MXPA05006012A - Laminados elastomericos que tienen revestimientos de copolimero al azar. - Google Patents

Laminados elastomericos que tienen revestimientos de copolimero al azar.

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MXPA05006012A
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Abstract

Un laminado elastomerico que incluye por lo menos una capa de recubrimiento laminada a una capa elastomerica. La capa o capas de recubrimiento pueden ser una tela o telas no tejidas hechas de filamentos termoplasticos formados de un copolimero al azar o de una mezcla de copolimero al azar. La invencion ademas incluye una costura unida ultrasonicamente formada mediante el unir ultrasonicamente el laminado elastomerico a un sustrato, y el metodo para el mismo.

Description

LAMINADOS ELASTOMERICOS QUE TIENEN REVESTIMIENTOS DE COPOLÍMERO AL AZAR Campo Técnico de la Invención.
Esta invención está dirigida a los laminados elastoméricos que tienen una suavidad significativa y capacidades de unión ultrasónica a alta velocidad, y un método para hacer tales laminados elastoméricos .
Antecedentes de la Invención Los materiales elastoméricos a menudo son laminados en un material de revestimiento para proporcionar un laminado que tiene propiedades elastoméricas con una sensación estéticamente más agradable que el material elastomérico mismo. Por ejemplo, los laminados elastoméricos pueden exhibir una sensación similar al hule, mientras que los materiales de revestimiento pueden proporcionar una sensación más similar a la tela. Tales laminados pueden ser relativamente caros para fabricar debido al costo combinado del material elastomérico y del material de revestimiento. Más específicamente, el laminado debe de tener un peso base suficientemente superior o rigidez para ser manejable, aun así también debe de poseer una cantidad deseable de estrechabilidad . Los materiales elastoméricos son típicamente más caros que los materiales de revestimiento..
El material de revestimiento, aun cuando puede proporcionar una sensación más agradable que el material elastomérico, todavía puede ser áspero o puede ser muy delgado para proporcionar cualesquier substanciales sensaciones de suavidad. Además, si el laminado total es muy delgado, el laminado puede ser poroso y/o transparente, el cual puede ser inapropiado o no apropiado para uso en las prendas .
Los paneles laterales en las prendas absorbentes desechables a menudo son hechos de un laminado elastomérico. Sin embargo, un inconveniente a menudo asociado con el uso de laminados elastoméricos y en los paneles laterales es la consecuente vulnerabilidad de desgarre del panel lateral que a menudo resulta cuando la unión ultrasónica a alta velocidad es usada para unir los laminados elastoméricos . Más particularmente, la unión ultrasónica a alta velocidad puede crear costuras laterales que tienen una resistencia a la unión interior debido al limitado tiempo de espera ultrasónico. Las costuras laterales de resistencia superior proporcionan durabilidad y previenen desgarres durante la aplicación del calzón y mientras que la prenda es usada.
El uso de copolimeros al azar como un aditivo o como una resina base es conocida que proporciona mejoras de unión y de calandrado térmico en tales aplicaciones como batas unidas con hilado-sopladas con fusión-unidas con hilado de peso pesado, así como en los materiales de rizo sin unir de punto tales como aquellos los cuales pueden ser usados en los sujetadores de gancho y rizo.
Por lo tanto hay una necesidad o deseo para laminados elastoméricos que tengan revestimientos que proporcionen una sanción más suave y un rendimiento de unión ultrasónico mejorado a un costo reducido sin sacrificar la estrechabilidad o la suavidad.
Síntesis de la Invención En respuesta a los problemas y a las dificultades descritas encontradas en el arte previo, han sido descubiertos los laminados elastoméricos que tienen revestimientos de copolímero al azar, y un método para hacer tales laminados elastoméricos .
La presente invención está dirigida a un laminado elastomérico durable, suave y que es compatible con la unión ultrasónica a velocidades de línea comerciales. El laminado incluye una o más capas de revestimiento poliméricas laminadas a una capa elastomérica . La capa de revestimiento es una tela no tejida hecha de filamentos termoplásticos formados de un copolímero al azar, o de una mezcla de copolímero al azar. El copolímero del cual la capa de revestimiento es hecha apropiadamente tiene un punto de fundición pico de alrededor de 137 hasta alrededor de 153°C. La capa de revestimiento tiene un peso base de menos de alrededor de 20 gramos por metro cuadrado (gsm) , mientras que la capa elastomérica tiene un peso base de menos de alrededor de 18 gramos por metro cuadrado. Los pesos base de los materiales de revestimiento descritos aquí están dirigidos al estado sin retraerse del material antes de cualquier acumulación. Los pesos base de los materiales elásticos descritos aquí pueden ser medidos mediante medir el peso base sin estirar o relajado del componente elástico (separado del laminado) y entonces dividir ese número por el alargado estirado hasta detenerse del laminado expresado como un porcentaje de la longitud inicial del laminado, como se explica en mayor detalle en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,336,793 otorgada a Fitts, Jr. y otros, aquí incorporada por referencia .
El copolímero del cual la capa de revestimiento es hecha puede ser un copolímero al azar de etileno-propileno que contiene, por ejemplo, desde de alrededor de 0.5% hasta alrededor de 10%, por peso, de etileno, y desde alrededor de 99.5 hasta alrededor de 90%, por peso, de propileno. Alternativamente, el copolímero puede ser un copolímero al azar de butileno-propileno que contiene, por ejemplo, desde alrededor de 0.5% hasta alrededor de 20%, por peso, de butileno, y desde alrededor de 99.5 hasta alrededor de 80%, por peso, de propileno. El copolímero al azar proporciona excepcional suavidad así como capacidades de unión mejoradas.
En adición a la selección de copolimero, el peso base y el patrón de unión de la capa de revestimiento no tejida también puede ser hecha la medida para mejorar la funcionalidad de la capa de revestimiento.
Un patrón de unión en el revestimiento no tejido adicionalmente influencia las propiedades de laminado. Apropiadamente, la capa de revestimiento no tejida tiene un área de unión de entre alrededor de 15% hasta alrededor de 34%. El costo inferior y la tensión superior pueden ser logrados a través de la aplicación de un patrón de unión, sin embargo la suavidad puede ser comprometida si el patrón de unión toma mucha más área .
El laminado elastomérico puede ser un laminado estirado-unido o un laminado estrechado-unido, por ejemplo. El proceso de laminación puede ser llevado a cabo usando ya sea un proceso de laminación de filamento vertical continuo o un proceso de laminación horizontal convencional.
Debido a la composición del copolimero al azar de la capa de revestimiento no tejida, el laminado elastomérico es conducente a la unión ultrasónica . El laminado elastomérico puede estar elastoméricamente unido a un substrato, el cual puede ser ya sea el mismo material laminado elastomérico o un material diferente, o a una velocidad de por lo menos 300 pies por minuto, que por lo tanto forma una costura que tiene una resistencia de unión de alrededor de 1 hasta alrededor de 10 kilogramos .
El laminado elastomerico de la invención es particularmente apropiado para uso en las prendas absorbentes desechables. Más particularmente, en las prendas similares al calzón tales como los calzoncillos para aprendizaje, el laminado elastomérico es particularmente apropiado para hacer paneles laterales . Las costuras laterales formadas mediante ultrasónicamente unir juntas dos piezas del laminado elastomérico tienen una excepcional resistencia al rasgado.
Con lo anterior en mente, incorporaciones particulares de la invención proporcionan un laminado elastomérico, suave es conducente a la unión ultrasónica, y un método para hacer tal laminado elastomérico.
Breve Descripción, de los Dibujos La figura 1 es una vista plana de un laminado elastomérico de la invención.
Las figura 2 es una vista en sección transversal de un laminado elastomérico, tomada a lo largo de la línea 2-2 en la figura 1.
La figura 3 esquemáticamente ilustra un proceso que puede ser usado para formar el laminado elastomerico de la invención.
La figura 4 esquemáticamente ilustra un proceso de laminación de filamento vertical continuo que puede ser usado para formar el laminado elastomerico del laminado.
La figura 5 ilustra de una vista en perspectiva lateral de un calzón absorbente desechable .
La figura 6 es una representación gráfica de las características de fundición de varios materiales de revéstimiento .
Definiciones Dentro del contexto de esta solicitud, cada término o frase de abajo podrá incluir el siguiente significado o significados.
"Autógenamente unido" o "autógenamente laminado" se refiere a la unión que ocurre entre dos o más capas por virtud de las propiedades dentro de una o más capas, tal que la unión puede ser llevada a cabo sin el uso de cualesquier mecanismos de unión externamente aplicados tales como los mecanismos adhesivos, térmicos, o ultrasónicos.
"Tejido cardado unido" se refiere a los tejidos que son hechos de fibras básicas las cuales son enviadas a través de una unidad cardado o de peinado, la cual separa o rompe aparte y alinea las fibras básicas en la dirección de máquina para formar una generalmente tela no tejida fibrosa orientada en la dirección de máquina. Tales fibras son usualmente adquiridas en fardos los cuales son colocados en un recogedor o abridor/licuadora el cual separa las fibras antes de la unidad de cardado. Una vez que el tejido es formado, es entonces unido mediante uno o más de varios métodos de unión conocidos. Uno de tales métodos de unión es la unión con polvo, en donde un adhesivo en polvo es distribuido a través del tejido y entonces activado, usualmente mediante calentar el tejido y el adhesivo con aire caliente. Otro método de unión apropiado es la unión con patrón, en donde rodillos calandrados calientes o un equipo de unión ultrasónico son usados para unir las fibras juntas, usualmente en un patrón de unión localizado, aunque el tejido puede ser unido a través de su superficie completa si así se desea. Otro método de unión muy conocido y apropiado, particularmente cuando se usan fibras básicas de dos componentes, es la unión con aire continuo.
"Unido" y "que une" se refiere a la unión, adherencia, conexión, acoplamiento, o similar, de dos elementos. Los elementos podrán ser considerados que están unidos junto cuando éstos están directamente unidos uno con el otro o indirectamente uno con el otro, tal como cuando cada uno está directamente unido a elementos intermedios .
"Material coform" generalmente se refiere a los materiales compuestos que comprenden una mezcla o una mezcla estabilizada de fibras termoplásticas y un segundo material no termopl stico . Como un ejemplo, los materiales coform pueden ser hechos mediante un proceso en el cual por lo que menos un conjunto de cabeza de matriz soplado con fusión está arreglado cerca de un canal a través del cual otros materiales son agregados al tejido mientras se está formando. Tales otros materiales pueden incluir, pero no están limitados a, los materiales orgánicos fibrosos tales como la pulpa de madera o no de madera tal como el algodón, el rayón, el papel reciclado, la pelusa de pulpa y también las partículas súper absorbentes, los materiales absorbentes e inorgánicos, las fibras básicas poliméricas tratadas y las similares . Cualquiera de una variedad de polímeros sintéticos puede ser utilizado como el componente enlazado fundido del material coform. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, pueden ser utilizados los polímeros termoplásticos . Algunos ejemplos de termoplásticos apropiados que pueden ser utilizados incluyen las poliolefinas , tales como el polietileno, el polipropileno, el polibutileno y los similares; las poliamidas; y los poliésteres. En una incorporación, el polímero termoplástico es polipropileno. Algunos ejemplos de tales materiales coform están descritos en las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 4,100,324 otorgada a Anderson y otros; la 5,284,703 otorgada a Everhart y otros; y la 5,350,624 otorgada a Georger y otros; las cuales están incorporadas aquí en su totalidad por referencia a las mismas para todos los propósitos.
"Elastomérico" o "elástico" se refiere a un material o compuesto el cual puede ser alargado por lo menos 25% de su longitud relajada y el cual podrá recuperarse, a la liberación de la fuerza aplicada, por lo menos 10% de su alargado. Generalmente es preferido que el compuesto o el material elastomérico sea capaz de ser alargado por lo menos 100%, más preferiblemente por lo menos 300%, de su longitud alargada y recuperarse, a la liberación de una fuerza aplicada, por lo menos 50% de su alargado.
"Película" se refiere a una película termoplástica hecha usando un proceso de formación y/o extrusión de película, tal como una película fundida o un proceso de extrusión de película soplada. El término incluye las películas perforadas, las películas con ranura, y otras películas porosas las cuales constituyen las películas de transferencia de líquido, así como las películas las cuales no transfieren líquido.
"Prenda" incluye las prendas absorbentes similares al calzón y las prendas protectoras industriales y médicas. El término "prenda absorbente similar al calzón" incluye sin limitación los pañales, los calzoncillos para aprendizaje, los trajes de baño, los calzones interiores absorbentes, los paños limpiadores para bebé, los productos para la incontinencia de los adultos, y los productos para la higiene de la mujer. El término "prenda protectora médica" incluye sin limitación las prendas quirúrgicas, las batas, los mandiles, las máscaras para la cara, y las cubiertas. El término "prenda protectora industrial" incluye sin limitación los uniformes protectores y las ropas de trabajo.
"Dirección de máquina" como se aplica a una película o tejido, se refiere a la dirección en la película o en el tejido que estaba paralela a la dirección de movimiento de la película o del tejido mientras dejaba el aparato de formación o de extrusión. Si la película o el tejido pasó entre rodillos de punto de presión o los rodillos de enfriamiento, por ejemplo, en la dirección de máquina es la dirección en la película o en el tejido que estaba paralela al movimiento de superficie de los rodillos cuando estaba en contacto con la película o el tejido. La "dirección transversal" y la "dirección de máquina transversal", usados indistintamente, se refieren a la dirección perpendicular a la dirección de máquina . Las dimensiones medidas en la dirección transversal son referidas como las dimensiones de "ancho", mientras que las dimensiones medidas en la dirección de máquina son referidas como las dimensiones de "longitud" .
"Fibras sopladas con fusión" son las fibras formadas mediante extrudir un material termoplástico fundido a través de una pluralidad de vasos capilares, usualtnente circulares, finos como hilos o filamentos en corrientes (por ejemplo, aire) de gas caliente a alta velocidad que convergen las cuales atenúan los filamentos de material termoplástico fundido para reducir su diámetro, el cual puede ser a diámetro de microfibra. Después, las fibras sopladas con fusión son transportadas por la corriente de gas a alta velocidad y son depositadas en una superficie de recolección para formar un tejido de fibras sopladas con fusión dispersas al azar. Tal proceso está descrito por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,849,241 otorgada a Butin y otros. Las fibras sopladas con fusión son microfibras las cuales pueden ser continuas o discontinuas, son generalmente más pequeñas de alrededor de 1.0 denier, y son generalmente autounibles cuando son depositadas en una superficie de recolección.
"Estrecho" o "estirado estrecho" significan indistintamente que la tela, la tela no tejida o el laminado es jalado tal que es extendido bajo condiciones que reducen su ancho o su dimensión transversal mediante longitudinalmente estirar o incrementar la longitud de la tela. El jalado controlado puede llevarse a cabo bajo temperaturas frías, a temperatura ambiente o a temperaturas superiores y está limitado a un incremento en la dimensión total de la dirección que es jalado hasta el alargado requerido para romper la tela, la tela no tejida o el laminado, el cual en la mayoría de los casos es de alrededor de 1.2 hasta 1.6 veces . Cuando está relajada, la tela, la tela no tejida o el laminado no regresan totalmente a sus dimensiones originales . La tela estirada estrecha que resulta pueden ser extendida en la dirección (de máquina transversal) lateral de la tela durante el uso subsiguiente, causando a la tela el regresar hacia su configuración previa estrechada. El proceso de estrechado típicamente involucra desenredar una hoja de un rollo de suministro y pasarlo a través de un conjunto de rodillo de punto de presión para romper impulsado a una velocidad lineal dada. Un rodillo de admisión o de punto de presión, que opera a una velocidad lineal superior que el rodillo de punto de presión para romper, jala la tela y genera la tensión necesaria para alargar y estrechar la tela. Tal proceso de estirar estrechar está descrito, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América No. 4,443,513 otorgada a Meitner y otros; en las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 4,965,122; 4,981,747; 5,114,781; y la 5,336,545 otorgadas a Morman; y en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,244,482 otorgada a Hassenboehler Jr. y otros.
"Laminado unido estrechado" se refiere a un material que tiene una película elastomérica unida a un material estrechado en por lo menos dos lugares. La película elastomérica puede estar unida a un material estrechado en puntos intermedios o puede estar completamente unida al mismo.
La unión es lograda mientras que la hoja elástica y el material estrechado están en configuración yuxtapuesta. El material unido estrechado elástico compuesto es elástico en una dirección generalmente paralela a la dirección de estrechado del material estrechado y puede estar estrechado en esa dirección hasta el punto de rompimiento del material estrechado, ün laminado unido de estrechado puede incluir más de dos capas. Por ejemplo, la película elastomérica puede tener material estrechado unido a ambos de sus lados para que un laminado unido estrechado sea formado que tenga una estructura de material estrechado/película elastomérica/material estrechado. Pueden ser agregadas las películas elastoméricas adicionales y/o las capas de material estrechado. También pueden ser usadas otras combinaciones de películas elastoméricas y de materiales estrechados .
"No tejido" o "tela no te ida" se refiere a los materiales o a los tejidos de material que tienen una estructura de filamentos o de fibras individuales las cuales están entrelazadas, pero no en una manera identificable como en una tela tejida de punto. Los tejidos o las telas no tejidas han sido formados de muchos procesos tales como, por ejemplo, los procesos de soplado con fusión, los procesos de unión con hilado, los procesos de tendido con aire, los procesos coform, y los procesos de tejido cardado unido. El peso base de las telas no tejidas es usualmente expresado en onzas de material por yarda cuadrada (osy) o en gramos por metro cuadrado (gsm) y los diámetros de las fibras son usualmente expresados en mieras . (Nótese que para convertir de onzas por yarda cuadrada a gramos por metro cuadrado, se multiplican onzas por yarda cuadrada por 33.91) .
"Punto de fundición pico" se refiere a la temperatura pico aparente en la cual la fundición máxima ocurre. El punto de fundición pico puede ser determinado con calorimetría de escaneo diferencial (DSC) . Más particularmente, los puntos de fundición pico pueden ser fácilmente evaluados y confirmados en termogramas de colorimetría de escaneo diferencial .
"Polímeros" incluyen, pero no están limitados a los homopolímeros , los copolímeros, tales como por ejemplo, de bloque, de injerto, los copolímeros que se alternan y al azar, los terpolímeros, etc. y las mezclas y las modificaciones de los mismos. Adicionalmente, a menos que esté específicamente limitado, el término "polímero" deberá de incluir todas las posibles configuraciones geométricas del material. Estas configuraciones incluyen, pero no están limitadas a las simetrías isotácticas, sindiotácticas y al azar.
"Retractar" y "retractabilidad" se refiere a la habilidad del material a recuperar una cierta cantidad de su alargado a la liberación de una fuerza aplicada.
"Fibra unida con hilado" se refiere a las fibras de diámetro pequeño las cuales son formadas mediante extrudir material termoplástico fundido como filamentos desde una pluralidad de vasos capilares finos de un órgano hilandero que tienen una configuración circular u otra, con el diámetro de los filamentos extrudidos entonces siendo rápidamente reducidos como mediante, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América No. 4,340,563 otorgada a Appel y otros, en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,692,618 otorgada a Dorschner y otros, en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,802,817 otorgada a Matsuki y otros, en las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 3,338,992 y 3,341,394 otorgadas a Kinney, en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,502,763 otorgada a Hartmann, en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,502,538 otorgada a Petersen, y en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,542,615 otorgada a Dobo y otros, cada una de las cuales están incorporadas aquí en su totalidad por referencia. Las fibras unidas con hilado son sumergidas y generalmente no pegajosas cuando éstas son depositadas en una superficie de recolección. Las fibras unidas con hilado son generalmente continuas y a menudo tienen deniers promedio más grandes de alrededor de 0.3, más particularmente, entre alrededor' de 0.6 y 10.
"Unión ultrasónica" se refiere a un proceso efectuado, por ejemplo, mediante pasar la tela entre un cuerno sónico y un rodillo de yunque como está ilustrado en la patente de los Estados Unidos de América No. 4,374,888 otorgada a Bornslaeger, incorporada por referencia aquí en su totalidad.
"Laminado unido estrechado de filamento vertical" o "VF BSL" se refiere a un laminado unido estrechado hecho usando un proceso de laminación de filamento vertical continuo, como se describe aquí .
Estos términos pueden ser definidos con lenguaje adicional en las partes que restan de la solicitud.
Descripción de las Incorporaciones Preferidas La presente invención está dirigida a un laminado elastomérico, suave que tiene una capa de revestimiento de copolímero al azar que rinde al laminado conductivo a la unión ultrasónica, y un método para hacer tal laminado elastomérico.
La figura 1 ilustra un laminado elastomérico 20 de la invención. El laminado elastomérico 20 incluye una capa de revestimiento no tejida polimérica 22 laminada a una capa elastoméricas 24. Refiriéndonos a la figura 1, el laminado elastomérico 20 tiene una dirección de máquina 102 y una dirección de máquina transversal 104. La figura 2 ilustra una sección transversal de un laminado elastomérico 20 de la invención a lo largo de la línea 2-2 de la figura 1.
Una capa de revestimiento 22 está diseñada, a través de la elección de polímero, peso base, y área de unión o patrón de unión, para proporcionar suavidad considerable y la habilidad para estar ultrasónicamente unida a altas velocidades, principalmente por lo menos 300 por minuto (fpm) . La capa de revestimiento es apropiadamente hecha de filamentos termoplásticos formados de una resina que suministra un punto de fundición pico relativamente inferior y una curva de fundición relativamente amplia para crear uniones de punto individuales resistentes y excepcional unión ultrasónica. Más particularmente, los filamentos termoplásticos pueden ser formados de un copolímero al azar, o de una mezcla de copolímero al azar con un homopolímero . El copolímero apropiadamente tiene un punto de fundición pico entre alrededor de 137 y alrededor de 153, o entre alrededor de 142 y alrededor de 153, o entre alrededor de 145 y alrededor de 150°C.
El copolímero del cual la capa de revestimiento es hecha puede ser un copolímero al azar de etileno-propileno que contiene desde alrededor de 0.5% hasta alrededor de 10%, por peso, de etileno, y desde alrededor de 99.5 hasta alrededor de 90%, por peso, de propileno. Alternativamente, el copolímero de olefina puede incluir polipropileno modificado mediante la copolimerizar al azar 0.5% a 5.0% de etileno en la columna vertebral. Como otra alternativa, el copolímero puede ser un copolímero al azar de butileno-p opileno que contiene desde alrededor de 0.5% hasta alrededor de 20%, por peso, de butileno, y desde alrededor de 99.5 hasta alrededor de 80%, por peso, de propileno. El copolímero al azar proporciona suavidad excepcional así como capacidades de unión mejoradas. Típicamente, los materiales más suaves tienen resistencias al rasgado débiles y resistencias a la tensión, pero ha sido descubierto que mediante incorporar el copolímero al azar en los materiales de revestimiento, los materiales de revestimiento que resultan de adquieren mayor suavidad sin sacrificar la resistencia de unión, como se evidencia en los ejemplos de abajo. ün ejemplo de un copolímero al azar disponible comercialmente apropiado para hacer la capa de revestimiento es el copolímero al azar Dow 6D43 el cual incluye alrededor de 3% de etileno en polipropileno, disponible de Dow Chemical Company de Midland, Michigan. Otros copolímeros al azar apropiados incluyen el SRD 6581 y el 6D82, ambos disponibles de Dow Chemical Company.
En otra incorporación, la capa de revestimiento puede incluir una mezcla de un copolímero al azar y de un homopolímero . En esta incorporación, el copolímero al azar puede contar por entre alrededor de 10% y alrededor de 90%, o entre alrededor de 20% y alrededor de 80%, o entre alrededor de 24% y alrededor de 40% por peso de la capa de revestimiento. Por ejemplo, el Dow 6D de 43 y puede ser mezclado con polipropileno normal, tal como el Exxon-Mobil 3445, disponible de Exxon-Mobil Chemical Company de Baytown, Texas. Otros homopolímeros de polipropileno apropiados incluyen en el Dow 6811, el Dow 5D49, el Exxon-Mobil 3155, el Exxon-Mobil 3854, el Basell 308, el Basell 304, y el BP 7954.
La capa de revestimiento es apropiadamente una tela no tejida de fibras, tales como, por ejemplo, una tela de fibras unidas con hilado, una tela de fibras sopladas con fusión, una tela cargada unidad de fibras, un material de capas múltiples que incluye por lo menos uno de los tejidos de fibras unidas con hilado, fibras sopladas con fusión, o un tejido cardado unido de fibras, tales como un tejido unido con hilado-soplado con fusión-unido con hilado, o los similares. Otros materiales no tejidos, tales como los materiales coform y/o tendidos con aire, también pueden ser apropiados para uso como capas de revestimiento. La capa de revestimiento apropiadamente tiene un peso base de menos de alrededor de 20 gramos por metro cuadrado (gsm) , o entre alrededor de 7 y alrededor de 20 gramos por metro cuadrado. La capa elastomérica apropiadamente tiene un peso base de menos de alrededor de 18 gramos por metro cuadrado, o entre alrededor de 4 y alrededor de 18 gramos por metro cuadrado, o entre alrededor de 8 y alrededor de 12 gramos por metro cuadrado. Los pesos base descritos aquí están dirigidos al estado sin retraerse del material antes de cualquier acumulación. El laminado que resulta puede ser estirado por lo menos 30%, o entre alrededor de 30 y alrededor de 300%, o entre alrededor de 120% y alrededor de 180%. ün patrón de unión en el revestimiento no tejido, que resulta de la unión de punto térmico, además influencia las propiedades del laminado. La unión de punto térmico involucra pasar una tela o tejido de fibras para ser unidas entre un rodillo de calandrado caliente y un rodillo de yunque . El rodillo de calandrado es usualmente, aunque no siempre, con patrón en alguna manera para que la tela completa no sea unida a través de su superficie completa. Como resultado, varios patrones para rodillos calandrados han sido desarrollados por razones funcionales así como estéticas. Un ejemplo de un patrón tiene puntos y es el patrón Hansen y Pennings o "H&P" con alrededor de un 30% de área de unión con alrededor de 200 uniones por pulgada cuadrada como se enseña en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,805,046 otorgada a Hansen y Pennings . El patrón Hansen & Pennings tiene áreas de unión de perno o de punto cuadrado o en donde cada perno tiene una dimensión lateral de 0.038 pulgadas (0.965 milímetros), un espacio de 0.070 pulgadas (1.778 milímetros) entre pernos, y una profundidad de unión de 0.023 pulgadas (0.584 milímetros). El patrón que resulta tiene un área de unión de alrededor de 29.5%. Otro patrón de unión de punto típico es el patrón de unión Hansen y Pennings expandido o "EHP" el cual produce un 15% de área de unión con un perno cuadrado que tiene una dimensión lateral de 0.037 pulgadas (0.94 milímetros), una separación de perno de 0.097 pulgadas (2.464 milímetros) y una profundidad de 0.039 pulgadas (0.991 milímetros). Otro patrón de unión de punto típico destinado "714" tiene áreas de unión de perno cuadrados en donde cada perno tiene una dimensión lateral de 0.023 pulgadas, una separación de 0.062 pulgadas (1.575 milímetros) entre pernos, y una profundidad de unión de 0.033 pulgadas (0.838 milímetros) . El patrón que resulta tiene un área unida de alrededor de 15%. Aún otro patrón común es el patrón C-Estrella el cual tiene un área de unión de alrededor de 16.9%. El patrón C-Estrella tiene una barra direccional transversal o diseño de "pana" interrumpido por estrellas fugaces. Otros patrones comunes incluyen un patrón de diamantes con diamantes ligeramente desfasados y que se repiten y un patrón tejido de alambre que se parece como el nombre lo sugiere, por ejemplo, similar a una pantalla para ventana. El patrón de unión tejido de alambre tiene un área de unión de entre alrededor de 14.5% y alrededor de 25%. Como es bien conocido en el arte, la unión de mancha mantiene las capas laminadas juntas así como impartir integridad a cada capa individual mediante unir filamentos y/o fibras dentro de cada cap .
Apropiadamente, la capa de revestimiento no tejida tiene un área de unión de entre alrededor de 15% y alrededor de 34%, o entre alrededor de 26% y alrededor de 31%. El costo inferior y la dimensión superior pueden ser logrados a través de la aplicación de un patrón de unión, sin embargo la suavidad puede ser comprometida si el patrón de unión toma mucha más área. Por ejemplo, el patrón de unión Hansen y Pennings de suministra costo inferior/tensión superior que el patrón de unión tejido de alambre pero no es tan suave como el tejido de alambre debido al área de unión superior del Hansen y Pennings .
La capa elastomérica 24 puede ser hecha de cualesquier mezclas o resinas elastoméricas apropiadas que contienen las mismas. Por ejemplo, los materiales apropiados para uso en preparar la película elastomérica incluyen los copolímeros elastoméricos de dibloque, de tribloque, de tetrabloque, o de cualesquier otros bloques múltiples tales como los copolimeros olefínicos, que incluyen el estireno-isopreno-estireno, el estireno-butadieno-estireno, el estireno-etileno/butileno-estireno, o el estireno-etileno/propileno-estireno, los cuales pueden ser obtenidos de raton Polymers bajo la designación de marca resina elastomérica KRATON; los poliuretanos , que incluyen aquellos disponibles de E.I. Du Pont de Nemours Co., bajo la designación de marca poliuretano LYCRA; las poliamidas, que incluyen las amidas de bloque de poliéter disponible de Atofina Chemical Company de Filadelfia, Pennsylvania, bajo la designación de marca amida de bloque de poliéter PEBAX; los poliésteres, tales como aquellos disponibles de de E.I. Du Pont de Nemours Co., bajo la designación de marca poliéster HYTREL; y las poliolefinas de sitio sencillo o catalizadas de metaloceno que tienen densidades menores de alrededor de 0.89 gramos por centímetro cúbico, disponibles de Dow Chemical Co., bajo la designación de marca AFFINITY. Los polímeros hechos que usan catalizadores de sitio sencillo tienen un rango de peso molecular muy estrecho. Los números de polidispersidad (MW/MN) por la bajo de 4 y aún tan bajo como 2 son posibles para los polímeros catalizados de sitio sencillo. Estos polímeros también tienen una distribución ramificada de cadena corta controlada comparados con de otra manera tipos de polímeros producidos por Ziegler-Natta similares. También es posible usar un sistema catalizador de sitio sencillo para controlar la isotacticidad del polímero bastante cerca.
Un número de copolímeros de bloque pueden ser usados para preparar la capa elastomérica usada en esta invención. Tales copolímeros de bloque generalmente incluyen una parte del bloque medio elastomérico B y una parte del bloque final termoplástica A. Los copolímeros de bloque que también pueden ser termoplásticos en el sentido de que éstos pueden ser fundidos, formados, y vueltos a solidificar varias veces con poco o ningún cambio en propiedades físicas (asumiendo un mínimo de degradación oxidativa) . La parte de bloque final A puede incluir un poli (vinilareno) , tal como el poliestireno . La parte de bloque medio de B puede incluir una poliolefina substancialmente amorfa tal como el poliisopreno, los copolímeros de etileno/propileno, el polibutadieno, y los similares, o las mezclas de los mismos.
Los copolímeros de bloque apropiados útiles en esta invención incluyen por lo menos dos partes de bloque final substancialmente de poliestireno y por lo menos una parte de bloque medio substancialmente de etileno/butileno . Los ejemplos disponibles comercialmente de tales copolímeros de bloque lineal están disponibles de Kraton Polymers bajo las designaciones de marca resinas elastoméricas KRATON G1657 y KRATON G1730. Un compuesto elastomérico apropiado es el KRATON G2760.
Alternativamente, la capa elastoméricas puede ser hecha de un polímero que no es térmicamente procesable, tal como la LYCRA spandex, disponible de E.I. Du Pont de Nemours Co . , o el hule natural entrelazado en película o en forma de fibra. Los polímeros termofraguados y los polímeros tales como el spandex, a diferencia de los polímeros termoplásticos , una vez entrelazados no pueden ser térmicamente procesados, pero pueden ser obtenidos en un carrete o en otra forma y pueden ser estirados y aplicados como tiras en la misma manera como los polímeros termoplásticos. Como otra alternativa, la capa elastomérica puede ser hecha de un polímero catalizado de sitio sencillo, tal como el AFFINITY, disponible de Dow Chemical Co., que puede ser procesado como un termoplástico, por ejemplo estirado y aplicado, y entonces tratado con radiación, tal como la radiación de rayo de electrón, la radiación gamma, o la radiación ultravioleta para entrelazar el polímero, o usar polímeros que han sido funcionalmente construidos en ellos tal que cuando estos pueden ser curados húmedos para entrelazar el polímero, por lo que resulta en un polímero que tiene propiedades mecánicas mejoradas de un termofraguado .
La capa elastomérica también puede ser un material de capas múltiples en que éste puede incluir dos o más películas o tejidos coherentes individuales. Adicionalmente , la capa elastomérica puede ser un material de capas múltiples en el cual una o más de las capas puede contener una mezcla de partículas o de fibras no elásticas y elásticas.
Refiriéndonos a la figura 3 , ahí se muestra una incorporación de un método para producir el laminado 20. Más específicamente, como se muestran, los filamentos termoplásticos 26, formados de un copolímero al azar o de una mezcla de copolímero al azar, por ejemplo, son depositados al azar en una banda de formación 28 para formar la capa de revestimiento no tejida 22, en una manera convencionalmente usada para formar telas no tejidas como son conocidas por aquellos con habilidad en el arte. Mientras los filamentos 26 son depositados en la banda de formación 28, una unidad de vacío puede estar colocada bajo la banda de formación para jalar los filamentos hacia la banda de formación durante la formación de la capa de revestimiento 22. Mientras la capa de revestimiento 22 es formada, el tejido es pasado a través de un calandrado 30, que incluye un rodillo de calandrado 32 y un rodillo de yunque 34, para unir los filamentos 26 para la formación adicional del tejido. Aun cuando el rodillo de yunque 34 es apropiadamente suave, el rodillo calandrado 32 puede ser suave o con patrón para agregar un patrón de unión a la capa de revestimiento, como anteriormente se describió. Uno o ambos del rodillo de calandrado 32 y el rodillo de yunque 34 pueden ser calentados y la presión entre estos dos rodillos puede ser ajustada por medios muy conocidos para proporcionar la temperatura deseada, si la hay, y la presión de unión para formar la capa de revestimiento no tejida 22. Después de pasar a través del calandrado 30, la capa de revestimiento 22 de alimentada en un laminador 36.
En el laminador 36, la presión y ser aplicada para unir la capa de revestimiento 22 a un enrollado o capa elastomerica extrudida 24 por lo que forma el laminado 20 el cual puede ser enredado en un rollo de enredado 38. Las técnicas de unión convencionales, tales como la unión térmica, la unión ultrasónica, y/o la unión adhesiva, con ya sea la unión de punto o la unión- total posible; no puede ser usada para unir la capa elastomérica 24 a la capa de revestimiento 22. En la unión adhesiva, un adhesivo tal como un adhesivo fundido caliente es aplicado entre la capa elastomérica y la capa de revestimiento para unir las capas juntas. El adhesivo puede ser aplicado mediante, por ejemplo, el rociado fundido, la impresión, el revestimiento tal como el revestimiento con ranura, o el soplado con fusión. Un ejemplo un adhesivo elastomérico para adicionalmente unir la capa elastomérica a la capa de revestimiento es el H209S, disponible de Bostik AtoFindley de Milwaukee, Wisconsin.
Alternativamente, la capa elastomérica y el material de revestimiento pueden ser autógenamente unidos. El término "unión autógena" significa la unión proporcionada por fusión y/o auto adhesión de fibras y/o filamentos sin un agente de unión o adhesivo externamente aplicado. La unión autógena puede ser proporcionada por contacto entre fibras y/o filamentos mientras que por lo menos una parte de las fibras y/o los filamentos son semi-fundidos o pegajosos. La unión autógena también puede ser proporcionada mediante mezclar una resina pegajosa con los polímeros termoplásticos usados para formar las fibras y/o los filamentos. Las fibras y/o los filamentos formados de tal mezcla pueden ser adaptados para auto unirse con o sin aplicación de presión y/o calor. Los solventes también pueden ser usados para causar la fusión de las fibras y de los filamentos los cuales permanecen después de que el solvente es removido.
Apropiadamente, la capa elastomérica 24 también puede ser estirada por lo menos 300% en el proceso de unir la elastomerico el revestimiento no tejido para formar un laminado estirado-unido . Los laminados estirados-unidos , y los procesos para hacer los laminados estrechados-unidos, están en enseñados, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América No. 4,720,415 otorgada a Vander ielen y otros. La capa elastomérica puede ser estrechada entre dos juegos de puntos de presión 40 y 42 con el punto de presión corriente abajo 40 moviéndose más rápido que el punto de presión corriente arriba 42 para crear tensión en la capa elastomérica. Mediante ajustar la diferencia en las velocidades de los rodillos, la capa elastomérica es tensionada para que así sea estirada una cantidad deseada y sea mantenida en la condición estrechada, tensionada mientras la capa elastomérica es alimentada en el laminador 36. El laminador puede servir como el punto de presión corriente abajo.
Alternativamente, o no en adición a estirar la capa elastomérica, la capa de revestimiento puede ser estrechada antes de ser unida a la capa elastomérica. La capa de revestimiento puede ser estrechada en la misma manera que la capa elastomérica es estrechada. Consecuentemente, el laminado que resulta puede ser un laminado estrechado-unido. Si la capa elastomérica es estirada y la capa de revestimiento es estrechada antes de la laminación, el laminado estrechado-unido que resulta podrá ser un laminado estirado de direcciones múltiples que tiene estirabilidad en ambas la dirección de máquina y la dirección de máquina transversal .
Las propiedades direccionales transversales de la capa elastomérica pueden ser mejorada mediante darle a la capa elastomérica un estirado direccional transversal antes de laminar la capa elastomérica a la capa de revestimiento. Un estirado direccional transversal puede ser llevado a cabo usando un armazón de tendido, rodillos grabados, o cualquier otra técnica conocida por aquellos con habilidad en el arte. Otro método apropiado para obtener un estirado direccional transversal de la capa elastomérica es la de usar un proceso de película soplada que pueda producir una película con propiedades direccionales transversales inherentemente mejores comparado con las películas convencionalmente extrudidas . Las propiedades elásticas mejoradas y el módulo incrementado de una película soplada permite para una reducción en el peso base de la película y, consecuentemente, significativos ahorros en costos .
El proceso de laminación puede ser llevado a cabo usando ya sea un proceso de película o de filamento vertical continuo o un proceso de laminación horizontal convencional. La Publicación de Solicitud de patente de los Estados Unidos de América No. 2002-0104608, pública del 8 de agosto de 2002, enseña un proceso vertical continuo mientras que la patente de los Estados Unidos de América No. 5,385,775 otorgada a Wright enseña un proceso de laminación horizontal convencional, ambas de las cuales están por lo tanto incorporadas por referencia. La figura 4 ilustra un proceso de laminación de filamento vertical continuo. Un extrusor 44 produce tiras de reforzamiento de material elástico 46 a través de la matriz de filamento 48. Las tiras 46 son alimentadas a un primer rodillo de enfriamiento 50 y estiradas mientras son verticalmente transportadas al punto de presión 52 por uno o más de los primeros rodillos de vuelo 58 (opcional) en la línea de producción de la tira. Por ejemplo, las tiras pueden ser estiradas entre alrededor de 300% y alrededor de 1000%; alternativamente, las tiras pueden ser estiradas entre alrededor de 500% y alrededor de 800%. En el proceso ilustrado, la capa elastomérica 24 está en la forma de tiras elastoméricas múltiples, pero la capa elastomérica 24 puede ser en la forma de ya sea tiras (arreglo) o película.
La capa de revestimiento 22 es transportada por uno o más segundos rodillos de vuelo 60 (opcional) hacia el punto de presión 52. La capa de revestimiento 22 puede ser estrechada por los segundos rodillos de vuelo 60 durante la trayectoria al punto de presión 52. El punto de presión 52 es formado mediante un primero y un segundo rodillos de punto de presión 54 y 56 opuestos. El laminado 20 es formado mediante adherir las tiras 24 a la capa de revestimiento 22 en el punto de presión 52.
Los medios de impulso convencionales y otros dispositivos convencionales los cuales pueden ser utilizados en conjunto con el aparato de las figuras 3 y 4 son muy conocidos y, para propósitos de claridad, no han sido ilustrados en las figuras 3 y 4.
En otra incorporación (no mostrada) , dos capas de revestimiento están alineadas con y unidas a lados opuestos de la capa elastomérica . Ambas de las capas de revestimiento son apropiadamente capas no tejidas como se describen de acuerdo con la invención, y pueden ser ya sea el mismo o cada tejido puede ser diferente. Por ejemplo, cada tejido puede ser hecho del mismo o de diferentes tipos de filamentos, y/o los rodillos de calandrado en cada línea no tejida puede tener el mismo o diferentes tipos de patrones de unión tal como un patrón de unión que proporciona mayor resistencia y otro patrón de unión que proporciona mayor suavidad.
Debido a la composición polimérica de la capa de revestimiento no tejida, el laminado elastomérico es particularmente conducente a la unión ultrasónica. El laminado elastomérico (substrato) puede estar ultrasónicamente unido a otro substrato, el cual puede ser ya sea el mismo material laminado elastomérico o un material diferente, a una velocidad de por lo menos 300 pies por minuto, por ejemplo. La resistencia de la unión de una costura ultrasónicamente unida de acuerdo con la invención que es apropiadamente entre alrededor de 1 kilogramo (kg) y alrededor de 10 kilogramos, o entre alrededor de 2 kilogramos y alrededor de 8 kilogramos . La resistencia de la unión de una costura puede ser medida usando el método de prueba descrito en detalle abajo.
El laminado elastomérico 20 puede ser usado en una variedad de productos para el cuidado personal, que incluye sin limitación los pañales, los calzoncillos para aprendizaje, los trajes de baño, los calzones interiores absorbentes, los productos para la incontinencia de los adultos, los productos para la higiene de la mujer, y los similares. El laminado elastomérico 100 también puede ser usado en las prendas protectoras, que incluyen las prendas médicas y las prendas protectoras industriales . Las prendas médicas incluyen las prendas quirúrgicas, las batas, los mandiles, las máscaras para la cara, las cubiertas absorbentes, y las similares. Las prendas protectoras industriales incluyen los uniformes protectores, la ropa de trabajo, y las similares.
El laminado elastomérico 20 de la invención es particularmente apropiado para uso en formar paneles laterales para prendas absorbentes similares al calzón, tales como los calzoncillos para aprendizaje. Las costuras laterales formadas mediante ultrasónicamente unir juntas dos piezas del laminado elastomérico tiene excepcional resistencia al rasgado.
Un calzón absorbente desechable 110 está ilustrado en la figura 5. El calzón absorbente desechable 110 incluye un armazón 112 que define una región frontal 114, una región trasera 116, y una región para la entrepierna 118 que interconecta las regiones frontal y trasera. Las regiones frontal y trasera 114 y 116 están unidas juntas para definir una configuración de calzón tridimensional que tiene una abertura para la cintura 120 y par de aberturas para las piernas 122. La región frontal 114 incluye la parte del calzón absorbente desechable 110 el cual, cuando es usado, está colocado en el frente del usuario' mientras que la región trasera 116 incluye la parte del calzón absorbente desechable el cual, cuando es usado, está colocado en la parte trasera del usuario. La región para la entrepierna 118 del calzón absorbente desechable 110 incluye la parte del calzón absorbente desechable el cual, cuando es usado, está colocado entre las piernas del usuario y cubre el torso inferior del usuario .
El armazón 112 también incluye un par de paneles laterales frontales transversalmente opuestos 124 unidos a un par de paneles laterales trasero transversalmente opuestos 126. üna costura lateral 128 que une uno de los paneles laterales frontales 124 a uno de los paneles laterales traseros 126 apropiadamente se extiende desde la abertura para la cintura 120 a una de las aberturas para las piernas 122 a lo largo de los lados opuestos del calzón absorbente desechable, por lo que conecta la región frontal 114 a la región trasera 116. Con los paneles laterales 124 y 126 hechos del laminado elastomérico 20 de la invención, la costura lateral 128 puede ser formada mediante ultrasónicamente unir el panel lateral frontal 124 al panel lateral trasero 126, por lo que crea una resistencia excepcional al rasgado del panel lateral a pesar de las altas velocidades de los procesos de unión ultrasónico comerciales. Aun cuando es deseable una resistencia al rasgado superior para lograr una unión segura, también es deseable que la resistencia al rasgado no sea muy superior, o por lo menos no tan superior a como una resistencia a la tensión del material mismo. Si una fuerza de corte superior es aplicada a una costura, puede ser preferible que la costura se rasgue aparte antes de que el material mismo se rasgue. Por ejemplo, una prenda puede ser diseñada tal que las costuras tengan la intención de ser rasgadas como un medio para remover la prenda. Por lo tanto, la resistencia a la unión de las costuras de esta invención, principalmente entre alrededor de 1 y alrededor de 10 kilogramos, o entre alrededor de 2 y alrededor de 8 kilogramos, es particularmente apropiada para crear tales costuras laterales .
Adicionalmente, el laminado 20 de la invención también proporciona excepcional suavidad sin sacrificar la resistencia de la costura y/o la elasticidad. La suavidad generalmente se refiere a una superficie que cede fácilmente a la presión y es suave o fina al tacto. La suavidad puede ser medida o percibida en un número de maneras . Como es usado aqui, el término "suavidad" es una medida de rigidez de la tela, y puede ser determinada de acuerdo con el Método de Prueba Triturado de Taza descrito en mayor detalle abajo. Más particularmente, la capa de revestimiento en el laminado de la invención apropiadamente tiene una suavidad de entre alrededor de 56 y alrededor de 593, o entre alrededor de 170 y alrededor de 426 gramos-milímetros.
Las costuras de panel lateral frontal y trasero 130 y 132 que conectan los respectivos paneles laterales 124 y 126 al armazón 112 también pueden ser ultrasónicamente unidos para crear excepcional resistencia al rasgado de panel lateral. Los procesos de incorporar paneles laterales en un calzón absorbente desechable, son conocidos por aquellos con habilidad en el arte, y están descritos, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América No. 4,940,464 otorgada el 10 de julio de 1990 a Van Gompel y otros, la cual está incorporada aquí por referencia.
Las excepcionales capacidades de la unión ultrasónica y la suavidad de la tela del laminado elastomérico de la invención rinden tal laminado apropiado para un amplio rango de usos .
Procedimiento de Prueba para Medir la Resistencia de Unión de la Costura Esta prueba es usada para probar una resistencia de unión de la costura entre dos materiales, tal como dos materiales en una prenda para el cuidado personal comprendiendo una o más costuras . La prueba es conducida en una atmósfera de laboratorio normal de 23 ± 2°C (73.4 ± 3.6°F) y 50 + 5% de humedad relativa. Las costuras ultrasónicamente unidas son removidas mediante cortar a lo largo de la orilla interior (por ejemplo, en el lado absorbente de un calzoncillo y para aprendizaje) del acoplamiento de material (donde los materiales están unidos juntos) para obtener una muestra de 3 pulgadas por 3 pulgadas con la costura generalmente centrada. En un calzoncillo para aprendizaje, por ejemplo, un panel lateral está acoplado a la prenda a lo largo de una línea de pegamento . El acoplamiento entre los materiales y la linea de pegamento, u otra línea de acoplamiento (si aplica) , está marcado. Estas marcas son entonces usadas para alinear la muestra en los agarres del probador de tensión, cada agarre tiene un ancho de alrededor de 3 pulgadas . La muestra es abrasada en los agarres para que las líneas de pegamento marcadas estén alineadas con la orilla inferior del agarre superior y la orilla superior del agarre inferior. La unión o la costura está centrada entre los agarres con el revestimiento de unión hacia fuera de probador de tensión. El material que es jalado aparte en una manera de pelado en T (principalmente, con la costura que forma el vastago de la "T" y los paneles laterales que forman la parte de arriba de la "T", tal que la parte superior de la "T" es jalada en direcciones opuestas en cada extremo) a una velocidad de cruceta de 500 10 milímetros por minuto. El probador de tensión que corre hasta que la muestra se rompa y sea obtenido el resultado de la resistencia de unión de la carga pico (kilogramos) . Un probador de tensión apropiado puede ser obtenido de Instrom Corporation localizado en Cantón, Massachussets , o de MTS de Edén Prairie, Minnesota.
Método de Prueba de Triturado de Taza Las suavidad de una tela no tejida puede ser medida de acuerdo con la prueba "Triturado de Taza". La prueba de triturado de taza evalúa la rigidez de la tela mediante medir la carga pico como el "triturado de taza" requerida para un pie hemisféricamente formado de 4.5 centímetros de diámetro para triturar una pieza de tela de 25 centímetros por 25 centímetros formada en una taza de invertida de aproximadamente 6.5 centímetros de diámetro por 6.5 centímetros de alto mientras que la tela en forma de taza es rodeada por un cilindro de aproximadamente 6.5 centímetros de diámetro para mantener una deformación uniforme de la tela en forma de taza. Son usadas un promedio de 10 lecturas. El pie y la taza están alineadas para evitar el contacto entre las paredes de la taza y el pie lo cual podrá afectar las lecturas. La carga pico es medida mientras que el pie está descendiendo a una tasa de 40.6 centímetros por minuto y es medida en gramos . La prueba de triturado de taza también cede un valor para la energía total requerida para triturar una muestra (la "energía para triturar de taza") la cual es la energía desde el comienzo de la prueba al punto de la carga pico, por ejemplo el área bajo la curvatura formada por la carga en gramos en un eje y la distancia que el pie se mueve en milímetros en la otra. La energía de triturado de taza es por lo tanto reportada en gramos-milímetros. Los valores de triturado de taza inferiores indican una tela más suave. Un dispositivo apropiado para medir el triturado de taza es un Probador de Tensión Sintech y celdas de carga de 500 gramos que usa el programa para computadora TESTWOR S todos de los cuales están disponibles de Sintech, Inc. de Research Triangle Park, Carolina del Uorte.
E emplos Ejemplo 1 En este ejemplo, las resistencias de unión de los laminados que tienen revestimientos de polipropileno fueron comparados con las resistencias de unión de los laminados que tienen revestimientos de copolimero al azar.
Cada uno de los laminados fue un laminado estirado-unido que incluyen una capa de filamento elastomérico de KRATON 27S0 que tienen un peso base de alrededor de 10 gramos por metro cuadrado y una densidad de filamento de 12 tiras por pulgada. Cada uno de los laminados fue hecho usando un proceso de laminación de filamento vertical, como se describen con respecto a la figura 4. Un adhesivo, H2096 disponible de Bostik-AtoFindley, aplicado a 2.5 gramos por metro cuadrado fue usado para unir una hoja de revestimiento a cada lado de la capa elastomérica . Un patrón de unión térmico de tejido de alambre, que crea 24% de área de unión, fue aplicado a cada laminado. Cada laminado ultrasónicamente unido a 450 pies por minuto a una segunda pieza del mismo laminado para formar una costura ultrasónicamente unida.
Los revestimientos de polipropileno fueron hechos de Exxon 3854, disponible de Exxon-Mobil Chemical Company, formados en un tej ido unido con hilado . Tres laminados diferentes que incluyen estos revestimientos fueron probados, cada uno de los tres laminados y tienen revestimientos de polipropileno y diferentes pesos base, como se muestran en la Tabla 1.
Los revestimientos de copolímero al azar fueron hechos de Dow 6D43, disponibles de Dow Chemical Company, formados en un tej ido unido con hilado . Tres laminados diferentes que incluyen estos revestimientos fueron probados, cada uno de los tres laminados tienen revestimientos de-copolímero al azar de diferentes pesos base, como se muestran en la Tabla 2.
Cada uno de los laminados en este ejemplo fue probado para la resistencia a la unión de acuerdo con el Procedimiento de Prueba para Medir la Resistencia de la Unión de la Costura anteriormente descrita. Cada uno de los materiales de revestimiento también fueron probados por suavidad de acuerdo con el Método de Prueba de Triturado de Taza anteriormente descrito. Los resultados están mostrados en las Tablas 1 y 2. Al comparar las Tablas 1 y 2 , se puede observar que las resistencias de unión de los dos tipos de revestimientos son relativamente iguales. Sin embargo, los revestimientos de copolímero al azar son considerablemente más suaves que los revestimientos de polipropileno. Por lo tanto, se puede concluir que los revestimientos de copolímero al azar proporcionan suavidad mejorada sin sacrificar la resistencia de la unión.
Tabla 1: Características de Laminados que Tienen Revestimientos de Polipropileno Tabla 2: Características de Laminados que Tienen Revestimientos de Copolímero al Azar Ejemplo 2 En este ejemplo, las características de fundición de los tres tipos diferentes de materiales de revestimiento, en la forma de pelotillas de materia prima, fueron probadas y comparadas . Los materiales probados fueron el polipropileno Exxon 3155 y el polipropileno Exxon 3854, ambos disponibles de Exxon-Mobil Chemical Company, y el copolímero al azar Dow 6D43 , disponible de Dow Chemical Company.
El análisis de Calorimetría de Escaneo Diferencial (DSC) rehusado para determinar las temperaturas en las cuales los porcentajes específicos de cada muestra fundida, con el porcentaje que representa el porcentaje de la muestra fundida. Los datos obtenidos están mostrados en la Tabla 3. Las temperaturas mostradas en la Tabla 3, están en grados Celsius, son las temperaturas más inferiores en las cuales ocurrió el porcentaje de la fundición. Los datos en la Tabla 3 están gráficamente representados en la figura 6.
Tabla 3: Características de Materiales de Revestimiento Las temperaturas de fundición pico de los materiales en la Tabla 3 fueron determinados durante el mismo análisis de Calorimetría de Escaneo Diferencial y están mostrados en la Tabla .
Tabla 4 : Temperaturas de Fundición Pico de Materiales de Revestimiento Material Temp. Fundición Pico (°C) Exxon 3155 166.9 Exxon 3854 153.6 Dow 6D43 149.9 Como se puede observar en las Tablas 3 y 4, el copolímero al azar se funde a temperaturas inferiores que ya sea los homopolímeros de polipropileno a través de un rango completo de porcentajes de fundición. Por lo tanto, los laminados que tienen revestimientos de copolímero al azar requieren menos tiempo de espera en procesos de unión ultrasónicos para una unión a formarse por que el copollmero al azar se funde más fácilmente a temperaturas inferiores que los homopolímeros de polipropileno. Consecuentemente, los laminados que tienen revestimientos de copolímero al azar son particularmente apropiados para uso en procesos de unión ultrasónicos a alta velocidad.
Aun cuando en la especificación anterior de esta invención ha sido descrita en relación a ciertas incorporaciones preferidas de la misma, y muchos detalles han sido divulgados para propósitos de ilustración, podrá ser evidente para aquellos con habilidad en el arte que la invención es susceptible a incorporaciones adicionales y que ciertos de los detalles descritos aquí pueden ser considerablemente variados sin apartarse de los principios básicos de la invención.

Claims (56)

R E I V I N D I C A C I O N E S
1. Un laminado elastomérico que comprende: por lo menos una capa de recubrimiento de tela que comprende filamentos termoplásticos formados de un copolímero al azar, la por lo menos una capa de recubrimiento laminada a una capa elastomérica .
2. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el copolímero al azar comprende un copolímero al azar de etileno-propileno.
3. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizado porque el copolímero al azar contiene de desde alrededor de 0.5 a alrededor de 10% por peso, de etileno, y de desde alrededor de 99.5 a alrededor de 90% por ciento, de propileno.
. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el copolímero al azar comprende un copolímero al azar de butileno-propxleno.
5. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizado porque el copolímero al azar contiene de desde alrededor de 0.5 por ciento a alrededor de 20 por ciento, por peso, de butileno, y de desde alrededor de 99.5 a alrededor de 80 por ciento, por peso, de propileno .
6. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el copolimero al azar tiene un punto de derretido máximo de entre alrededor de 137 a alrededor de 153 grados Celsius .
7. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el copolimero al azar tiene un punto de derretido máximo de entre alrededor de 142 y a alrededor de 153 grados Celsius.
8. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el copolimero al azar tiene un punto de derretido máximo de entre alrededor de 145 y a alrededor de 150 grados Celsius.
9. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la capa de recubrimiento de tela no tejida comprende un no tejido seleccionado del grupo que consiste de una tela de fibras unidas con hilado, una tela de fibras sopladas con fusión, un tejido cardado y unido de fibras, u.n material de capas múltiples que incluye por lo menos uno de los tejidos de fibras unidas con hilado, fibras sopladas con fusión y un tejido cardado y unido de fibras .
10. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque los filamentos termoplasticos en la por lo menos una capa de recubrimiento comprenden una mezcla de copolímero al azar y un homopolímero .
11. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 10, caracterizado porque los filamentos termoplasticos comprenden entre alrededor de 10% y a alrededor de 90% por peso de copolímero al azar.
12. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 10, caracterizado porque los filamentos termoplasticos comprenden entre alrededor de 20% y a alrededor de 80% por peso de copolímero al azar.
13. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 10, caracterizado porque los filamentos termoplásticos comprenden entre alrededor de 24% y a alrededor de 40% por peso de copolímero al azar.
14. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque por lo menos una capa de recubrimiento de tela no tejida tiene un área unida de entre alrededor de 15% a alrededor de 34%.
15. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la por lo menos una capa de recubrimiento de tela no tejida está laminado adhesivamente a la capa elastomérica.
16. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la por lo menos una capa de recubrimiento de tela no tejida está laminada autógenamente a la capa elastomérica.
17. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la por lo menos una capa de recubrimiento de tela no tejida tiene un peso base de menos de alrededor de 20 gramos por metro cuadrado.
18. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la por lo menos una capa de recubrimiento de tela no tejida tiene un peso base de entre alrededor de 7 a alrededor de 20 gramos por metro cuadrado .
19. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la por lo menos una capa de recubrimiento de tela no tejida tiene un peso base de entre alrededor de 12 y a alrededor de 20 gramos por metro cuadrado .
20. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la capa elastomérica tiene un peso base de menos de alrededor de 18 gramos por metro cuadrado .
21. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la capa elastomérica tiene un peso base de entre alrededor de 4 y a alrededor de 18 gramos por metro cuadrado.
22. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la capa elastomérica tiene un peso base de entre alrededor de 8 y a alrededor de 12 gramos por metro cuadrado.
23. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el laminado puede ser estirado por lo menos por alrededor de 30%.
24. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el laminado puede ser estirado entre alrededor de 30% y alrededor de 300%.
25. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el laminado puede ser estirado entre alrededor de 120% y alrededor de 180%.
26. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque comprende un laminado unido y estirado.
27. El laminado elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque comprende un laminado unido y estrechado.
28. Una costura unida ultrasónicamente que comprende : un primer sustrato que incluye por lo menos una capa de recubrimiento de tela no tejida que incluye filamentos termoplásticos formados de un copolímero al azar, la por lo menos una capa de recubrimiento de tela no tejida tiene un peso base de menos de alrededor de 20 gramos por metro cuadrado laminada a una capa elastomérica que tiene un peso base de menos de alrededor de 18 gramos por metro cuadrado; y un segundo sustrato unido ultrasónicamene al primer sustrato.
29. La costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la. cláusula 28, caracterizada porque la costura tiene una resistencia de unión de alrededor de 1 kilogramo a alrededor de 10 kilogramos.
30. La costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la cláusula 28, caracterizada porque la costura tiene una resistencia de unión de alrededor de 2 kilogramo a alrededor de 8 kilogramos .
31. La costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la cláusula 28, caracterizada porque el copolímero al azar comprende un copolímero de etileno-propileno al azar.
32. La costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la cláusula 28, caracterizada porque el copolímero al azar comprende un copolímero al azar de butileno-propileno .
33. La costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la cláusula 28, caracterizada porque el copolímero al azar tiene un punto de derretido pico de entre alrededor de 137 y a alrededor de 153 grados Celsius.
34. La costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la cláusula 28, caracterizada porque la por lo menos una capa de recubrimiento de tela no tejida comprende un no tejido seleccionado del grupo que consiste de una tela de fibras unidas con hilado, una tela de fibras sopladas con fusión, una tela de fibras cardadas y unidas, un material de capas múltiples incluyendo por lo menos una de las telas de fibras unidas con hilado, fibras sopladas con fusión y un tejido de fibras cardado y unido.
35. La costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la cláusula 28, caracterizada porque los filamentos termoplásticos en la por lo menos una capa de recubrimiento de tela no tejida comprende una mezcla de copolímero al azar y un homopolímero.
36. La costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la cláusula 35, caracterizada porque los filamentos termoplásticos comprenden entre alrededor de 10% y a alrededor de 90% por peso de copolímero al azar.
37. La costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la cláusula 28, caracterizada porque la por lo menos una capa de recubrimiento de tela no tejida tiene un área unida de entre alrededor de 15% y a alrededor de 34%.
38. La costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la cláusula 28, caracterizada porque la por lo menos una capa de recubrimiento de tela no tejida está laminada adhesivamente a la capa elastomérica.
39. La costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la cláusula 28, caracterizada porque la por lo menos una capa de recubrimiento de tela no tejida está laminado autógenamente a la capa elastomérica.
40. La costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la cláusula 28, caracterizada porque la por lo menos una capa de recubrimiento de tela no tej ida tiene un peso base de entre alrededor de 7 a alrededor de 20 gramos por metro cuadrado .
41. La costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la cláusula 28, caracterizada porque la por lo menos una capa de recubrimiento de tela no tejida tiene un peso base de entre alrededor de 12 y a alrededor de 20 gramos por metro cuadrado .
42. La costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la cláusula 28, caracterizada porque la capa elastomérica tiene un peso base de entre alrededor de 4 y a alrededor de 18 gramos por metro cuadrado.
43. La costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la cláusula 28, caracterizada porque la capa elastomérica tiene un peso base de entre alrededor de 8 y a alrededor de 12 gramos por metro cuadrado.
44. La costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la cláusula 28, caracterizada porque el primer sustrato comprende un laminado estirado y unido.
45. La costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la cláusula 28, caracterizada porque el primer sustrato comprende un laminado estrechado y unido.
46. La costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la cláusula 28, caracterizada porque el segundo sustrato comprende por lo menos una capa de recubrimiento de tela no tejida que incluye filamentos termoplásticos formados de un copolímero al azar, la por lo menos una capa de recubrimiento de tela no tejida tiene un peso base de menos de alrededor de 20 gramos por metro cuadrado laminada a una capa elastomérica que tiene un peso base de menos de alrededor de 18 gramos por metro cuadrado.
47. Una prenda absorbente que comprende un par de paneles laterales, cada uno de dichos paneles incluye la costura unida ultrasónicamente tal y como se reivindica en la cláusula 28.
48. Un método para unir un laminado elastomérico que comprende : proporcionar un laminado elastomérico que tiene por lo menos un recubrimiento no tejido de copolimero al azar; Y unir ultrasónicamente el laminado elastomérico a un sustrato.
49. El método tal y como se reivindica en la cláusula 48, caracterizado porque la unión ultrasónica puede ser llevada a cabo a una velocidad de por lo menos de 300 pies por minuto .
50. El método tal y como se reivindica en la cláusula 48, caracterizado porque además comprende el hacer el laminado elastomérico mediante el unir el por lo menos un recubrimiento no tejido de copolimero al azar a una capa elastomérica mientras que se estira la capa elastomérica a por lo menos 300%, en donde el por lo menos un recubrimiento no tejido de copolimero al azar tiene un peso base de menos de alrededor de 20 gramos por metro cuadrado y la capa elastomérica tiene un peso base de menos de alrededor de 18 gramos por metro cuadrado .
51. El método tal y como se reivindica en la cláusula 50, caracterizado porque comprende el estrechamiento del recubrimiento no tejido antes de la unión de recubrimiento no tejido a la capa elastomérica.
52. El método tal y como se reivindica en la cláusula 48, caracterizado porque por lo menos un recubrimiento no tejido de copolímero al azar comprende un copolímero al azar que tiene un punto de derretido pico entre alrededor de 137 y a alrededor de 153 grados Celsius .
53. El método tal y como se reivindica en la cláusula 53, caracterizado porque el por lo menos un recubrimiento no tejido de copolímero al azar comprende un copolímero al azar de etileno-propileno .
5 . El método tal y como se reivindica en la cláusula 48, caracterizado porque el por lo menos un recubrimiento de no tejido de copolímero al azar comprende un copolímero al azar de butileno-propileno .
55. El método tal y como se reivindica en la cláusula 48, caracterizado porque el por lo menos un recubrimiento de no tejido de copolímero al azar comprende una mezcla de copolímero al azar y un homopolxmero.
56. El método tal y como se reivindica en la cláusula 48, caracterizado porque el sustrato comprende un laminado elastomérico que tiene por lo menos un recubrimiento de no tejido de copolímero al azar. R E S U M E N Un laminado elastomérico que incluye por lo menos una capa de recubrimiento laminada a una capa elastomérica . La capa o capas de recubrimiento pueden ser una tela o telas no tejidas hechas de filamentos termoplásticos formados de un copolímero al azar o de una mezcla de copolímero al azar. La invención además incluye una costura unida ultrasónicamente formada mediante el unir ultrasónicamente el laminado elastomérico a un sustrato, y el método para el mismo.
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