MXPA98008631A - Tela unida por hilado de alta resistencia de polimeros de tasa de flujo de derretido alto - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una tela no tejida unida por hilado la cual tiene características de resistencia superiores a las de las telas convencionales y sin embargo es aún comparablemente suave. La tela es un laminado que tiene un tejido hecho de un polímero de poliolefina de tasa de flujo de derretido superior y de un polímero de tasa de flujo de derretido inferior. La tela de laminado unido por hilado de esta invención puede tener entre las mismas una capa de tela de película no tejida de soplado con fusión. El laminado producido de acuerdo a esta invención tiene una resistencia la cual es por lo menos 10%mayor que la de una tela comparable hecha con el tejido de polímero de tasa de flujo de derretido superior. La tela no tejida de esta invención puede usarse en productos tales como, por ejemplo, prendas, productos para el cuidado personal, productos médicos, cubiertas protectoras y telas para la intemperie.

Description

i TELA UNIDA POR HILADO DE ALTA RESISTENCIA DE POLÍMEROS DE TASA DE FLUJO DE DERRETIDO ALTO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere generalmente a un tejid o tela o tej ida el cual está formado de fibras unidas por hilad de una resina termoplástica y de laminados usando tal tejido com un componente.

Las resinas termoplásticas se han extruido par formar fibras, las telas y los tejidos por un número de años. Los termoplásticos para esta aplicación son las poliolefinas, particularmente el polipropileno. Otros materiales tal como los poliésteres, polieterésteres, poliamidas y poliuretanos tambié se usan para formar telas unidas por hilado.

Los tejidos o telas no tejida son útiles para una amplia variedad de aplicaciones tal como los pañales, los productos para la higiene femenina, las toallas, y las telas recreacionales o protectoras. Las telas no tejidas usadas en estas aplicaciones están frecuentemente en la forma de laminados como laminados unidos por hilado/unido por hilado (SS) o laminados unido por hilado/soplado con fusión/unido por hilado (SMS) .

Una de las características deseadas de las tela no tejidas es de que éstas sean tan suaves como sea posible. Previamente, la suavidad mejorada había involucrado generalment un intercambio con otras propiedades deseables del tejido ta como la resistencia a la tensión. Por ejemplo, las telas d polietileno son muy suaves, pero también son muy débiles.

Es un objeto de esta invención el proporcionar u tejido o tela no tejida la cual sea más suave que aquéllo producidos convencionalmente pero el cual tenga característica de resistencia comparables .

SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN La tela de poliolefina unida por hilado no tejid suave y fuerte se proporciona la cual es un laminado de capas múltiples de un primer tejido de fibras de polímero de flujo de derretido alto y una segunda tela o tejido de fibras de polímero de flujo de derretido bajo. El tejido de fibras de polímero de flujo de derretido bajo se produce un polímero de poliolefina teniendo una tasa de flujo de derretido de abajo de 50 gramos/10 minutos de acuerdo a la norma ASTM D-1238-90b, condición L. El tejido de fibras de polímero de flujo de derretido superior se produce' de un polímero de poliolefina teniendo una tasa de flujo de derretido de por lo menos de 50 gramos/10 minutos de acuerdo a la norma ASTM D-1238-90b, condición L en donde el polímero de poliolefina es producido inicialmente como un granulo de reacto a través del uso de un catalizador Ziegler-Natta con una tasa d flujo de derretido de abajo de 50 gramos/10 minutos a 230oc modificada subsecuentemente por un método tal como la adición d hasta 1000 ppm de peróxido, la adición de hasta 5 por ciento po peso de un compuesto órgano-metálico y la adición de hasta 5 po ciento por peso de un óxido de metal de transición. Est tratamiento aumenta la tasa de flujo de derretido del polímer por un factor de por lo menos de dos. Tal laminado tiene un resistencia a la tensión de por lo menos de 10 por ciento o mayo que un laminado similar hecho sin un tejido de tasa de flujo d derretido superior pero en vez de esto con un tej ido del mism tipo que el del segundo tejido. La tela de esta invenció también puede tener varias capas colocadas entre los tej idos primero y segundo.

La tela no tej ida de esta invención puede usarse en productos tales como, por ejemplo, prendas, productos para el cuidado personal, productos médicos, cubiertas protectoras telas para la intemperie.

DEFINICIONES Como se usa aquí, el término "tejido o tela no tejida" significa una tela que tiene una estructura de fibras o hilos individuales los cuales están entrecolocados, pero no en una manera identificable como en una tela tejida. Los tejidos telas no tejidas se han formado de muchos procesos tal como, p ejemplo, los procesos de soplado con fusión, los procesos unión por hilado, y los procesos de tejido cardado y unido. E peso base de las telas no tejidas se expresa usualmente en onza de material por yarda cuadrada (osy) o gramos por metro cuadrad (gsm) y los diámetros de fibra útiles son expresados usualment en mieras. (Nótese que para convertir de onzas por yarda cuadrad a gramos por metro cuadrado, debe multiplicarse onzas por yard cuadrada por 33.91) .

Como se usó aquí el término "microfibras significa fibras de diámetro pequeño que tienen un diámetr promedio no mayor de alrededor de 75 miera, s por ejemplo teniendo un diámetro promedio de desde alrededor de 0.5 mieras alrededor de 50 mieras, o más particularmente, las microfibra pueden tener un diámetro promedio de desde alrededor de 2 miera a alrededor de 40 mieras. El diámetro de, por ejemplo, una fibr de polipropileno dado en mieras, puede convertirse a denie mediante el elevar al cuadrado, y multiplicar el resultado po 0.00629, por tanto, una fibra de polipropileno de 15 mieras tiene un denier de alrededor de 1.42 (152 x 0.00629 = 1.415) .

Como se usa aquí, el término "fibras unidas po hilado" se refiere a fibras de diámetro pequeño las cuales s forman mediante el extruir el material termoplástico derretido como filamentos de una pluralidad de vasos capilares usualmente circulares y finos de un órgano hilandero con el diámetro de los filamentos extruidos entonces siendo rápidamente reducido, tal como, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,340,563 otorgada a Appel y otros, y en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 3,692,618 otorgada a Dorschner y otros, en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 3,802,817 otorgada a Matsuki y otros, y en las de los Estados Unidos de Norteamérica Nos. 3,338,992 y 3,341,344 otorgada a Kinney, en las patente de los Estados Unidos de Norteamérica Nos. 3,502,763 y 3,542,615 otorgadas Dobo y otros. Las fibras unidas por hilado son generalmente continuas y más largas de 7 mieras, más particularmente éstas son usualmente de entre alrededor de 15 y 50 mieras.

Como se usa aquí, el término "fibras sopladas con fusión" significa fibras formadas mediante el extruir un material termoplástico derretido a través de una pluralidad de vasos capilares, usualmente circulares y finos de matriz como hilos o filamentos derretidos adentro de una corriente de gas (por ejemplo, aire) , a alta velocidad la cual atenúa los filamentos de material termoplástico derretido para reducir su diámetro, el cual puede ser a un diámetro de microfibra. Después, las fibras sopladas con fusión son llevadas por la corriente de gas a alta velocidad y se depositan las superficies recolectoras para formar un tejido de fibras sopladas con fusión desembolsadas al aza Tal proceso está descrito, por ejemplo, en la patente de l Estados Unidos de Norteamérica No. 3,849,241 otorgada a Buti Las fibras sopladas con fusión son microfibras las cuales s generalmente más pequeñas de 10 mieras de diámetro. El térmi soplado con fusión usado aquí se quiere que abarque el proceso rociado de derretido.

Como se usa aquí, el término "polímero" inclu generalmente pero no se limita a los homopolímeros, l copolímeros, tal como, por ejemplo, los copolímeros de bloque, injerto, al azar y alternantes, los terpolímeros, etc. y mezcl y modificaciones de los mismos. Además, a menos que se limi específicamente de otra manera, el término "polímero" inclui toda configuración geométrica posible del material. Est configuraciones incluyen, pero no se limitan a las simetrí isotáctica, sindiotáctica y al azar.

Como se usa aquí, el término "fibras bicomponente" se refiere a fibras las cuales se han formado por lo menos dos polímeros extruidos de extrusores separados pe hilados juntos para formar una fibra. Los polímeros est arreglados en zonas distintas colocadas en forma esencialmen constantemente a través de la sección transversal de las fibr de bicomponente y extienden continuamente a lo largo de l longitud de las fibras de bicomponente . La configuración de ta fibra de bicomponente puede ser, por ejemplo, un arreglo d vaina/núcleo en donde un polímero está rodeado por otro o pued ser un arreglo de lado por lado, o un arreglo de "islas en el mar" . Las fibras de bicomponente se enseñan en la patente de les Estados Unidos de Norteamérica No. 5,108,820 otorgada a Kaneko otros, en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica Nc . 5,336,552 otorgada a Strack y otros, y en la patente europea 0586924. Los polímeros pueden estar presentes en proporciones de 75/25, 50/50, 25/75 u otras proporciones deseadas.

Como se usa aquí, el término "fibras ?e biconstituyente" se refiere a fibras las cuales se han formado de por lo menos dos polímeros extruidos del mismo extrusor como una mezcla. El término "mezcla" es como se define abajo. Las fibras de biconstituyente no tienen los varios componentes de polímero arreglados en zonas distintas colocadas en forma relativamente constante a través del área en sección transversal de la fibra y los varios polímeros no son usualmente continuos a lo largo de la longitud de la fibra, en vez de esto, usualmente formando fibrillas que empiezan y terminan al azar. Las fibras de biconstituyente son algunas veces mencionadas como fibras de multiconstituyente . Las fibras de este tipo general está discutidas en, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,108,827 otorgada a Gessner. Las fibras de bicomponente y de biconstituyente también están discutidas en el texto Mezclas de Polímero y Compuestos de John A. Manson y Leslie H. Sperling, derechos reservados 1976 por Plenum Press, una división de Plenum Publishing Corporation de Nueva York, IBSN 0-306-30821-2, páginas 273 a 277.

Como se usa aquí, el término "mezcla" significa una combinación de dos o más polímeros mientras que el término "aleación" significa una subclase de mezclas en donde los componentes son inmiscibles pero se han compatibilizado. La "miscibilidad" y la "inmiscibilidad" son definidas como mezclas teniendo valores negativos y positivos, respectivamente, para la energía libre de mezclado. Además, la "compatibilización" se define como el proceso de modificar las propiedades interfaciales de una mezcla de polímero inmiscible a fin de hacer una aleación.

Como se usa aquí, el término "prodegradante" se refiere a materiales los cuales promueven la degradación del flujo de derretido de un polímero de una tasa de flujo de derretido bajo a una tasa de flujo de derretido superior.

Como se usa aquí, el término "prenda" significa cualesquier tipo de vestuario el cual puede ser usado. Este incluye la ropa de trabajo y los cubretodos, las prendas interiores, los pantalones, camisas, sacos, guantes, calcetines y similares.

Como se usa aquí, el término "producto médico significa trajes y cubiertas quirúrgicas, máscaras para la cara cubiertas para la cabeza, cubiertas para zapatos, vendajes par heridas, vendas, envolturas de esterilización, limpiadores similares .

Como se usa aquí, el término "producto para e cuidado personal" significa pañales, calzoncillos de aprendizaje prendas interiores absorbentes, productos para la incontinenci del adulto y productos para la higiene de la mujer.

Como se usa aquí, el término "cubierta protectora significa una cubierta para vehículos tales como carros camiones, barcos, aeroplanos, motocicletas, bicicletas, carrito para golf, etc., cubiertas para equipo que frecuentemente se dej a la intemperie tal como parrillas, equipo de patio y de jardí (segadoras, rocotrilladoras, etc.) y muebles para prado, así com cubiertas para piso, manteles y cubiertas para área de picnic.

Como se usa aquí, el término "tela para e exterior" significa una tela la cual puede usarse primariamente aún cuando no exclusivamente a la intemperie . Las telas para l intemperie incluyen telas usadas en cubiertas protectoras, tela para remolque/tiendas de campaña, lienzos alquitranados, pabellones, tiendas, telas agrícolas y vestuario para l intemperie tal como cubiertas para la cabeza, ropa de trabaj industrial y cubretodos, pantalones, camisas, sacos, guantes, calcetines, cubiertas para zapato y similares.

MÉTODOS DE PRUEBA Handle-O-Meter : La suavidad de una tela no tejida puede medirse de acuerdo a la prueba "Handle-O-Meter" . La prueba que se usó aquí es la prueba estándar IND lero. 90.0-75 (R 82) con dos mediciones : 1. el tamaño de espécimen fue de 4 pulgadas por 4 pulgadas y 2. se probaron cinco especímenes más bien que dos. La prueba se llevó a cabo con un modelo Handle-O-Meter número 211-5 de Thwing-Albert Instrument Co., de 10960 Dutton Road, Filadelfia, Pennsylvania 19154. La lectura del Handle-O-Meter es en unidades de gramos .

Tensión: La resistencia a la tensión de una tela puede medirse de acuerdo a la prueba ASTM D-1682-64. Esta prueba mide la resistencia en libras y el alargamiento en por ciento de una tela.

Tasa de Flujo de Derretido: La tasa de flujo de derretido (MFR) es una medida de la viscosidad de unos polímeros.

La tasa de flujo de derretido es expresada como el peso de material que fluye desde un vaso capilar de dimensiones conocidas bajo una carga especificada o una tasa de corte por un periodo determinado se midió en gramos/10 minutos a 230oc de acuerdo a por ejemplo, la prueba ASTM D-1238 -90b, condición L.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Las propiedades importantes de las poliolefina usadas en los procesos de unión por hilado se conocen po aquellos expertos en el arte. La tasa de flujo de derretido y l viscosidad están interrelacionadas y son muy importantes par caracterizar un polímero. La tasa de flujo de derretido est relacionada a la viscosidad del polímero con un número superio indicando una viscosidad más baja. La prueba para la tasa d flujo de derretido está definida arriba.

El proceso de unión con hilado generalmente emple una tolva la cual suministra un polímero a un extrusor calentado. El extrusor suministra el polímero derretido a un órgan hilandero en donde el polímero es fibrizado al pasar éste través de las cinco aberturas arregladas en una o más hileras e el órgano hilandero, formando una cortina de filamentos. Lo filamentos son usualmente enfriados con aire a una presión baja, se jalan, usualmente neumáticamente y se depositan sobre un estera foraminosa móvil, banda o "alambre formador" para forma la tela no tejida. Los polímeros útiles en el proceso de unió con hilado generalmente tienen una temperatura de derretido d proceso de entre alrededor de 400OF a alrededor de 6IO0F (220° a 320oC) .

Las fibras producidas en el proceso de unión co hilado están usualmente en el rango de desde alrededor de 15 alrededor de 50 mieras de diámetro, dependiendo de las condiciones de proceso y del uso final deseado para las telas que se van a producir de tales fibras. Por ejemplo, aumentando el peso molecular del polímero o disminuyendo la temperatura de procesamiento resulta en fibras de diámetro más largas. Los cambios en la temperatura del fluido de enfriamiento y de la presión de jalado neumático pueden afectar el diámetro de la fibra. En esta invención, el polímero particular usado permite a las fibras el ser producidas a un diámetro más pequeño que el usual para una unión con hilado.

La tela de esta invención es un laminado de capas múltiples incorporando el tejido de fibra se polímero de flujo de derretido superior y puede formarse por un número de técnicas diferentes incluyendo pero no limitándose al uso de adhesivo, la perforación con agujas, la unión ultrasónica, el calandrado térmico y cualesquier otro método conocido en el arte . Tal laminado de capas múltiples puede ser una incorporación en donde algunas de las capas están unidas con hilado y algunas están sopladas con fusión tal como un laminado unido por hilado/soplado con fusión/unido por hilado (SMS) como se discute en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,041,203 otorgada a Brock y otros, y en la patente de los Estados unidos de Norteamérica No. 5,169,706 otorgada a Collier y otros o como un laminado unido por hilado/unido por hilado. Un laminado SMS puede hacerse mediante el depositar el secuencia sobre una banda de transportador móvil o un alambre formador primero una capa de tela unida por hilado, después una capa de tela soplada con fusión, y por último otra capa unida por hilado y entonces unir el laminado en una manera descrita arriba. Alternativamente, las tres capas de tela pueden hacerse individualmente, recolectarse en rollos y combinarse en un paso de unión separado.

Varios patrones para los rodillos de calandrado se han desarrollado. Un ejemplo es el patrón Hansen Pennings expandido con alrededor de un área unida de 15% con alrededor de 100 uniones/pulgada cuadrada como se enseña en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 3,855,046 otorgada a Hansen y Pennings . Otro patrón común es un patrón de diamante con diamantes ligeramente descentrados y repetitivos.

La tela de esta invención también puede laminarse con películas, fibras de vidrio, fibras cortas, papel y otros materiales comúnmente usados conocidos por aquellos expertos en el arte .

Las áreas en las cuales la tela de esta invenció puede encontrar utilidad son las prendas, los productos médicos, los productos para el cuidado personal, las telas para e exterior. Más particularmente, las telas producidas de acuerd a esta invención son útiles en aplicaciones de peso base más pesado tal como las cubiertas protectoras . Las cubiertas protectoras usualmente tienen pesos base variando de desde alrededor de 2 onzas por yarda cuadrada (68 gramos por metr cuadrado) a alrededor de 8 onzas por yarda cuadrada (278 gramos por metro cuadrado) , por tanto, una tela producida de acuerdo a esta invención preferiblemente tendrá pesos bases variando de desde alrededor de 0.2 onzas por yarda cuadrada (7 gramos por metro cuadrado) a alrededor de 3 onzas por yarda cuadrada (102 gramos por metro cuadrado) .

Un polímero de poliolefina útil en esta invención debe tener una tasa de flujo de derretido superior y una viscosidad baja. La tasa de flujo de derretido deseada para la poliolefina para usarse en esta invención es de por lo menos de 50 gms/10 minutos de acuerdo a la norma ASTM D-1238-90b, condición L, y preferiblemente en el rango de desde alrededor de 50 gms (10 minutos a alrededor de 150 gms/10 minutos de acuerdo a la norma ASTM D-1238-90b, condición L. La viscosidad del polímero se midió a 180oC y debe ser de por lo menos de 2.5 x 103 diñes . segundo/cm2 y preferiblemente en el rango de 2.5 x 103 diñes . segundo/cm2 a alrededor de 6.5 x 103 diñes . segundo/cm2. La tasa de flujo de derretido superior y la baja viscosidad permite a las fibras el ser jaladas más altamente que lo que podría se de otra manera, produciendo fibras unidas por hilado muy finas. Las fibras producidas con la poliolefina de flujo de derretido superior empleado aquí están en el rango de alrededor de 11 alrededor de 20' mieras de diámetro.

Una ventaja de las fibras unidas por hilado finas puede verse en la nueva versión en donde la energía se aplica al tejido a través de varios medios para inducir a las fibras el derretirse ligeramente juntas. Se cree por los inventores que las fibras más pequeñas hechas de polímeros de viscosidad más baja permiten que más polímero fluya a los puntos de unión durante la unión, asegurando por tanto una unión más fuerte, y sin embargo el tejido retiene la ventaja de la suavidad que se da por las fibras más pequeñas.

La producción de una poliolefina de tasa de flujo de derretido superior puede lograrse cuando se inicia con una poliolefina de flujo de derretido inferior convencional a través de la acción de 'radicales libres las cuales degradan el polímero de flujo de derretido bajo a alto. Tales radicales libres pueden crearse y/o hacerse más estables a través del uso de n prodegradante tal como un peróxido, un compuesto órgano-metálico o un óxido de metal de transición. Dependiendo del prodegradante escogido, los estabilizadores pueden ser útiles.

Un ejemplo de una forma para hacer una poliolefin de flujo de derretido superior desde una poliolefina de flujo d derretido convencional es el de incorporar un peróxido en e polímero.

La adición del peróxido de un polímero par aplicaciones de soplado de derretido se enseña en la patente d los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,213,881 otorgada Timmons y otros. En Timmons, hasta alrededor de 3000 ppm d peróxido se agregan a un polímero el cual se ha polimerizado co un catalizador Ziegler-Natta. El polímero está en la forma d granulos de reactor y tiene una distribución de peso molecular d 4.0 a 4.5 Mw/Mn y una tasa de flujo de derretido de alrededor d 400 gms/10 minutos de acuerdo a la norma ASTM D-1238-90b, condición L antes de la modificación. Tal polímero es modificad por el peróxido para tener una distribución de peso molecular e el rango de alrededor de 2.2 a 3.5 Mw/Mn y una tasa de flujo de derretido de alrededor de 800 a 5000 gms/10 minutos de acuerdo la norma ASTM D-1238 -90b, condición L. La adición del peróxid a las pelotillas de polímero también está mencionada en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,451,589 otorgada a Morman y otros .

La adición de peróxido a un polímero para aplicaciones de unión con hilado se hace mediante el agregar hasta 1000 ppm de peróxido a un polímero de poliolefina de tasa de flujo de derretido bajo disponible comercialmente y mezclando cabalmente. El polímero modificado resultante tendrá una tasa de flujo de derretido de aproximadamente de dos a tres veces a aquélla del polímero de inicio dependiendo de la tasa de adición de peróxido y del tiempo de mezclado.

Otra manera para hacer una poliolefina de flujo de derretido superior de una poliolefina de flujo de derretido bajo convencional es mediante el agregar un compuesto órgano-metálico a la poliolefina. El compuesto órgano-metálico tiene el efecto de aumentar la estabilidad de los radicales libres dentro del polímero lo cual les permite el permanecer activos por un periodo de tiempo más largo y por tanto el degradar el polímero del flujo de derretido bajo a superior. Típicamente, el flujo de derretido puede cambiarse de desde alrededor de 35 a el rango de alrededor de 70 a 85 usando este método.

El compuesto órgano-metálico adecuado es un bis (para-5-butilfenilo) fosfato sódico. Un ejemplo de un compuesto órgano-metálico comercialmente disponible adecuado es aquél vendido por Witco Chemical Company de Nueva Jersey, bajo la marca Mark 2180. Cuando se usa un compuesto órgano-metálico puede éste usarse en una cantidad de desde alrededor de 0.1 por ciento por peso a alrededor de 5 por ciento por peso. Los compuestos órgano-metálicos tienen el beneficio agregado de dar a la tela una resistencia a la luz ultravioleta mejorada, importante en las aplicaciones al exterior, así como el dar u color a la tela, ya que la mayoría de los compuestos órgano-metálicos también son pigmentos .

El compuesto órgano-metálico puede ser agregado la poliolefina que se va a hilar antes de entrar en el extrusor. Es importante el que el compuesto órgano-metálico y l poliolefina se mezclen tan cabalmente como sea posible a fin d proporcionar una mezcla tan uniforme como sea posible al órgan hilandero. La uniformidad en la composición alimentada al órgan hilandero ayuda a asegurar una producción de fibra uniforme y a reducir las fibras rotas y el tornasolado. Un método adecuado del mezclado de la poliolefina y el compuesto órgano-metálico es el de agregar el compuesto órgano-metálico, generalmente un polvo, a la poliolefina, generalmente en forma de pelotilla, en un recipiente de mezclado grande antes de la adición a la tolva como se describió previamente. Alternativamente, el compuesto órgano-metálico puede ser agregado a la poliolefina en la tolva.

Aún otro método es el de agregar el compuesto órgano-metalico en una manera controlada en un número de puntos a lo largo de la longitud del extrusor al ser derretida y movida la poliolefina hacia adelante hacia el órgano hilandero. Este método permitiría el mayor control del proceso ya que también proporciona el menor margen de error en la tasa de adición, ya que los cambios en la tasa de adición afectarán más inmediatamente la uniformidad de las fibras producidas.

Aún otra manera para hacer una poliolefina de flujo de derretido superior desde una poliolefina de flujo de derretido bajo convencional es el de agregar un ácido de metal con transición al polímero durante el procesamiento. Los óxidos de metal de transición adecuados como, por ejemplo, óxidos férricos. Un ejemplo de un óxido de metal de transición comercialmente disponible adecuado es aquél vendido por Engelhar Corporation bajo la marca Fe- 0301-P. Cuando se usa un óxido de metal de transición éste puede ser usado en una cantidad de desde alrededor de 0.1 por ciento por peso a alrededor de 5 por ciento por peso. Los óxidos de metal de transición pueden ser agregados a la poliolefina en la manera descrita arriba. Los óxidos de metal de transición tienen el beneficio agregado de dar a la tela una resistencia a la luz ultravioleta mejorada, que es importante en las aplicaciones para el exterior, así como el dar un color a las telas, ya que la mayoría de los óxidos de metal de transición son también pigmentos.

También se cree que una combinación de un número de las técnicas arriba mencionadas será exitosa para producir una poliolefina de la tasa de flujo de derretido deseada.

La poliolefina útil en esa invención puede ser e polietileno, el polipropileno, el polibutileno o el copolímero mezclas de las mismas. El polipropileno es preferido.

En adición a los métodos arriba mencionados, le polipropilenos de flujo de derretido superior están disponible comercialmente de Shell Chemical Company, de Houston, Texas co WRD5-1131, WRD5-1155 a 1157, WRD5-1160 a 1162, de Exxon Chemical Company, de Baytown, Texas como PLTD-739, PLTD-766, PLTD-782, PLTD- 926, PLTD-927 y otros, y de Himont Corporation d Wilmington, Delaware como X11029-20-1 y X1129-20-2. Estos materiales tienen tasas de flujo de derretido de arriba de 60 de acuerdo a la norma ASTM D-1238-90b, condición L. Los polímeros comercialmente disponibles pueden o no haberse tratado químicamente y/o modificado a fin de elevar sus tasas de flujo de derretido.

Los polímeros empleados en la práctica de esta invención proporcionan no sólo una tasa de flujo de derretido superior, sino también se cree que son responsables por la resistencia superior en la tela resultante después de la unión. Por tanto, se ha encontrado sorprendentemente que la tela de esta invención tiene una resistencia a la tensión de menos de 10% más que la tela hecha del mismo polímero sin la modificación a una tasa de flujo de derretido superior.

Aún cuando la tela hecha de las fibras de polímer de tasa de flujo de derretido superior descritas arriba puede usarse en un laminado con sólo un tej ido de polímero de tasa d flujo de derretido bajo, se prefiere que la tela sea laminada otros materiales también. Tales materiales incluyen las tela sopladas con fusión, las películas y otras telas unidas co hilado.

Las películas, y las telas sopladas con fusión unidas con hilado pueden hacerse de cualesquier material conocid en el arte por ser adecuado para tales aplicaciones. Est incluye poliamidas, poliésteres, polieterésteres, poliuretanos, poliolefinas y copolímeros, terpolímeros y mezclas de las mismas Las telas pueden hacerse de fibras construidas en un configuración de bicomponente como se definió arriba. Lo polímeros termoplásticos elastoméricos pueden usarse para forma tales películas y tejidos también. Los polímeros elastomérico son seleccionados preferiblemente de aquéllos hechos d copolímeros de bloque estirénicos, poliuretanos, poliamidas, copoliésteres, etileno vinil acetatos (EVA) y similares.

Los copolímeros de bloque estirénicos incluyen lo copolímeros de bloque de estireno/butadieno/estireno (SBS) , lo copolímeros de bloque de estireno/isopreno/estireno (SIS) , lo copolímeros de bloque de estireno/etileno-propileno/estiren (SEPS) , los copolímeros de bloque de estireno/etileno butadieno/estireno (SEBS) . Por ejemplo, las resinas formadoras de fibra elastomérica útiles incluyen los copolímeros de bloque teniendo la fórmula general A-B-A' o A-B, en donde A y A' sen cada uno un bloque de extremo de polímero termoplástico el cual contiene una mitad estirénica tal como un poli (vinil areno) y en donde B es un medio bloque de polímero elastomérico tal como un dieno conjugado o un polímero de alqueno inferior. Los copolímeros de bloque del tipo A-B-A' pueden ser diferentes o los mismos polímeros de bloque termoplásticos para los bloques A y A' , y los copolímeros de bloque presentes se intenta que abarquen los copolímeros de bloque lineal, ramificado y radial. En este aspecto, los copolímeros de bloque radial pueden ser designados (A-B)m-X, en donde X es un átomo o molécula polifuncional y en el cual cada (A-B)m- radía desde X en una manera que A es un bloque de extremo. En el copolímero de bloque radial, X puede ser una molécula o un átomo polifuncional orgánico o inorgánico y m es un entero teniendo el mismo valor que el grupo funcional originalmente presente en X, éste es usualmente de por lo menes de 3 , y es frecuentemente de 4 o 5, pero no se limita a esto. Por tanto, en la presente invención, la expresión "copolímero de bloque" y particularmente el copolímero de bloque "A-B-A' " y "A-B", se intenta que abarque todos los copolímeros de bloque que tienen bloques ahulados y los bloques termoplásticos como ee discutió arriba, los cuales pueden ser extruidos (por ejemplo, mediante soplado de derretido) , y sin limitación al número de bloques .

La patente de los Estados Unidos de Norteaméric No. 4,663,220 otorgada a Wisneski y otros describe una tel incluyendo microfibras que comprenden por lo menos alrededor d 10 por ciento por peso de un copolímero de bloque A-B-A' en dond "A" y "A' " son cada uno un bloque de extremo termoplástico e cual comprende una mitad estirénica y en donde "B" es un bloqu medio de poli (etileno-butileno) elastomérico, y desde más de por ciento por peso hasta alrededor de 90 por ciento por peso d una poliolefina la cual cuando se mezcla con un copolímero d bloque A-B-A' y se somete a una combinación efectiva de un temperatura elevada y de condiciones de presión elevadas, s adapta para ser extruida en una forma mezclada con el copolímer de bloque A-B-A' . Las poliolefinas útiles en Wisneski y otro pueden ser de polietileno, polipropileno, polibuteno, copolímero de etileno, copolímeros de etileno, copolímeros de propileno, copolímeros de buteno y mezclas de las mismas .

Los ejemplos comerciales de tales copolímero elastoméricos son, por ejemplo, aquéllos conocidos com materiales KRATON® los cuales están disponibles de Shell Chemica Company, de Houston, Texas. Los copolímeros de bloque KRATON están disponibles en varias fórmulas diferentes, un número de lo cuales se identifican en la patente de los Estados Unidos d Norteamérica No. 4,663,220 incorporada aquí por referencia. Lo polímeros elastoméricos particularmente adecuados son lo copolímero de bloque poli (estireno/butileno-etileno/estireno) elastoméricos disponibles de Shell Chemical Company de Houston, Texas bajo las designaciones de comercio KRATON® G-1657 y KRATON G-2740.

En el laminado de esta invención se ha encontrad que una capa intermedia, tal como una capa soplada con fusión n cambia apreciablemente la resistencia y las propiedades d suavidad del laminado final cuando se compara a aquéllas sin l capa intermedia.

La caída es una medida de la suavidad de una tel y se refiere a qué también se conforma la tela a un objeto sobr el cual ésta se coloca. Una tela suave caerá mejor e conformación con el contorno del objeto sobre el cual ésta s coloca de lo que lo hará una tela más rígida. La caída se mid por una prueba Handle-O-Meter la cual se definió previamente.

La resistencia de una tela se midió por la prueb de tensión la cual se definió previamente.

Las telas hechas de acuerdo a esta invención s han encontrado que tienen una caída comparable y propiedades d tensión superiores en cuanto a las telas hechas de polipropileno convencionales .

El siguiente control y ejemplos muestran las características de las fibras de los polímeros que satisfacen los requerimientos de esta invención en contra de aquéllos que no lo hacen. Todas las muestras fueron unidas con el patrón Hansen-Pennings expandido descrito arriba. Los resultados están mostrados en a Tabla 1.

CONTROL Se produjo una tela la cual fue un laminado unido por hilado/unido por hilado (SS) . El peso base de las capas fue de 1 onzas por yarda cuadrada (34 gramos por metro cuadrado) y de 1 onza por yarda cuadrada (34 gramos por metro cuadrado) . Ambas capas fueron hechas del mismo polipropileno de tasa de derretido bajo: PF301 de Himont Chemical Co . Las fibras fueron hiladas a una temperatura de alrededor de 390-440oF (199-221oc) . El tamaño del orificio del órgano hilandero fue de 0.6 mm con una producción entre 0.5 y 0.7 gramos/orificio/minuto) (ghm) para producir la fibra de 21 mieras de diámetro.

EJEMPLO 1 Se produjo una tela la cual fue un laminado unido por hilado/unido por hilado (SS) . Una de las capas se produjo de un polipropileno de tasa de flujo de derretido superior y la otra de un polipropileno de tasa de flujo de derretido bajo convencional. El peso base de las capas fue de 1 onza por yarda cuadrada para la capa de tasa de flujo de derretido superior y de 1 onza por yarda cuadrada para la capa de tasa de flujo de derretido bajo. El polipropileno de tasa de flujo de derretido superior se produjo mediante la adición de 1000 a 1500 ppm de peróxido de polipropileno PF-301 de Himont. La tasa de flujo de derretido del polímero después del tratamiento de peróxido fue de alrededor de 110 de acuerdo a ASTM D-1238-90b, condición L. Las fibras de la tasa de flujo de derretido superior se hilaron a una temperatura de alrededor de 390-430°F (199-221sC) . El tamaño del orificio del órgano hilandero fue de 0.6 mm con una producción de entre 0.5 y 0.7 gramos/orificio/minuto (ghm) para producir una fibra de 15 mieras de diámetro.

El polipropileno de tasa de flujo de derretido bajo usado fue PF-301 de Himont. La tela fue producida mediante el hilar fibras a las condiciones del control .

El laminado se produjo mediante el depositar primero la capa de flujo de derretido bajo sobre un alambre formador y después depositar la capa de polímero de flujo de derretido superior directamente sobre la capa de polímero de tasa de flujo de derretido bajo tibia.

EJEMPLO 2 Se produjo una tela la cual fue un laminado unid por hilado/unido por hilado (SS) . Una de las capas se produjo de un polipropileno de tasa de flujo de derretido superior y la otr de un polipropileno de tasa de flujo de derretido baj convencional . El peso base de las capas fue el mismo que en el Ejemplo 1. El polipropileno de tasa de flujo de derretido superior se produjo mediante la adición de 0.65 por ciento po peso de un compuesto órgano-metálico al polipropileno PF-301 de Himont. La tasa de flujo de derretido del polímero después del tratamiento órgano-metálico fue de 80, de acuerdo a la norma AST D-1238-90b, condición L. El compuesto órgano-metálico fue un talo-Fe203-cinanina el cual está disponible como pigmento azul-gris de Standridge Chemical Company de Social Circle, Georgia, como SCC6142. Después de la adición, la mezcla de polipropileno/órgano-metálico se combinó cabalmente.

Las fibras de tasa de derretido superior fueron hiladas a las mismas condiciones que en el Ejemplo 1 para producir fibra de 12 mieras de diámetro.

El polipropileno de tasa de flujo de derretido inferior fue PF-301 de Himont. La tela se produjo mediante el hilar fibras a las mismas condiciones que en el Ejemplo 1 para producir fibras de 19.5 mieras de diámetro.

El laminado se produjo mediante el depqsita primero la capa de flujo de derretido inferior sobre un alambr formador y después depositar la capa de polímero de flujo d derretido superior directamente sobre la capa de polímero de tas de flujo de derretido inferior tibia.

EJEMPLO 3 Se produjo una tela la cual fue un laminado unid por hilado/unido por hilado (SS) . Una de las capas se produjo d un polipropileno de tasa de flujo de derretido superior y la otr de un polipropileno de tasa de flujo de derretido baj convencional. El peso base de las capas fue el mismo que en e Ejemplo 1. El polipropileno de tasa de flujo de derretid superior se produjo mediante la adición de 0.65 por ciento po peso de un compuesto órgano-metálico al polipropileno PF-301 d Himont. La tasa de flujo de derretido del polímero después de tratamiento órgano-metálico fue de 80, de acuerdo a la norma AST D-1238-90b, condición L. El compuesto órgano-metálico usado s designó Fe203/Fe y estuvo disponible comercialmente de Engelhar Corporation. Después de la adición, la mezcla d polipropileno/órgano-metálico se combinó cabalmente. Las fibra de tasa de flujo de derretido superior fueron hiladas a la mismas condiciones que en Ejemplo 1 para producir fibra de quinc mieras de diámetro.

El polipropileno de tasa de flujo de derretido inferior fue una mezcla de PF-301 de Himont y Escorene® 3445 de Exxon Chemical Company. La tela se produjo mediante el hilar fibras a las mismas condiciones que en el Ejemplo 1 para producir la fibra de 19.5 mieras de diámetro.

El laminado se produjo mediante del depositar primero la capa de flujo de derretido bajo sobre un alambre formador y después depositar la capa de polímero de flujo de derretido superior directamente sobre la capa de polímero de tasa de flujo de derretido inferior tibio.

TABLA 1 Tamaño de Fibra Alargamiento Normalizado Energia de Tensión Handle-O-Meter # Muestra Id BW (mieras) Cd Md Cd Cd Md 0 Control 2 19-25 30 60 54.3 82.8 97.7 1 Ejemplo 1 2 19-25 34 67 74 56.4 94.2 2 Ej emplo 2 2 19-25 39 78.5 78.6 89.8 82.6 3 Ejemplo 3 2 19-25 38. 5 76 76 51.1 73 Los resultados muestran que los laminados heches de las fibras hiladas de poliolefina teniendo las características designadas pueden tener una resistencia mayor que aquéllas de lo polímeros no modificados. Los tejidos unidos por hilado d poliolefina fuerte no se han producido a lo que saben lo inventores, con una suavidad comparable a aquélla de los tejido unidos' por hilado de poliolefina convencional en el pasado.

Claims (18)

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Una tela de poliolefina unida por hilado tej ida suave y fuerte que comprende : un primer tej ido de fibras unidas por hila producidas de un polímero de poliolefina teniendo una tasa flujo de derretido de por lo menos de 50 gramos/10 minutos donde dicho polímero de poliolefina se produjo inicialmente co un granulo de reactor a través del uso del catalizador Ziegle Natta con una tasa de flujo de derretido abajo de 50 gramos/ minutos y se modificó subsecuentemente por un método selecciona del grupo que consiste de la adición de desde una cantid positiva hasta 1000 ppm de peróxido, la adición de desde u cantidad positiva hasta 5 por ciento por peso de bis (para-t butilfenilo) fosfato sódico y la adición de desde una cantid positiva hasta 5 por ciento por peso de un óxido de metal transición, a fin de aumentar la tasa de flujo de derretido p un factor de por lo menos de dos, y; un segundo tejido de fibras unidas por hila producido de polímero de poliolefina teniendo una tasa de fluj de derretido de abajo de 50 gramos/10 minutos ; en donde dichos tejidos están unidos juntos par formar un laminado teniendo una resistencia de por lo menos de 10% mayor que la del mismo laminado hecho cuando dicha primera tasa de flujo de derretido de polímero de tejido no excede 50 gramos/10 minutos a 230oC.

2. La tela unida por hilado no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque tiene un peso base de entre alrededor de 0.2 onzas por yarda cuadrada y alrededor de 3 onzas por yarda cuadrada.

3. La tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque comprende una tercera capa seleccionada del grupo que consiste de tejidos soplados con fusión y películas y colocada entre dichos tejidos primero y segundo .

4. La tela no tej ida tal y como se reivindica en la cláusula 3, caracterizada porque dicha tercera capa es un tejido soplado con fusión el cual está hecho de un polímero seleccionado del grupo que consiste de poliuretanos, polieterésteres, poliamidas, poliolefinas, copolímeros de poliolefina y mezclas de los mismos.

5. La tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizada porque dicha tercera capa es un tejido soplado con fusión el cual está hecho de un copolímero d bloque estirénico.

6. La tela no tejida tal y como se reivindica e la cláusula 3, caracterizada porque dicha tercera capa es un película la cual está hecha de un polímero formador de películ seleccionado del grupo que consiste de poliuretanos, polieterésteres, poliamidas, poliolefinas copolímeros d poliolefina y mezclas de los mismos.

7. La tela no tej ida tal y como se reivindica e la cláusula 6, caracterizada porque dicho polímero formador d película es un copolímero de bloque estirénico.

8. La tela no tejida tal y como se reivindica e la cláusula 3, caracterizada porque dichas capas están unida juntas para formar un laminado por un método seleccionado de grupo que consiste de unión térmica, de unión ultrasónica, d unión con perforado con aguja y unión adhesiva.

9. La tela no tejida tal y como se reivindica e la cláusula 3 , caracterizada porque está presente en un product seleccionado del grupo que consiste de productos médicos, prendas, productos para el cuidado personal y telas para l intemperie.

10. Un pañal que comprende la tela tal y como s reivindica en la cláusula 3.

11. Un producto para la higiene femenina qu comprende la tela tal y como se reivindica en la cláusula 3.

12. Un traje quirúrgico que comprende la tela ta y como se reivindica en la cláusula 3.

13. Una máscara para la cara que comprende la tel tal y como se reivindica en la cláusula 3.

14. Un limpiador que comprende la tela tal y com se reivindica en la cláusula 3.

15. Una tela de poliolefina unida por hilado n tej ida fuerte y suave que comprende : un primer tejido de fibras unidas por hilado producido de polímero de poliolefina teniendo una tasa de flujo de derretido de por lo menos de 50 gramos/10 minutos y un viscosidad de por lo menos de 2500 diñes . segundo/cm2 y; un segundo tej ido de fibras unidas por hilado producido de polímero de poliolefina teniendo una tasa de flujo de derretido de abajo de 50 gramos/10 minutos; en donde dichos tejidos están unidos juntos para formar un laminado teniendo una resistencia de por lo menos de 10% o mayor que la del mismo laminado hecho cuando dicha primera tasa de flujo de derretido de polímero tejido no excede 50 gramos/10 minutos a 230°C.

16. La tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 15, caracterizada porque comprende una tercera capa seleccionada del grupo que consiste de tejidos soplados con fusión y películas y colocada entre dichos tejidos primero y segundo .

17. La tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 16, caracterizada porque dicha tercera capa es un tejido soplado con fusión el cual está hecho de un polímero seleccionado del grupo que consiste de poliuretanos, polieteréster, poliamidas, poliolefinas, copolímeros de poliolefina y mezclas de los mismos.

18. La tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 16, caracterizada porque dicha tercera capa es una película la cual se hizo de un polímero formador de película seleccionado del grupo que consiste de poliuretanos, polieteréster, poliamidas, poliolefinas, copolímeros de poliolefina y mezclas de las mismas. 3.6 E S U M E N Se proporciona una tela no tejida unida por hilad la cual tiene características de resistencia superiores a las d las telas convencionales y sin embargo es aún comparablement suave. La tela es un laminado que tiene un tejido hecho de u polímero de poliolefina de tasa de flujo de derretido superior de un polímero de tasa de flujo de derretido inferior. La tel de laminado unido por hilado de esta invención puede tener entr las mismas una capa de tela o película no tejida de soplado co fusión. El laminado producido de acuerdo a esta invención tien una resistencia la cual es por lo menos 10% mayor que la de un tela comparable hecha con el tejido de polímero de tasa de fluj de derretido superior. La tela no tejida de esta invención pued usarse en productos tales como, por ejemplo, prendas, producto para el cuidado personal, productos médicos, cubierta protectoras y telas para la intemperie.