menos uma parte das regiões hidrofílica ou hidrofóbica da folha de cobertura permeável a líquido tem um diâmetro de menos de 100 pm.
- 7. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato de que a parte do artigo absorvente que compreende o padrão é uma película plástica perfurada ou não-tecido tendo um padrãoPetição 870160039659, de 27/07/2016, pág. 58/622/4 regular de perfurações e as regiões hidrofílicas são aplicadas em registro com ditas perfurações de uma maneira que as regiões hidrofílicas cercam ou abrangem ditas perfurações.
- 8. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que as regiões hidrofílicas são formadas ao menos por um polímero que compreende um grupo doador de hidrogênio e/ou ao menos por um polímero que compreende um grupo receptor de hidrogênio.
- 9. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a multicamada de polieletrólitos é obtenível pela deposição camada-por-camada (LBL) de ao menos um polímero policatiônico e de ao menos um polímero polianiônico.
- 10. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o polímero policatiônico é selecionado dos polissacarídeos catiônicos ou cationicamente modificados, homo- ou copolímeros de polialilamina, homo- ou copolímeros de polivinilaminas ou polietilenoimina.
- 11. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o polímero polianiônico é selecionado de homoou copolímeros de (met) ácidos acrílicos e derivados de polissacarídeo aniônicos ou anionicamente modificados.
- 12. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, onde o(s) polímero(s) que constituem a(s) região(ões) hidrofílica(s) são reticulados.
- 13. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que uma ou mais regiões hidrofóbicas estão presentes como revestimento parcial em um revestimento hidrofílico carregado por dita folha de cobertura permeável a líquido do artigoPetição 870160039659, de 27/07/2016, pág. 59/623/4 absorvente e a(s) área(s) de revestimento hidrofílico que não é(são) revestida(s) por uma região hidrofóbica forma(m) a região hidrofílica.
- 14. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a ao menos uma região hidrofóbica é formada por ao menos um segmento hidrofóbico de um copolímero do bloco ou de um polímero enxertado compreendendo uma cadeia principal hidrofóbica.
- 15. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7 e 9 a 11, caracterizado pelo fato de que o padrão de uma ou mais regiões hidrofílicas e de uma ou mais regiões hidrofóbicas é obtenível estampando uma camada de (i) um copolímero de bloco tendo um ou mais segmentos hidrofóbicos e um ou mais segmentos hidrofílicos compreendendo um grupo catiônico ou aniônico ou (ii) um polímero enxertado compreendendo uma cadeia principal hidrofóbica, em que uma ou mais cadeias laterais hidrofílicas que compreendem um grupo catiônico ou aniônico é enxertada, sobre uma camada de polieletrólitos, em particular uma multicamada tendo como camada superior uma camada de polímero de polieletrólitos mostrando carga oposta com respeito ao(s) dito(s) segmento(s) hidrofílico(s) ou à(s) cadeia(s) lateral(ais) hidrofílica(s).
- 16. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 ou 15, caracterizado pelo fato de que uma ou mais colunas de uma multicamada de polieletrólitos adicional é depositada na ao menos uma região hidrofílica.
- 17. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que ao menos uma região hidrofílica forma um padrão em uma parte hidrofóbica do artigo absorvente.
- 18. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a parte hidrofóbica do artigo absorvente foiPetição 870160039659, de 27/07/2016, pág. 60/624/4 submetida a um tratamento de superfície de alta energia antes do revestimento com ao menos uma região hidrofílica.
- 19. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que este tratamento de alta energia foi aplicado na forma de um padrão.
- 20. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a ao menos uma região hidrofílica é formada alternando camadas de um polímero neutro tendo um grupo doador de hidrogênio e um polímero neutro tendo um grupo receptor do hidrogênio.
- 21. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 e 20, caracterizado pelo fato de que a ao menos uma região hidrofílica compreende polímeros hidrofílicos reticulados.
- 22. ARTIGO ABSORVENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6 e 14, caracterizado pelo fato de que ao menos uma região hidrofóbica forma um padrão em uma parte hidrofílica do artigo absorvente.
- 23. FOLHA DE COBERTURA PERMEÁVEL A LÍQUIDO, para um artigo absorvente, tal como uma fralda, fralda calça, forro de calcinha, absorvente íntimo ou protetor para incontinência, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizada pelo fato de que esta folha de cobertura compreende um padrão de ao menos uma região hidrofílica e ao menos uma região hidrofóbica onde dita região hidrofílica e/ou dita região hidrofóbica está presente como um revestimento em dita folha de cobertura permeável a líquido do artigo absorvente, onde a ao menos uma região hidrofílica é formada por uma camada de polieletrólitos, em particular uma multicamada de polieletrólitos.
- 24. FOLHA DE COBERTURA, de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato de que o revestimento é conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 22.
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