MXPA99001720A - Laminados elasticos con histerisis mejorada - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un material elástico compuesto teniendo histérisis mejorada que comprende una capa de un material elástico unido a una capa de un material no elástico por lo menos en un lado. La capa de material elástico estáhecha de una mezcla de un polímero de número de polidispersividad estrecha y un elastómero convencional, y la mezcla es esencialmente libre de auxiliares de procesamiento de polietileno de peso molecular bajo. El laminado de material elástico compuesto debe tener una histérisis de por lo menos 15 por ciento mejor que un laminado similar hecho sin el elastómero de número de polidispersividad estrecha pero con el auxiliar de procesamiento.

Description

LAMINADOS ELÁSTICOS CON HISTERISIS MEJORADA Esta invención se refiere generalmente a laminados de tejido o tela no tramados los cuales contienen por lo menos una capa elástica y los cuales están formados de fibras, películas, colecciones de fibras y similares. Los materiales están hechos de una resina termoplástica.

Durante varios años se han extruido las resinas termoplásticas para formar fibras, telas y películas y similares. Los termoplásticos más comunes para esta aplicación son las poliolefinas, particularmente el polipropileno. Otros materiales tal como los poliésteres, los polieterésteres, las poliamidas y los poliuretanos también se usan para formar tales capas.

Las telas no tejidas, por ejemplo, son útiles para una amplia variedad de aplicaciones tal como los pañales, los productos de higiene para la mujer, las toallas, las telas recreacionales o protectoras y los geotextiles y medios de filtro. Los tejidos no tramados usados en estas aplicaciones pueden ser telas unidas por hilado simplemente pero frecuentemente están en la forma de laminados de tela no tejidos como laminados, unido por hilado/unido por hilado (SS) , laminados de unido por hilado/soplado de derretido/unido por hilado (SMS) y laminados de unido por hilado/película/unido por hilado (SFS) .

Muchas aplicaciones de los tejidos no tramados requieren algún grado de elasticidad. Las aplicaciones en tales artículos como los pañales, por ejemplo, requieren un material el cual se estira y se retrae con los movimientos normales de un infante. Un pañal que carece de tales propiedades elásticas restringirá el movimiento o permitirá que ocurra el escurrimiento debido al abolsamiento o estiramiento.

Los esfuerzos previos para proporcionar laminados estirables y elásticos se han enfocado sobre los copolímeros estirénicos los cuales tienen una elasticidad suficiente para funcionar bien en esta aplicación. La patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,663,220 otorgada a Wisneski y otros, comúnmente cedida, es un buen ejemplo de tal invención. Estos polímeros han probado el ser algo costosos y no completamente satisfactorios en la demanda actual del mercado de productos al consumidor. Existe por tanto una necesidad de una alternativa económica para tales productos. También existe una necesidad de materiales elásticos los cuales tengan mejor histérisis que aquéllos actualmente en uso.

SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN Los objetos de esta invención se logran mediante un material elástico compuesto teniendo una histérisis mejorada comprendiendo una capa de un material elástico unido a una capa de un material no elástico sobre por lo menos un lado. La capa de material elástico se hace de una mezcla de un polímero de número de polidispersidad estrecha y de un elastómero convencional, y la mezcla está esencialmente libre de auxiliares de procesamiento de polietileno de peso molecular bajo pero puede contener un adhesivo. El laminado de material elástico compuesto debe tener una histérisis de por lo menos 15 por ciento mejor que un laminado similar hecho sin el elastómero de número de polidispersidad estrecha pero con el auxiliar de procesamiento.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una ilustración esquemática de un proceso para formar un material unido-estrechado elástico compuesto.

DEFINICIONES Como se usa aquí el término "tela o tejido no tramado" significa un tejido teniendo una estructura de fibras o hilos individuales los cuales están entrecolocados, pero no en una manera identificable como en una tela tejida o tramada. Las telas o tejidos no tramados se han formado de muchos procesos tal como, por ejemplo, los procesos de soplado de derretido, los procesos de unión con hilado, y los procesos de tejido cardado unido. El peso base de las telas no tejidas es expresado usualmente en onzas de material por yarda cuadrada (osy) o gramos por metro cuadrado (gsm) y los diámetros de fibra útiles son usualmente expresados en mieras (nótese que para convertir de onzas por yarda cuadrada a gramos por metro cuadrado, debe multiplicarse onzas por yarda cuadrada por 33.91).

Como se usa aquí el término "microfibras" significa fibras de diámetro pequeño que tienen un diámetro promedio no mayor de alrededor de 75 mieras, por ejemplo, teniendo un diámetro promedio de desde alrededor de 0.5 mieras a alrededor de 50 mieras, o más particularmente, las microfibras pueden tener un diámetro promedio de desde alrededor de 2 mieras a alrededor de 40 mieras. Otra expresión usada frecuentemente del diámetro de fibra es el denier, el cual se define como gramos por 9000 metros de una fibra y puede calcularse como un diámetro de fibra en mieras cuadradas, multiplicado por la densidad del polímero en gramos/ce, multiplicado por 0.00707. Un denier inferior indica una fibra más fina y un denier superior indica una fibra más gruesa o más pesada. Por ejemplo, el diámetro de una fibra de polipropileno dado como de 15 mieras puede convertirse a denier mediante el cuadrar, multiplicando el resultado por .89 g/cc y multiplicando por .00707. Por tanto, una fibra de polipropileno de 15 mieras tiene un denier de alrededor de 1.42 (152 x 0.89 x .00707 = 1.415). Afuera de los Estados Unidos de Norteamérica, la unidad de medición es más comúnmente el "tex", el cual se define como los gramos por kilómetro de fibra. El tex puede ser calculado como el denier/9.

Como se usa aquí el término "fibras unidas por hilado" se refiere a fibras de diámetro pequeño las cuales se 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 como por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,340,563 otorgada a Appel y otros, y la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 3,692,618 otorgada a Dorschner y otros, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No, 3,802,817 otorgada a Matsuki y otros, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 3,338,992 y 3,341,394 otorgada a Kinney, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 3,502,763 otorgada a Hartman, y la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 3,542,615 otorgada a Dobo y otros. Las fibras unidas por hilado no son generalmente pegajosas cuando éstas se depositan sobre una superficie recolectora. Las fibras unidas por hilado son generalmente continuas y tienen diámetros promedio (desde una muestra de por lo menos 10) mayores de 7 mieras, más particularmente, de entre alrededor de 10 y 20 mieras .

Como se usa aquí el término "fibras sopladas de derretido" significa fibras formadas mediante el extruir un material termoplástico derretido a través de una pluralidad de vasos capilares de matriz, usualmente circulares y finos, como hilos o filamentos derretidos a dentro de corrientes de gas (por ejemplo, aire) usualmente calientes y de alta velocidad las cuales atenúan los filamentos del material termoplástico para reducir su diámetro, el cual puede ser a un diámetro de microfibra. Después, las fibras sopladas por derretido son llevadas por la corriente de gas a alta velocidad y se depositan sobre una superficie recolectora para formar un tejido de fibras de soplado de derretido desembolsadas en forma aleatoria. Tal proceso está descrito, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 3,849,241 otorgada a Butin y otros. Las fibras sopladas por derretido son microfibras las cuales pueden ser continuas o discontinuas, son generalmente más pequeñas de 10 mieras en diámetro promedio, y son usualmente pegajosas cuando se depositan sobre una superficie recolectora.

Como se usa aquí, los "arreglos de filamento" significa hileras esencialmente paralelas de filamentos las cuales pueden ser tal como aquéllas descritas en las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Nos. 5,385,775 y 5,366,793.

Como se usa aquí el término "coform" significa un proceso en el cual por lo menos una cabeza de matriz de soplado de derretido está arreglada cerca de un conducto a través del cual se agregan otros materiales al tejido mientras que éste se está formando. Tales otros materiales pueden ser pulpa, partículas superabsorbentes, celulosa o fibras cortas, por ejemplo. Los procesos coform están mostrados en las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica comúnmente cedidas 4,818,464 otorgada a Lau y 4,100,324 otorgada a Anderson y otros. Los tejidos producidos por el proceso coform se refieren generalmente a materiales coform.

Como se usa aquí el término "laminado de capas múltiples" significa un laminado en donde algunas de las capas están unidas por hilado y algunas son formadas por soplado de derretido tal como el laminado de unido por hilado/soplado de derretido/unido por hilado (SMS) y otros como se describe en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,041,203 otorgada a Brock y otros, en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,169,706 otorgada a Coller y otros, en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,145,727 otorgada a Potts y otros, en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,178,931 otorgada a Perkins y otros, y en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,188,885 otorgada a Timmons y otros . Tal laminado puede hacerse mediante el depositar en secuencia sobre una banda formadora móvil primero una capa de tela unida por hilado, después una capa de tela de soplado de derretido, y por último otra capa unida por hilado y entonces unir el laminado en una manera como se describe abajo. Alternativamente, las capas de tela pueden hacerse individualmente, recolectarse en rollos y combinarse en un paso de unión separado. Tales telas usualmente tienen un peso base de desde alrededor de 0.1 a 12 onzas por yarda cuadrada (6 a 400 gsm) , o más particularmente de desde alrededor de 0.5 a alrededor de 3 onzas por yarda cuadrada. Los laminados de capa múltiple también pueden tener varios números de capas de soplado de derretido o capas unidas por hilado múltiples en muchas configuraciones diferentes y pueden incluir otros materiales como películas (F) o materiales coform, por ejemplo SMMS, SM, SFS, etc.

Como se usa aquí el término "material elástico compuesto" se refiere a un material elástico el cual puede ser un material de muíticomponente o un material de capas múltiples en el cual una capa es elástica. Estos materiales pueden ser, por ejemplo, laminados "unidos y estrechados", laminados "unidos y estirados", laminados "estrechados-estirados unidos" y laminados de "tensión cero" . Los materiales elásticos compuestos también pueden ser formados por un proceso en el cual las capas son unidas en una condición no estirada y se estrechan de acuerdo a las enseñanzas de la solicitud de patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 08/730,511 presentada en la Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos de Norteamérica en la misma forma que esta invención, cedida al mismo cesionario, e intitulada "TELA LAMINADA TENIENDO UNA EXTENSIÓN EN LA DIRECCIÓN TRANSVERSAL MEJORADA Y UN MÉTODO PARA PRODUCIR LA MISMA", incorporada aquí por referencia.

La frase "unión con estrechado" se refiere al proceso en el que un miembro elástico es unido a un miembro no elástico mientras que sólo el miembro no elástico está extendido o estrechado como para reducir su dimensión en la dirección octagonal a la extensión. El "laminado estrechado y unido" se refiere a un material elástico compuesto hecho de acuerdo al proceso de unión con estrechado, por ejemplo, las capas son unidas juntas cuando sólo la capa no elástica está en una condición extendida. Tales laminados usualmente tienen propiedades de estiramiento en la dirección transversal. Los ejemplos de los laminados unidos-estrechados son aquéllos como se describe en las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Nos. 5,226,992, 4,981,747, 4,965,122 y 5,336,545 otorgadas a Morman y en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,514,470 otorgada a Haffner y otros.

Convencionalmente, la "unión con estrechado" se refiere a un proceso en donde el miembro elástico es unido a otro miembro mientras que sólo el miembro elástico es extendido por lo menos por alrededor de 25 por ciento de su longitud relajada. El "laminado unido y estirado" se refiere a un material elástico compuesto hecho de acuerdo al proceso de unión con estirado, por ejemplo, las capas son unidas juntas cuando sólo la capa elástica está en una condición extendida de manera que al relajarse las capas, la capa no elástica es plegada. Tales laminados usualmente tienen propiedades de estiramiento en la dirección de la máquina y pueden estirarse subsecuentemente a la extensión de que el material no elástico recogido entre las ubicaciones de unión permiten al material elástico el alargarse. Un tipo de laminado unido y estirado está descrito, por ejemplo, por la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,720,415 otorgada a Vander Wielen y otros, en el cual se usan capas múltiples del mismo polímero producido de bancos múltiples de extrusores. Otros materiales elásticos compuestos están descritos en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,789,699 otorgada a Kieffer y otros, en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 3,781,966 otorgada a Taylor, y en las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Nos. 4,657,802 y 4,652,487 otorgada a Morman y en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,655,760 otorgada a Morman y otros .

La frase "unión con estrechado-estirado" generalmente se refiere a un proceso en donde un miembro elástico está unido a otro miembro mientras que el miembro elástico es extendido por lo menos por alrededor de 25 por ciento de su longitud relajada y la otra capa es una capa no elástica estrechada. El "laminado unido estrechado-estirado" se refiere a un material elástico compuesto hecho de acuerdo a proceso de unión de estrechado-estirado, por ejemplo, las capas son unidas juntas cuando ambas capas están en una condición extendida y entonces se dejan relajar. Tales laminados usualmente tienen propiedades de estiramiento ominidireccionales .

La unión de estiramiento "tensión cero" se refiere generalmente a un proceso en donde por lo menos dos capas están unidas una a otra mientras que están en una condición no tensionada "de ahí la tensión cero" y en donde una de las capas es estirable y elastomérica y la segunda es estirable pero no necesariamente elastomérica. El laminado es entonces estirado incrementadamente a través del uso de uno o más pares de rodillos corrugados engranables los cuales reducen la tasa de tensión experimentada por el tejido. La frase "laminado de estirado de tensión cero" se refiere a un material elástico compuesto hecho de acuerdo al proceso de unión de estirado de tensión cero, por ejemplo, las capas elásticas y no elásticas son unidas juntas cuando ambas capas están en una condición no extendida. La segunda capa, con el estiramiento del laminado, se alargará permanentemente a un lado de manera que el laminado no regresará a su condición original no distorsionada con la soltura de la fuerza de estiramiento. Esto resulta en un abultamiento en la dirección-z de el laminado y una extensión elástica subsecuente en la dirección del estiramiento inicial de por lo menos hasta el punto del estiramiento inicial. Los ejemplos de tales laminados y su proceso de producción pueden encontrarse en las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Nos. 5,143,679, 5,151,092, 5,167,897 y 5,196,000.

Como se usan aquí, los términos "estrechar" o "estiramiento estrechado" se refieren intercambiablemente a un método para alargar una tela no tejida, generalmente en la dirección de la máquina, para reducir su ancho en una forma controlada a una cantidad deseada. El estiramiento controlado puede tener lugar bajo una temperatura ambiente fría o a temperaturas mayores y se limita a un aumento en la dimensión general en la dirección en que se está estirando hasta el alargamiento requerido para romper la tela, el cual en la mayoría de los casos es de alrededor de 1.2 a 1.4 veces . Cuando se relaja, el tejido se retrae hacia sus dimensiones originales. Tal proceso está descrito, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,443,513 otorgada a Meitner y Notheis, en las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Nos. 4,965,122, 4,981,747 y 5,114,781 otorgadas a Morman y en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,244,482 otorgada a Hassenboehler Jr. y otros.

Como se usa aquí el término "suavizamiento estrechado" significa el estiramiento estrechado llevado a cabo sin la adición de calor, por ejemplo, a la temperatura ambiente, del material al ser éste estirado en la dirección de la máquina.

El estiramiento o suavizamiento con estrechado, se refiere a que una tela sea, por ejemplo, estirada por 20 por ciento. Esto significa que ésta es estirada en la dirección de la máquina hasta que su longitud es de 120 por ciento de su longitud no estirada original.

Como se usa aquí, el término "material estrechable" se refiere a cualesquier material el cual puede ser estrechado.

Como se usa aquí, el término "material estrechado" se refiere a cualesquier material el cual se ha constreñido en por lo menos una dimensión por procesos tal como, por ejemplo, de jalado o recogido.

Como se usan aquí, los términos "elástico" y "elastomérico" cuando se refieren a una fibra, película o tela significan un material el cual con la aplicación de una fuerza presionadora, puede estirarse a una longitud presionada y estirada la cual es de por lo menos de alrededor de 150 por ciento o una y media veces, su longitud no estirada y relajada, y el cual recuperará por lo menos 50 por ciento de su alargamiento con la soltura de la fuerza presionadora y estiradora.

Como se usa aquí el término "recuperar" se refiere a una contracción del material estirado a la terminación de una fuerza presionadora después de estiramiento del material mediante la aplicación de la fuerza presionadora. Por ejemplo, si un material teniendo una longitud no presionada y relajada de una (1) pulgada se alargó 50 por ciento mediante el estiramiento a una longitud de una y media (1.5) pulgadas el material habrá tenido una longitud estirada que es de 150 por ciento de su longitud relajada. Si este material estirado de ejemplo se contrae, esto es se recupera a una longitud de una y una décima (1.1) de pulgadas después de la soltura de la fuerza de presionamiento y de estiramiento, el material habrá recuperado 80 por ciento (0.4 pulgadas) de su alargamiento.

Como se usa aquí el término "desestrechamiento" significa un proceso aplicado a un material estrechado reversiblemente para extenderlo a por lo menos sus dimensiones pre-estrechadas originales mediante la aplicación de una fuerza de estiramiento en una dirección generalmente perpendicular a la dirección de la fuerza de estiramiento original el cual hace que se recupere a adentro de por lo menos de alrededor de 50 por ciento de sus dimensiones reversiblemente estrechadas con la soltura de la fuerza de estiramiento.

Como se usa aquí el término "polímero" incluye generalmente pero no se limita a los homopolímeros, los copolímeros, tal como por ejemplo, los copolímeros de bloque, de injerto, aleatorios y alternantes, los terpolímeros, etc. y mezclas y modificaciones de los mismos. Además, a menos que se limite específicamente de otra manera, el término "polímero" incluirá todas las configuraciones posibles de la molécula. Estas configuraciones incluyen, pero no se limitan a las simetrías isotáctica, sindiotáctica y aleatoria.

Como se usa aquí el término "fibra de monocomponente" se refiere a una fibra formada de uno o más extrusores usando sólo un polímero. Esto no quiere decir que se excluyan las fibras formadas de un polímero al cual se han agregado pequeñas cantidades de aditivos para color, propiedades antiestáticas, lubricación, hidrofilicidad, etc. Estos aditivos, por ejemplo, el dióxido de titanio para el color, están generalmente presentes en una cantidad de menos de 5 por ciento por peso y más típicamente de alrededor de 2 por ciento por peso.

Como se usa aquí el término "fibras conjugadas" se refiere a fibras las cuales se han formado de por lo menos dos polímeros extruidos de extrusores separados pero hilados juntos para formar una fibras. Las fibras conjugadas también algunas veces se mencionan como fibras de multicomponente o de bicomponente. Los polímeros son usualmente diferentes unos de otros aún cuando las fibras conjugadas pueden ser fibras de monocomponente. Los polímeros están arreglados en zonas distintas colocadas en forma esencialmente constante a través de la sección transversal de las fibras conjugadas y se extienden continuamente a lo largo de la longitud de las fibras conjugadas. La configuración de tal fibra conjugada puede ser, por ejemplo, un arreglo de vaina/núcleo, en donde un polímero está rodeado por otro o puede ser un arreglo de lado por lado, un arreglo de pastel o un arreglo de "islas en el mar". Las fibras conjugadas están mostradas en patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,108,820 otorgada a Kaneko y otros, en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,795,668 otorgada a Krueger y otros y en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,336,552 otorgada a Strack y otros. Las fibras conjugadas también se muestran en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,382,400 otorgada a Pike y otros y pueden usarse para producir el rizado en las fibras mediante el emplear las diferentes tasas de expansión y de contracción de los dos (o más) polímeros. Las fibras rizadas también pueden producirse por medios mecánicos y el proceso de la patente alemana DT 25 13 251 Al. Para las dos fibras componentes, los polímeros pueden estar presentes en proporciones de 75/25, 50/50, 25/75 o en cualesquier otras proporciones. Las fibras también pueden tener las formas tal como aquellas descritas en las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Nos. 5,277,976 otorgada a Hogle y otros, 5,466,410 otorgada a Hills y 5,069,970 y 5,057,368 otorgadas a Larg an y otros, las cuales describen fibras con formas no convencionales .

Como se usa aquí el término "fibras de biconstituyente" se refiere a las fibras las cuales se han formado de por lo menos dos polímeros extruidos del mismo extrusor como una mezcla. El término "mezcla" está definido 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 son usualmente con continuos a lo largo de la longitud completa de la fibra, en vez de esto formando usualmente fibrillas o protofibrillas las cuales inician y terminan en forma aleatoria. Las fibras de biconstituyente son algunas veces mencionadas como fibras de ulticonstituyentes. Las fibras de este tipo general están discutidas en, por ejemplo, las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Nos. 5,108,827 y 5,294,482 otorgadas a Gessner. Las fibras de bicomponente y de biconstituyente también están discutidas en el libro de texto Mezclas y Compuestos de Polímeros de John A. Manson y Leslie H. Sperling, derechos reservados 1976 por la Plenum Press, una división de Plenum Publishing Corporation de Nueva York, IBSN 0-306-30831-2, 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 sub-clase de mezclas en donde los componentes son inmiscibles pero se han compatibilizado.

Por el término "tejido o laminado similar" lo que se quiere decir es un tejido laminado el cual usa esencialmente las mismas condiciones de proceso que las del material de la invención pero en las cuales los polímeros se han cambiado ligeramente. De acuerdo a el diccionario Webster' s New Collegiate (1980) , "similar" significa 1) teniendo características en común; estrictamente comparables, 2) similar en sustancia o esenciales correspondientes. Usando este significado comúnmente aceptado de la palabra "similar" este término significa que todas las condiciones son esencialmente las mismas excepto por las condiciones mencionadas. Deberá notarse que no todas las condiciones serán exactamente idénticas entre los diferentes polímeros ya que los cambios en la composición misma provocan cambios de proceso, en por ejemplo, las temperaturas óptimas necesarias.

Como se usa aquí, el término "prenda de vestir" significa cualesquier tipo de vestuario no orientado médicamente el cual puede ser usado. Esto incluye la ropa de trabajo tal como los cubretodos, las prendas interiores, los pantalones, las camisas, los sacos, los guantes, los calcetines, y similares.

Como se usa aquí, el término "producto de control de infección" significa artículos orientados médicamente tal como batas y paños quirúrgicos, máscaras para la cara, cubiertas para la cabeza tal como gorras abombadas, gorras quirúrgicas y caperuzas, artículos para los pies tal como cubiertas para zapatos, cubiertas para botas y pantuflas, vendajes de herida, vendas, envolturas de esterilización, paños limpiadores, prendas de vestuario tal como batas de laboratorio, cubretodos, delantales y sacos, sábanas para la cama del paciente, sábanas para camilla y cuna, y similares.

Como se usa aquí, el término "producto para el cuidado personal" significa pañales, calzones de entrenamiento, ropa interior absorbente, productos de incontinencia para adultos, y productos para la higiene de la mujer.

MÉTODOS DE PRUEBA Tasa de Flujo de Derretido: La tasa de flujo de derretido (MFR) es una medida de la viscosidad de un polímero. La tasa de flujo de derretido se expresa como el peso del material el cual fluye desde el vaso capilar de dimensiones conocidas bajo una carga especificada o tasa de corte para un periodo de tiempo medido y se mide en gramos/10 minutos a una temperatura fija y carga de acuerdo a, por ejemplo, la norma ASTM 1238-90b.

Prueba de Ciclado: La prueba de ciclado se llevó a cabo usando un sistema de prueba de material computarizado Sintech 2, disponible de Sintech Incorporated de Stoughton, MA.

En la prueba de alargamiento o estiramiento hasta el tope, una muestra de 3 pulgadas por 6 pulgadas (76 mm por 152 mm) , con la dimensión más larga siendo la dirección de la máquina, se coloca en las quijadas de una máquina Sintech 2 usando una separación de 50 mm entre las quijadas. La muestra es entonces jalada hasta la carga de tope de 2000 gramos con una velocidad de cabeza cruzada de alrededor de 500 mm por minuto. El alargamiento en por ciento relativo a la longitud no estirada en este punto es el valor de estiramiento hasta el tope.

La prueba de alargamiento hasta el tope también da el valor para el alargamiento en la intercepción. El alargamiento en la intercepción es la carga en gramos en donde la elasticidad del material termina y la resistencia a la tensión de la muestra tiene lugar. El valor de 75 por ciento del alargamiento en la intercepción se usa para determinar el porcentaje máximo por el que la muestra puede ser estirada en la prueba de ciclado.

En la prueba de ciclado, un material se toma a una extensión fija que corresponde a 75 por ciento del alargamiento a la intercepción por 5 veces, y se deja el regresar a sus dimensiones originales si ésta lo hará. Las mediciones tomadas son la carga en el alargamiento, la pérdida de histérisis y la carga en el retorno. Estos datos pueden usarse para desarrollar una representación gráfica de los resultados, con la carga sobre el eje Y y el alargamiento sobre el eje X. La gráfica da una curva con un área debajo llamada Energía Total Absorbida ó "TEA", La proporción de las curvas de energía total absorbida para una muestra para varios ciclos es un valor independiente del material, del peso base y del ancho de la muestra que pueden compararse a otras muestras .

DESCRIPCIÓN DETALLADA Los laminados elásticos son muy útiles para un número de aplicaciones como en prendas de vestir, productos para el control de la infección, y productos para el cuidado personal. Estos materiales permiten que tales artículos se conformen más cómodamente y duren más.

Una forma de medir qué tan bien funcionan los materiales elásticos es mediante el medir su histérisis. La histérisis es una medida de si un material retiene sus propiedades elásticas o qué tan bien las retiene sobre un número de estiramientos, y la pérdida de la histérisis sobre un número de ciclos de estiramiento debe ser deseablemente mínima. La prueba de ciclado se usa para determinar las histérisis de un material y se explica arriba.

Un material sin pérdida de histérisis mostrará la misma fuerza medida a un alargamiento de 30 por ciento durante la retracción en el segundo ciclo como la fuerza de extensión a un alargamiento de 30 por ciento durante el primer ciclo. Dividiendo la primera fuerza de extensión del primer ciclo entre la fuerza de retracción del segundo ciclo (ambas a 30 por ciento de alargamiento) muestra que tal material tendrá una histérisis de 1.0. Un material con alguna pérdida de histérisis tendrá un número arriba de 1.0, con una proporción más pequeña siendo mejor.

El material elástico compuesto de esta invención tiene una proporción de histérisis a un alargamiento de 30 por ciento el cual es de por lo menos de una mejora de un 15 por ciento sobre los laminados elásticos previamente conocidos por virtud de la elección de los materiales en la capa elástica. La capa de material elástico está hecha preferiblemente de una mezcla de un elastómero convencional, y de un elastómero de poliolefina de número de polidispersividad estrecho, por ejemplo teniendo una polidispersividad de 4 o menos. El número de polidispersidad algunas veces llamado índice de polidispersividad está definido como el peso molecular promedio de peso dividido por el peso molecular promedio de número.

Refiriéndonos a la figura se ilustra ahí esquemáticamente en el 10 un proceso para formar un material unido estrechado elástico compuesto.

De acuerdo a una modalidad de la presente invención, un material no elástico estrechable 12 es desenrollado de un rollo de suministro 14 y se desplaza en la dirección indicada por las flechas asociadas con el mismo al girar el rollo de suministro 14 en la dirección de las flechas asociadas con el mismo. El material estrechable 12 pasa a través de un punto de sujeción 16 del arreglo de rodillo de impulsión 18 formado por los rodillos de impulsión 20 y 22.

El material no elástico 12 puede ser formado y pasarse directamente a través del punto de sujeción 16 sin ser primero almacenado sobre un rollo de suministro.

Un material elástico 32 es desenrollado del rollo de suministro 34 y se desplaza en la dirección indicada por la flecha asociada con el mismo al girar el rollo de suministro 34 en la dirección de las flechas asociadas con el mismo. El material elástico 32 pasa a través del punto de sujeción 24 del arreglo de rodillo unidor 26 formado por los rodillos unidores 28 y 30. El material elástico 32 puede formarse y pasarse directamente a través del punto de sujeción 24 sin ser primero almacenado sobre un rollo de suministro.

El material no elástico 12 pasa a través del punto de sujeción 16 del arreglo de rodillo NC 18 en una trayectoria de S inversa como se indica por las flechas de dirección de rotación asociadas con los rodillos de pila 20 y 22. Desde el arreglo de rodillo en S 18, el material no elástico 12 pasa a través del punto de sujeción de presión 24 formado por un arreglo de rodillo unidor 26. Debido a que la velocidad lineal periférica de los rodillos del arreglo de rodillo en S 18 se controla para ser menos que la velocidad lineal periférica de los rodillos del arreglo de rodillo unidor 26, el material no elástico 12 está tensionado entre el arreglo de rodillo en S 18 y el punto de sujeción de presión del arreglo de rodillo unidor 26. Mediante el ajustar la diferencia en las velocidades de los rodillos, el material no elástico 12 es tensionado de manera que éste se estrecha por una cantidad deseada y se mantiene en tal condición estrechada y tensionada mientras que el material elástico 32 es unido a el material no elástico estrechado 12 durante su paso a través del arreglo de rodillo unidor 26 para formar un laminado unido-estrechado elástico compuesto 40.

Otros métodos de tensionamiento del material no elástico estrechable 12 pueden usarse tal como, por ejemplo, los armazones de bastidor u otros arreglos de estiramiento en la dirección transversal a la máquina que expanden el material no elástico 12 en otras direcciones, tal como, por ejemplo, la dirección transversal a la máquina de manera que, después de la unión al material elástico 32, el material unido estrechado elástico compuesto resultante 40 será elástico en una dirección generalmente paralela a la dirección de estrechamiento, por ejemplo, en la dirección de la máquina.

Los materiales no elásticos 12 usados en esta invención pueden ser tejidos de microfibra, tal como aquéllos hechos por medio de los procesos de unión con hilado y de soplado de derretido y las microfibras pueden ser rizadas o no rizadas. El material no elástico 12 también puede ser de arreglos de filamento, espumas, tejidos cardados unidos y tejidos coform.

El material no elástico 12 puede hacerse de polímeros formadores de fibra tal como, por ejemplo, las poliolefinas. Las poliolefinas de ejemplo incluyen uno o más de polipropileno, polietileno, copolímeros de etileno, copolímeros de propileno, y copolímeros de buteno. Los polipropilenos útiles incluyen, por ejemplo, el polipropileno disponible de Montell Corporation bajo la designación de comercio PC-973, el polipropileno disponible de Exxon Chemical Company bajo la designación de comercio Exxon 3445, y el polipropileno disponible de Shell Chemical Company, bajo la designación de comercio DX 5A09.

El material no elástico 12 puede ser un material de capas múltiples teniendo, por ejemplo, por lo menos una capa de un tejido unido por hilado unido a por lo menos una capa del tejido de soplado de derretido, del tejido cardado y unido u otro material adecuado. Por ejemplo, el material no elástico 12 puede ser un material de capas múltiples teniendo una primera capa de un polipropileno unido por hilado teniendo un peso base de desde alrededor de 0.2 a alrededor de 8 onzas por yarda cuadrada, y una segunda capa de un polipropileno unido por hilado teniendo un peso base de alrededor de 0.2 a alrededor de 8 onzas por yarda cuadrada. Alternativamente, el material no elástico 12 puede ser una capa única de material tal como, por ejemplo, un tejido unido por hilado teniendo un peso base de desde alrededor de 0.2 a alrededor de 10 onzas por yarda cuadrada o un tejido de soplado de derretido teniendo un peso base de desde alrededor de 0.2 a alrededor de 8 onzas por yarda cuadrada.

El material no elástico 12 también puede ser un material compuesto hecho de una mezcla de dos o más fibras diferentes o una mezcla de fibras y particulados como tejidos coform. Tales mezclas pueden formarse mediante el agregar fibras y/o particulados a la corriente de gas en la cual las fibras sopladas de derretido son llevadas de manera que ocurra un mezclado con enredado íntimo de las fibras sopladas de derretido y otros materiales, por ejemplo, pulpa de madera, las fibras cortas y los particulados tal como, por ejemplo, los particulados hidrocoloidales (hidrogel) comúnmente mencionados como materiales superabsorbentes, antes de la recolección de las fibras de soplado de derretido sobre un dispositivo recolector para formar un tejido coherente de fibras sopladas de derretido dispersadas en forma aleatoria y otros materiales tal como se describe en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,100,324.

Si el material no elástico 12 es un tejido no tramado de fibras, las fibras deben ser unidas mediante la unión de entrefibra para formar una estructura tejida coherente la cual es capaz de soportar el estrechamiento. La unión de entrefibra puede producirse mediante el enredado entre las fibras sopladas de derretido individuales. El enredado de fibra es inherente en el proceso de soplado de derretido pero puede generarse o aumentarse por procesos tal como, por ejemplo, el enredado hidráulico o la perforación con agujas. Alternativamente y/o adicionalmente un agente de unión puede usarse para aumentar la unión deseada.

Los materiales elásticos usados en esta invención pueden ser tejidos de microfibra, tal como tejidos no tramados hechos mediante los procesos de unión con hilado y de soplado de derretido y las microfibras pueden ser rizadas o no rizadas. Los materiales elásticos también pueden ser arreglos de filamentos, películas y espumas.

Los procesos no tejidos generalmente usan un extrusor para suministrar un polímero termoplástico derretido a un órgano hilandero, en donde el polímero es fibrizado para dar fibras las cuales pueden cortarse a una longitud corta o más larga. Las fibras son entonces jaladas, usualmente en forma neumática, y se depositan sobre una banda o estera foraminosa móvil para formar la tela no tejida. Las fibras producidas en los procesos de unión con hilado y de soplado de derretido son microfibras como se define arriba.

La capa de material elástico se hace preferiblemente de una mezcla de un elastómero convencional y de un elastómero de poliolefina de polidispersividad estrecha, por ejemplo, teniendo una polidispersividad de 4 o menos. La capa de material elástico está hecha preferiblemente de una mezcla de desde alrededor de 62 a alrededor de 80 por ciento por peso de un elastómero convencional y de desde alrededor de 10 a alrededor de 30 por ciento por peso de un elastómero de poliolefina de polidispersividad estrecha.

Una capa elástica hecha completamente de polímeros de número de polidispersividad estrecha puede también ser posible pero ésta no es el objeto de esta invención.

Los polímeros termoplásticos elastoméricos convencionales útiles en la práctica de esta invención pueden ser elastómeros hechos de copolímeros de bloque tal como poliuretanos, copolieterésteres, copolímeros de bloque de poliéter poliamida, acetatos de vinil etileno (EVA) , copolímeros de bloque teniendo la fórmula general A-B-A' o A-B como copoli (estireno/etileno-butileno) , estireno-poli (etileno-propileno) -estireno, estireno-poli (etileno-butileno) -estireno, (poliestireno/poli (etileno-butileno) /poliestireno, poli (estireno/etileno-butileno/estireno) y similares.

Las resinas elastoméricas útiles incluyen los copolímeros de bloque teniendo la fórmula general A-B-A' o A-B, en donde A y A' son cada una un bloque de extremo de polímero termoplástico el cual contiene un grupo o parte estirénica, tal como poli (vinilareno) 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 tener 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 polifuncional o molécula 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 un átomo polifuncional orgánico o inorgánico y m es un entero teniendo el mismo valor que el grupo funcional originalmente presente en X. Este es usualmente por lo menos 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 copolímero de bloque "A-B-A'" y "A-B", se intenta que abarque todos los copolímeros de bloque teniendo tales bloques ahulados y bloques termoplásticos como se discutió arriba, los cuales pueden extruirse (por ejemplo, mediante soplado de derretido) y sin limitación en cuanto al número de bloques. El tejido no tramado elastomérico puede formarse de, por ejemplo, copolímeros de bloque de (poliestireno/poli (etileno-butileno) /poliestireno elastoméricos. Los ejemplos comerciales de tales copolímeros elastoméricos son, por ejemplo, aquéllos conocidos como materiales KRATON®, los cuales están disponibles de Shell Chemical Company de Houston, Texas. Los copolímeros de bloque KRATON® están disponibles en varias fórmulas diferentes, un número de los cuales se identifican en las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Nos. 4,663,220 y 5,304,599 incorporadas aquí por referencia.

Los polímeros compuestos de un copolímero de tetrabloque A-B-A-B también pueden usarse en la práctica de esta invención. Tales polímeros están discutidos en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica Nos. 5,332,613 otorgada a Taylor y otros. En tales polímeros, A es un bloque de polímero termoplástico y B es una unidad de monómero isopreno hidrogenatada a esencialmente una unidad de monómero poli (etileno-propileno) . Un ejemplo de tal copolímero tetrabloque es un copolímero de bloque elastomérico de estireno-poli (etileno-propileno) -estireno-poli (etileno-propileno) o SEPSEP disponible de Shell Chemical Company de Houston, Texas bajo la designación de comercio KRATON®.

Otros materiales elastoméricos de ejemplo los cuales pueden usarse incluyen los materiales elastoméricos de poliuretano tal como, por ejemplo, aquéllos disponibles bajo la marca ESTAÑE® de B.F. Goodrich & Co. o MORTHANE® de Morton Thiokol Corp., los materiales elastoméricos de poliéster tal como, por ejemplo, aquéllos disponibles bajo la designación de comercio HYTREL® de E. I. DuPont de Nemours & Company, y aquéllos conocidos como ARNITEL®, anteriormente disponibles de Akzo Plastics de Arnhem, Holanda y ahora disponible de DMS de Sittard, Holanda.

Otro material adecuado es un copolímero de amida de bloque poliéster teniendo la fórmula: HO- [--C--PA--C--0--PE--0-]a--H en donde n es un entero positivo, PA representa un segmento de polímero poliamida y PE representa un segmento de polímero poliéter. En particular, el copolímero de amida de bloque poliéter tiene un punto de derretido de desde alrededor de 150°C a alrededor de 170°C, como se mide de acuerdo con la norma ASTM D-789; un índice de derretido de desde alrededor de 6 gramos por 10 minutos a alrededor de 25 gramos por 10 minutos, como se mide de acuerdo con la norma ASTM D-1238, condición Q (235 C/lKg de carga) ; un módulo de elasticidad en flexión de desde alrededor de 20 Mpa a alrededor de 200 Mpa, como se mide de acuerdo con la norma ASTM D-790; una resistencia a la tensión al rompimiento de desde alrededor de 29 Mpa a alrededor de 33 Mpa como se mide de acuerdo con la norma ASTM D-638 y un alargamiento último al rompimiento de desde alrededor de 500 por ciento a alrededor de 700 por ciento como se mide mediante la norma ASTM D-638. Una modalidad particular del copolímero de amida de bloque poliéter tiene un punto de derretido de alrededor de 152°C como se mide de acuerdo con la norma ASTM D-789; un índice de derretido de alrededor de 7 gramos por 10 minutos, como se mide de acuerdo con la norma ASTM D-1238, condición Q(235 C/lKg de carga) ; un módulo de elasticidad en flexión de alrededor de 29.50 Mpa, como se mide de acuerdo con la norma ASTM D-790; una resistencia a la tensión al rompimiento de alrededor de 29 Mpa, una medida de acuerdo con la norma ASTM D-639; y un alargamiento al rompimiento de alrededor de 650 por ciento como se mide de acuerdo con la norma ASTM D-638. Tales materiales están disponibles en varias clases bajo la designación de comercio PEBAX® de Atochem Inc. Polymers División \RILSAN®) , de Glen Rock, New Jersey. Los ejemplos del uso de tales polímeros pueden encontrarse en las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Nos. 4,724,184, 4,820,572 y 4,923,742 incorporadas aquí por referencia, otorgadas a Killian y otros, y cedidas al mismo cesionario de esta invención.

Los polímeros elastoméricos también incluyen los copolímeros de etileno y por lo menos un monómero de vinilo tal como, por ejemplo, los vinil acetatos, los ácidos monocarboxílicos alifáticos insaturados, y los esteres de tales ácidos monocarboxílicos. Los copolímeros elastoméricos y la formación de los tejidos no tramados elastoméricos de esos copolímeros elastoméricos están descritos, en por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,803,117.

Los elastómeros de copoliéster termoplásticos incluyen los copolieterésteres teniendo la fórmula general : 0 0 0 0 U II D I H- ( [o-G-o-c-CA-cib- [0- (CHa)t-0-C-q6H4-C]a)I1-0- (CH2)a-0H en donde "G" se selecciona del grupo que consiste de poli (oxietileno) -alfa, omega-diol,poli (oxipropileno) -alfa,omega-diol, poli (oxitetrametileno) -alfa, omega-diol y a "a" y "b" son enteros positivos incluyendo 2,4 y 6 "m" y "n" son enteros positivos incluyendo 1-20. Tales materiales generalmente tienen un alargamiento al rompimiento de desde alrededor de 600 por ciento a 750 por ciento cuando se mide de acuerdo con la norma ASTM D-638 y un punto de derretido de desde alrededor de 350°F a alrededor de 400°F (176 a 205°C) cuando se mide de acuerdo con la norma ASTM D-2117. Los ejemplos comerciales de tales materiales de copoliéster son, por ejemplo, aquéllos conocidos como ARNITEL®, anteriormente disponibles de Akzo Plastics de Arnhem, Holanda y ahora disponibles de DSM de Sittard, Holanda, o aquéllos conocidos como HYTREL® los cuales están disponibles de E.l. duPont de Nemours de Wilmington, Delaware. La formación de un tejido no tramado elastomérico de materiales elastoméricos de poliéster están descrita en, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,741,949 otorgada a Morman y otros y en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,707,398 otorgada a Boggs, e incorporada aquí por referencia.

Los elastómeros convencionales mencionados arriba para la producción de fibra y película son los no-poliolefínicos y han requerido que los auxiliares de procesamiento se agreguen al polímero elastomérico también. Un auxiliar de procesamiento de poliolefina, por ejemplo, puede ser mezclado con el polímero elastomérico (por ejemplo, el copolímero de bloque elastomérico) para mejorar la procesabilidad de la composición. La poliolefina debe ser una la cual, cuando se mezcla y se somete a una combinación apropiada de presión elevada y de condiciones de temperatura elevada es extruible, en forma mezclada, con el polímero elastomérico. Los materiales de poliolefina de mezcla útiles incluyen, por ejemplo, el polietileno, el polipropileno y el polibuteno, incluyendo los copolímeros de etileno, los copolímeros de propileno y los copolímeros de buteno. Un polietileno particularmente útil puede obtenerse de U.S. I. Chemical Company bajo la designación de comercio Petrothene NA 601 (también mencionado aquí como PE NA 601 o polietileno NA 601) . Pueden utilizarse dos o más poliolefinas. Las mezclas extruibles de los polímeros elastoméricos y de las poliolefinas están descritas en, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,663,220. Los auxiliares de procesamiento se han requerido hasta aquí para la producción exitosa de películas y de fibras de soplado de derretido de los elastdmeros no poliolefínicos antes mencionados. Desafortunadamente, los auxiliares de procesamiento tal como el NA 601 tiene un efecto deletéreo sobre la histérisis del elastómero base.

Los inventores han encontrado que puede lograrse una gran mejora de histérisis mediante el eliminar el auxiliar de procesamiento que se había pensado previamente necesario por aquellos expertos en el arte, y agregando otra clase de polímero o elastómero. La nueva clase de elastómero tiene un número de polidispersividad estrecho o muy bajo, por ejemplo Mw/Mn de 4 o menos, y puede hacerse por un proceso mencionado como un proceso de metaloceno. Tales polímeros se mencionan algunas veces como polímeros catalizados de metaloceno.

El proceso de polimerización de metaloceno generalmente usa un catalizador el cual está activado, por ejemplo, ionizado mediante un co-catalizador.

Los catalizadores de proceso de metaloceno incluyen bis (n-butilciclopentadienilo) dicloruro de titanio, bis (n-butilciclopentadienilo) dicloruro de circonio, bis (ciclopentadienilo) cloruro de escandio, bis (indenilo) dicloruro de circonio, bis (metilciclopentadienilo) dicloruro de titanio, bis (metilciclopentadienilo) dicloruro de circonio, cobaltoceno, tricloruro de ciclopentadieniltitanio, ferroceno, dicloruro de hafnmoceno, isopropilo (ciclopentadienilo, -1-fluoroenilo) dicloruro de circonio, dicloruro de molibdoceno, niqueloceno, dicloruro de nioboceno, rutenoceno, dicloruro de titanoceno, hidruro de cloruro de circonoceno, dicloruro de circonoceno, entre otros. Una lista más exhaustiva de tales compuestos se incluye en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,374,696 otorgada a Rosen y otros, y cedida a Dow Chemical Company. Tales compuestos también están discutidos en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,064,802 otorgada a Stevens y otros y también cedida a Dow.

El proceso de polimerización de metaloceno, y particularmente los catalizadores y los sistemas de soporte de catalizador son el objeto de varias patentes. La patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,592,199 otorgada a Kaminsky y otros describe un procedimiento en donde el MAO se agrega al tolueno, el catalizador del proceso de metaloceno de la fórmula general (ciclopentadienilo) 2MeRHal en donde Me es un metal de transición, Hal es un halógeno y R es ciclopentadienilo o un radical de alquilo Cl a C6 o un halógeno, es agregado, y el etileno es entonces agregado para formar el polietileno. La patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,189,192 otorgada a LaPointe y otros, y cedida a Dow Chemical describe un proceso para preparar los catalizadores de polimerización por adición vía oxidación de centro de metal. La patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,352,749 otorgada a Exxon Chemical Patents, Inc. describe un método para polimerizar monómeros en camas fluidizadas. La patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,349,100 describe compuestos de metaloceno quiral y la preparación de los mismos mediante la creación de un centro quiral mediante transferencia de hidruro enantioselectiva.

Los co-catalizadores son materiales tal como el metilaluminoxano (MAO) el cual es el más común, otros alquilaluminios y compuestos conteniendo boro como t r i s ( p e n t a f l uo ro f en i l o ) bo ro , l i t i o tetraquis (pentaf luorofenilo) boro, y dimetilanilinio tetraquis (pentafluorofenilo) boro. Se continua la investigación sobre otros sistemas co-catalizadores o la posibilidad de minimizar o aún la de eliminar los alquilaluminios debido a consideraciones de contaminación y de manejo de producto. El punto importante es el de que el catalizador de metaloceno se active o ionice a una forma catiónica para la reacción con el o los monómeros que van a ser polimerizados.

Los polímeros producidos usando el proceso de metaloceno tienen la ventaja única de tener un rango de peso molecular muy estrecho. Los números de polidispersividad (Mw/Mn) de abajo de 4 y aún tan bajos como de 2 son posibles para los polímeros producidos de metaloceno. Estos polímeros también tienen una distribución de ramificación de cadena corta controlada cuando se comparan a polímeros de tipo producido Ziegler-Natta de otra manera similares.

También es posible el usar un sistema catalizador de proceso de metaloceno para controlar la isotacticidad del polímero muy cercanamente cuando se emplean catalizadores estereoselectivos. De hecho, se han producido los polímeros teniendo una isotacticidad en exceso de 99 por ciento. También es posible el producir el propileno altamente sindiotáctico usando este sistema.

Controlando la isotacticidad de un polímero también puede resultar en la producción de un polímero el cual contiene bloques de isotáctico y bloques de material atáctico alternándose sobre la longitud de la cadena de polímero. Esta construcción resulta en un polímero elástico por virtud de la parte atáctica. Tal síntesis de polímero está discutida en el diario Ciencia, volumen 267, de 13 de enero de 1995, página 191 en un artículo de K.B. Wagner. Wagner al discutir el trabajo de Coates y Waymouth, explica que el catalizador oscila entre las formas estereoquímicas resultando en una cadena de polímero teniendo longitudes de estereocentros isotácticas conectadas a las longitudes corrientes de centros atácticos. El dominio isotáctico es reducido produciendo elasticidad. Geoffrey W. Coates y Robert M. Waymouth en un artículo intitulado "Estereocontrol Oscilante: Una Estrategia para la Síntesis de Polipropileno Elastomérico Termoplástico", página 217 en el mismo número, discuten su trabajo en el cual éstos usan metaloceno bis (2-fenilindenilo) -dicloruro de circonio en la presencia de metilaluminoxano (MAO) , y mediante el variar la presión y temperatura en el reactor, oscilar la forma de polímero entre isotáctica y atáctica.

La producción comercial de los polímeros mediante el proceso de metaloceno es algo limitada pero creciente. Tales polímeros están disponibles de Exxon Chemical Company, de Baytown, Texas, bajo el nombre de comercio ACHIEVEMarca para polímeros a base de polipropileno y EXACTMarca y EXCEEDMara' para polímeros a base de polietileno. Dow Chemical Company de Midland, Michigan tiene polímeros disponibles comercialmente bajo los nombres AFFINITYMirea y ENGAGEMarca. Exxon generalmente se refiere a su tecnología de catalizador de metaloceno como catalizadores de "sitio único" mientras que Dow se refiere a los suyos como catalizadores de "geometría constreñida", bajo el nombre INSIGHTMarca para distinguirlos de los catalizadores Ziegler-Natta tradicionales los cuales tienen sitios de reacción múltiples. Otros fabricantes tal como Fina Oil, BASF, Amoco, Hoechst y Mobil son activos en esta área y se cree que la disponibilidad de los polímeros producidos de acuerdo a esta tecnología crecerá esencialmente en la siguiente década. En la práctica de esta invención, se prefieren las poliolefinas elásticas como el polipropileno y el polietileno.

En relación a los polímeros elastoméricos a base de proceso de metaloceno, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,204,429 otorgada a Kaminsky y otros, describe un proceso el cual puede producir copolímeros elásticos de cicloolefinas y olefinas lineales usando un catalizador el cual es un compuesto de metal de transición de metaloceno quiral estereorígido y un aluminoxano. La polimerización se lleva a cabo en un solvente inerte tal como un hidrocarburo alifático o cicloalifático tal como tolueno. La reacción también puede ocurrir en la fase de gas usando los monómeros que se van a polimerizar como el solvente. Las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Nos. 5,278,272 y 5,272,236 ambas otorgadas a Lai y otros, cedida a Dow Chemical e intituladas "Polímeros de Olefina Esencialmente Lineares y Elásticos" describen polímeros teniendo propiedades elásticas particulares.

Además, una resina adhesiva compatible puede ser agregada a las composiciones extruibles descritas arriba para proporcionar los materiales adhesivos que se unen autógenamente. Los adhesivos también pueden ser auxiliares en la adición cuando se combinan varias capas en un laminado y para mejorar la durabilidad del laminado y los productos hechos con tal laminado con el tiempo. Cualesquier resina adhesiva puede ser usada la cual es compatible con los polímeros y puede soportar estas temperaturas de procesamiento altas (por ejemplo, de extrusión) . Si el polímero es mezclado con los auxiliares de procesamiento tal como, por ejemplo, las poliolefina o los aceites de extensión, la resina adhesiva también debe ser compatible con aquellos auxiliares de procesamiento. Generalmente, las resinas de hidrocarburo hidrogenatadas son resinas adhesivas preferidas, debido a su mejor estabilidad de temperatura. Los adhesivos de las series REGALREZ® y ARKON® P son ejemplos de resinas de hidrocarburo hidrogenatadas. La ZONATAC® 501 es un ejemplo de un hidrocarburo terpeno. Las resinas de hidrocarburo REGALREZ® están disponibles de Hercules Incorporated. Las resinas de la serie ARKON® P están disponibles de Arakawa Chemical (USA) Incorporated. Son adecuadas las resinas adhesivas tal como se describen en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,787,699 incorporada aquí por referencia. Otras resinas adhesivas las cuales son compatibles con otros componentes de la composición y que pueden soportar las altas temperaturas de procesamiento, también pueden usarse.

También es posible el tener otros materiales mezclados en cantidades menores con los polímeros usados para producir la capa de fibra de acuerdo a esta invención como los químicos de fluorocarbón para mejorar la repelencia química los cuales pueden ser, por ejemplo, cualesquiera de aquéllos enseñados en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,178,931, los retardadores de fuego, los químicos mejorando la resistencia a la radiación ultravioleta y los pigmentos para dar a cada capa colores distintos o similares. Los retardadores de fuego y los pigmentos para los polímeros termoplásticos unidos por hilado y soplados de derretido son conocidos en el arte y son aditivos internos. Un pigmento, por ejemplo Ti02, si se usa, estará generalmente presente en una cantidad de menos de 5 por ciento por peso de la capa mientras que otros materiales pueden estar presentes en una cantidad acumulativa de menos de 25 por ciento por peso.

Los químicos que mejoran la resistencia a la radiación ultravioleta pueden ser, por ejemplo, las aminas trabadas y otros productos comercialmente disponibles. Las aminas trabadas están discutidas en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,200,443 otorgada a Hudson y los ejemplos de tales aminas son Hostavin TMN 20 de American Hoescht Corporation, de Somerville, New Jersey, Chimassorb® 9844 FL de Ciba-Geigy Corporation de Hawthorne, New York, Cyasorb UV-3668 de American Cianamid Company de Wayne, New Jersey y Uvasil-299 de Enichem Americas, Inc. de New York.

Las telas de esta invención también pueden tener tratamientos tópicos aplicados a estas para funciones para especializadas. Tales tratamientos tópicos y sus métodos de aplicación son conocidos en el arte e incluyen, por ejemplo, los tratamientos de repelencia de alcohol, los tratamientos antiestáticos y similares, aplicados mediante rociado, embebido, etc. Un ejemplo de tal tratamiento tópico es la aplicación del antiestático Zelec® disponible de E.l. duPont de Wilmington, Delaware) .

A fin de determinar la mejora de histérisis atribuible a la mezcla de polímero de polidispersividad estrecha se hicieron pruebas sobre un número de laminados con y sin el polímero de polidispersividad estrecha. El Ejemplo 1 no es un ejemplo de la invención mientras que los Ejemplos 2 y 3 lo son.

EJEMPLO 1 Dos estratos de tela unida por hilado estrechada se pusieron en forma de emparedado con una película derretida de una mezcla de polímero elastomérico. La tela unida por hilado se hizo de un polímero de polipropileno designada E5D47 de Shell Chemical Company de Houston, Texas a un peso base de 1.2 onzas por yarda cuadrada (41 gramos por metro cuadrado) . Las capas unidas por hilado fueron entonces ambas extendidas por alrededor de 22 por ciento de su longitud no estirada.

La película se hizo de una mezcla por peso de 63 por ciento de KRATON® G-1659 de Shell Chemical Company, 17 por ciento de adhesivo Regalrez® 1126, 20 por ciento de un auxiliar de procesamiento de polietileno de peso molecular bajo NA 601, 0.15 por ciento de un antioxidante conocido como B900 de Ciba-Geigy Company, y 5000 ppm de un agente de polvo conocido como Microthene FA-709 de Quantum Chemical Company de Cincinnati, Ohio. La película tuvo un peso base de 1.65 onzas por yarda cuadrada (56 gramos por metro cuadrado) . La película se extruyó a una temperatura de alrededor de 440°F (227°C) .

Las tres capas de laminado se jalaron entre los rodillos de sujeción teniendo una separación fija de 0.030 pulgadas (0.76 mm) para hacer contacto y adherir la película a las capas unidas por hilado al ser enfriada y solidificada la película.

El laminado se probó para la histérisis a 30 por ciento de alargamiento y los resultados se presentan en la tabla.

EJEMPLO 2 Dos estratos de tela unida por hilado estrechada se colocaron en forma de emparedado con una película derretida de una mezcla de polímero elastomérica. La tela unida por hilado se hizo del mismo polímero que en el Ejemplo 1 y las capas unidas por hilado fueron ambas extendidas por casi la misma cantidad, que en el Ejemplo 1 de su longitud no estirada.

La película se hizo de una mezcla por peso de 69 por ciento de KRATON® G-1659 de Shell Chemical Company, 14 por ciento de un adhesivo Regalrez® 1126, 17 por ciento de un polietileno de baja densidad lineal catalizado con metaloceno de peso molecular alto EXACT® 4038 de Exxon, 0.15 por ciento de antioxidante, y 5000 ppm de agente de polvo Microthene FA-709. La película tuvo un peso base de desde 1.4 a 1.55 onzas por yarda cuadrada (47-53 gramos por metro cuadrado) . Dos muestras de material se hicieron a diferentes temperaturas de laminación de película, alrededor de 440°F (227°C) y alrededor de 460°F (238°C) .

Las tres capas de laminado se jalaron entre los rodillos de punto de sujeción teniendo una separación fija de 0.030 pulgadas para hacer contacto y adherir la película a las capas unidas por hilado al ser enfriada y solidificada la película.

El laminado se probó para la histérisis a 30 por ciento de alargamiento y los resultados se presentan en la tabla.

EJEMPLO 3 Dos estratos de tela unida por hilado estrechada se colocaron en forma de emparedado con una película derretida de una mezcla de polímero elastomérico. La tela unida por hilado se hizo del mismo polímero que en el Ejemplo 1 y las capas unidas por hilado fueron ambas extendidas alrededor de la misma cantidad que en el Ejemplo 1 de su longitud no estirada.

La película se hizo de una mezcla por peso de 69 por ciento de KRATON® G-1659, de Shell Chemical Company, 17 por ciento de adhesivo Regaldez® 1126, 20 por ciento de polietileno de baja densidad lineal catalizado de metaloceno de peso molecular alto AFFINITY® PL1880 de Dow, 0.15 por ciento de un antioxidante y 5000 ppm de agente de polvo Microthene. La película tuvo un peso base de alrededor de 1.4 a 1.55 onzas por yarda cuadrada. Se hicieron dos muestras de material a diferentes temperaturas de laminación de película, alrededor de 440°F (227°C) y alrededor de 460°F (238°C) .

Las tres capas de laminado se jalaron entre los rodillos de punto de sujeción teniendo una separación fija de 0.030 pulgadas para hacer contacto y adherir la película a las capas unidas por hilado al enfriarse y solidificarse la película.

El laminado fue probado respecto de la histérisis a 30 por ciento de alargamiento y los resultados se presentan en la Tabla.

TABLA Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3 temperatura 440°F 440°F 460°F 440°F 460°F Proporción 4.25 3.22 3.57 3.89 3.54 porciento de mejora NA 32 19 9 24 Por tanto, puede verse que una gran mejora es posible en la histérisis mediante el eliminar el auxiliar de procesamiento de polietileno de peso molecular bajo y mediante el usar un elastómero de poliolefina de polidispersidad estrecha de peso molecular alto. Todos con excepción del Ejemplo 3 a 440°F mostraron una mejora de más del 15 por ciento en la histérisis sobre el laminado similar usando el auxiliar de procesamiento, a pesar de que esto fue muy posible que se debiera a que 440°F no son una temperatura de procesamiento óptima.

Los materiales elásticos compuestos hechos de acuerdo con la invención pueden usarse en prendas de vestir, productos de control de infección y productos para el cuidado de la mujer. Más particularmente, tales materiales pueden usarse para las partes de tales artículos las cuales requieren propiedades elásticas. Estas partes incluyen, por ejemplo, las partes de codo y de pierna, las bandas de cintura y de muñeca o los puños para las batas quirúrgicas y la ropa de trabajo, "orejas de estiramiento", paneles laterales de cubiertas exteriores y aletas de contención para pañales, calzones de entrenamiento, prendas interiores absorbentes, y productos para la incontinencia de los adultos; ropa de cama, etc.

Aún cuando sólo se han descrito en detalle arriba unas pocas modalidades de ejemplo de esta invención, aquellos expertos en el arte apreciarán fácilmente que son posibles muchas modificaciones en las modalidades de ejemplo sin departir materialmente de las enseñanzas novedosas y de las ventajas de esta invención. Por tanto, todas esas modificaciones se intenta que se incluyan dentro del alcance de esta invención como se definen las reivindicaciones que siguen. En las reivindicaciones, las cláusulas de medios más función se intenta que cubran las estructuras descritas aquí como llevando a cabo la función recitada y no sólo los equivalentes estructurales sino también las estructuras equivalentes. Por tanto, aún cuando un clavo y un tornillo pueden no ser equivalentes estructurales en el sentido de que un clavo emplea una superficie cilindrica para asegurar partes de madera juntas, mientras que un tornillo emplea una superficie helicoidal, en el ambiente de las partes de madera de sujeción, un tornillo y un clavo pueden ser estructuras equivalentes.

Claims (20)

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

1. Un laminado de material elástico compuesto que tiene histérisis mejorada que comprende una capa de un material elástico unido a una capa de un material no elástico sobre por lo menos un lado en donde dicha capa de material elástico comprende una mezcla de un polímero de número de polidispersividad estrecha y un elastómero convencional y en donde dicha mezcla está esencialmente libre de auxiliares de procesamiento de polietileno de peso molecular bajo.

2. El compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el laminado de material elástico compuesto tiene una histérisis de por lo menos 15 por ciento mejor que un laminado similar hecho sin el elastómero de número de polidispersividad estrecha pero con el auxiliar de procesamiento .

3. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la mezcla además comprende un adhesivo.

4. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el material no elástico es seleccionado del grupo que consiste de microfibras, colecciones de filamentos, espumas, tejidos cardados y unidos y tejidos coform.

5. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el material elástico es seleccionado del grupo que consiste de microfibras, colecciones de filamentos, espumas y películas.

6. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho elastómero de polidispersividad estrecha es un polietileno.

7. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho polímero convencional es seleccionado del grupo que consiste de poliuretanos, copolieterésteres, copolímeros de bloque de poliéter poliamida, etilen vinil acetatos (EVA) , copolímeros de bloque teniendo la fórmula general A-B-A' o A-B como copoli (estireno/etileno-butileno) , estireno-poli (etileno-propileno) -estireno, estireno-poli (etileno-butileno) -estireno, (poliestireno/poli (etileno-butileno) /poliestireno , y poli ( est ireno/et ileno-butileno/estireno) .

8. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque se hace de un proceso seleccionado del grupo que consiste de unión con estrechamiento, unión con estiramiento, unión con estrechamiento, estiramiento, y unión con estiramiento de tensión cero.

9. Una prenda de vestir que comprende el laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1.

10. Un producto de control para la infección que comprende el laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1.

11. Una cubierta exterior para productos para el cuidado personal que comprende el laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1.

12. Un puño para productos para el cuidado personal que comprende el laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1.

13. Una oreja de estiramiento para productos para el cuidado personal que comprende el laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1.

14. Un panel lateral para productos para el cuidado personal que comprenden el laminado tal y como se reivindica en la cláusula 1.

15. Un laminado que comprende una capa de un material no elástico unido mientras que está estrechado a una capa de material elástico, dicha capa de material elástico comprende una mezcla de desde alrededor de 62 a alrededor de 80 por ciento por peso de un elastómero convencional y de desde 10 a alrededor de 10 por ciento por peso de un elastómero de poliolefina de número de polidispersividad estrecha, en donde dicha mezcla está esencialmente libre de auxiliares de procesamiento de polietileno de peso molecular bajo, y en donde dicho laminado tiene una histérisis de por lo menos 15 por ciento mejor que un laminado similar hecho sin el elastómero de poliolefina de número de polidispersividad estrecha pero con dicho auxiliar de procesamiento.

16. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 15, caracterizado porque dicho material no elástico es seleccionado del grupo que consiste de microfibras, colecciones de filamentos, espumas, tejidos cardados y unidos y tejidos coform.

17. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 15, caracterizado porque dicho material elástico es seleccionado de grupo que consiste de microfibras, colecciones de filamentos, espumas y películas.

18. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 15, caracterizado porque dicho elastómero de polidispersividad estrecha es un polietileno.

19. Un laminado unido y estrechado que comprende una capa de un material de tejido de microfibra no elástico unido mientras que está estrechado a una capa de película elástica, dicha película comprende una mezcla de desde alrededor de 62 a alrededor de 80 por ciento por peso de un elastómero convencional y de desde alrededor de 10 a alrededor de 30 por ciento por peso de un elastómero de poliolefina de número de polidispersividad estrecha y en donde dicha mezcla está esencialmente libre de auxiliares de procesamiento de polietileno de peso molecular bajo.

20. El laminado tal y como se reivindica en la cláusula 19, caracterizado porque dicho laminado tiene una histérisis de por lo menos de 15 por ciento mejor que un laminado similar hecho sin el elastómero de poliolefina de número de polidispersividad estrecha pero con dicho auxiliar de procesamiento. R E S U M E N Se proporciona un material elástico compuesto teniendo histérisis mejorada que comprende una capa de un material elástico unido a una capa de un material no elástico por lo menos en un lado. La capa de material elástico está hecha de una mezcla de un polímero de número de polidispersividad estrecha y un elastómero convencional, y la mezcla es esencialmente libre de auxiliares de procesamiento de polietileno de peso molecular bajo. El laminado de material elástico compuesto debe tener una histérisis de por lo menos 15 por ciento mejor que un laminado similar hecho sin el elastómero de número de polidispersividad estrecha pero con el auxiliar de procesamiento.