MXPA99003707A - Tela para exteriores - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una tela protectora de la intemperie que tiene (i) una tela no tejida exterior estable a la radiación ultravioleta de fibras de vaina/núcleo de componentes múltiples teniendo un componente de vaina de polímero de polietileno y un componente de núcleo de polímero de polipropileno;(ii) una capa de barrera con capacidad para respirar, tal como una película microporosa o tejido soplado con fusión;y (iii) una tela no tejida interior de fibras de multicomponente que comprende un componente de polímero de polietileno y un componente de nylon.

Description

TELA PARA EXTERIORES Campo de la Invención La presente invencidn se refiere generalmente a telas recreacionales y para el exterior. Más particularmente, la presente invencidn se refiere a laminados no tejidos para telas recreacionales y para el exterior.

Antecedentes de la Invención Una exposición significativa al sol y al mal tiempo puede degradar seriamente la apariencia de muchos productos tal como, por ejemplo, mediante el hacer gue se desvanezcan los colores, la pintura u otros recubrimientos se pelen y se hagan llagas, por medio de la oxidación (por ejemplo herrumbre) y similares. Además, la apariencia de muchos productos, de los automóviles en particular, puede maltratarse de la exposición a otros peligros tales como la rotura de ramas, hojas, excrementos de pájaro, etcétera. Además, en adición a degradar la apariencia, la exposición extendida a la intemperie puede acortar significativamente la expectativa de vida de muchos productos. Por tanto, los productos los cuales están sometidos a una exposición prolongada a la intemperie son comúnmente dotados con cubiertas protectoras diseñadas para limitar los efectos adversos de tal exposición. En forma similar, la exposición humana a un clima malo y/o al sol extendida puede ser no placentera y, si es por duraciones significantes, puede ser potencialmente peligrosa a la salud de uno. Por tanto, las telas exteriores las cuales proporcionan algunos medios de protección del ambiente son frecuentemente utilizadas en productos tales como lonas, tiendas y en vestuario a prueba de agua o para la intemperie y similares.

Las telas para la intemperie típicamente requieren una resistencia suficiente para resistir los rasgados, las roturas y las perforaciones. Estas telas comúnmente actúan como una barrera al agua proporcionando por tanto protección de la lluvia y otras formas de precipitación. En este aspecto, algunas telas tienen la capacidad de actuar como una barrera al agua en el estado líquido mientras que al mismo tiempo permanecen siendo nrespirables" en el sentido de que el vapor de agua puede pasar a través de la tela. Los materiales con capacidad para respirar son frecuentemente preferidos en muchos productos tales como, por ejemplo, en una cubierta para automóvil ya que una cubierta con capacidad para respirar ayuda a evitar la acumulación de humedad debajo de la cubierta y a un lado de la superficie del automóvil. Las telas con capacidad para respirar son en forma similar preferidas en el vestuario para la intemperie ya que las telas con capacidad para respirar son más cómodas de usar que el vestuario similar sin capacidad para respirar. Sin embargo, al aumentarse el nivel de capacidad para respirar frecuentemente las propiedades de barrera de la tela disminuyen. Por tanto, muchas telas con capacidad para respirar fallan en proporcionar propiedades de barrera suficientes y son propensas a escurrirse cuando se someten a la lluvia intensa u otras condiciones ásperas. Además, las telas exteriores también proporcionan protección de los efectos de la luz solar, particularmente de la radiación ultravioleta (UV) y del calor que acompaña a la misma. Aún cuando se espera gue las telas para la intemperie gradualmente pierdan la resistencia y las propiedades de barrera deseadas con el tiempo, éstas son muy susceptibles a una degradación prematura como un resultado de la exposición extendida a la intensa luz solar.

Las telas no tej idas para la intemperie proporcionan formas múltiples de protección respecto de la exposición a la intemperie y se espera que lo hagan por períodos de tiempo extendidos. Sin embargo, los efectos de la exposición a la intemperie son tales que aún las telas protectoras específicamente intentadas para usarse al exterior pueden perder sus propiedades deseadas y su apariencia prematuramente. Por tanto, existe una necesidad continuada de telas para la intemperie las cuales sean capaces de proporcionar protección de los efectos adversos asociados con la exposición extendida al sol y al mal tiempo. Además existe una necesidad de una tela para el exterior la cual proporcione propiedades de barrera al agua excelentes y que aún también proporcione buena capacidad para respirar. Además, aún existe una necesidad de tales telas las cuales son durables y capaces de retener las propiedades deseadas, tal como la resistencia o propiedades de barrera cuando se someten a los rigores de una exposición a la intemperie prolongada .

Síntesis de la Invención Las necesidades antes mencionadas se satisfacen y los problemas experimentados por aquellos expertos en el arte se superan por la tela no tej ida para el exterior de la presente invencidn la cual en un aspecto comprende una primera capa exterior de fibras de bicomponente que tienen una configuración de vaina/núcleo en donde el componente de vaina comprende un polímero estable la radiación ultravioleta y una capa de barrera impermeable al agua. La invencidn puede además incluir una segunda capa exterior en donde la capa de barrera está colocada entre las capas exteriores primera y segunda. Además, la primera capa exterior puede comprender fibras de bicomponente que tienen una configuración de vaina/núcleo en donde el componente de vaina comprende una poliolefina saturada estabilizada de amina perjudicada termoplástica. Además, la configuración de vaina/núcleo de la primera capa exterior puede, en un aspecto, comprender una vaina de poliolefina estabilizada UV, y un núcleo de polipropileno estabilizado a UV. En aún otro aspecto de la invención la segunda capa exterior puede comprender una capa de soporte durable tal como una capa de fibras de bicomponente de vaina/núcleo que tiene una vaina de polietileno estabilizada UV y un núcleo de nylon. En un aspecto adicional de la invencidn, la capa de barrera puede comprender una película respirable. En un aspecto adicional de la invención el polímero que comprende el componente de vaina de las capas primera y segunda y de la capa de barrera puede ser de polímeros similares o idénticos.

En un aspecto aún adicional de la presente invención, la tela para el exterior puede comprender una primera capa exterior de fibras estables UV y una capa de barrera que comprende una película microporosa con capacidad para respirar e impermeable al agua. La película de barrera puede, por ejemplo, comprender una película de poliolefina llenada-estirada y estabilizada en contra de la radiación ultravioleta. La invención puede además incluir una segunda capa exterior en donde la capa de barrera está colocada entre _Las capas exteriores primera y segunda. Además, la primera capa exterior puede comprender fibras de bicomponente que tienen una configuración de vaina/núcleo en donde los componentes de vaina comprenden un polímero termoplástico con una estabilidad en contra de la radiación ultravioleta superior a agüella del componente de núcleo. Además, la configuración de vaina/núcleo de la primera capa exterior puede, en un aspecto, comprender una vaina de polietileno estabilizada en contra de la radiación ultravioleta y un núcleo de polipropileno estabilizado en contra de la s radiación ultravioleta. En aún un aspecto adicional de la invención la segunda capa exterior puede comprender una capa de soporte durable tal como una capa de fibras de vaina/núcleo de bicomponente que tiene una vaina de polietileno estabilizada en contra de la radiación ultravioleta y un núcleo de nylon. El componente de vaina de las capas exteriores primero y segunda y de la capa de barrera puede además cada una comprender polímeros similares o idénticos.

Breve Descripción de los Dibujos La figura 1 es una vista en perspectiva parcialmente en corte de un laminado de capas múltiples de la presente invencidn.

La figura 2 es una vista en sección transversal de una fibra de bicomponente de vaina/núcleo concéntrica de la presente invención; La figura 3. es una vista parcialmente en corte en perspectiva de una incorporación alterna de un laminado de capas múltiples de la presente invencidn; La figura 4 es una vista en perspectiva del laminado de la figura 1 ilustrando un patrón de unión representativo; La figura 5 es una vista en seccidn transversal del laminado de la figura 4 tomada a lo largo de las líneas 5-5; La figura 6 es una vista esquemática de un patrón de unión representativo; y La figura 7 es una vista esquemática de una línea de proceso para hacer la tela de la presente invencidn.

Definiciones Como se usd aquí, el término "impermeable al agua" se refiere a un material el cual no permite que el agua en el estado líquido pase fácilmente a través de la misma teniendo un valor de hidrocabeza mínimo de por lo menos de alrededor de 30 mbarra. La hidrocabeza como se usd aquí se refiere a una medida de las propiedades de barrera al líquido de una tela. Una tela con una lectura de hidrocabeza superior indica que ésta tiene una barrera mayor a la penetración del líquido que una tela con una hidrocabeza inferior.

Como se usó aguí, el término "estable a la radiación ultravioleta" se refiere a una composicidn polimérica la cual retiene por lo menos 40% (corregido) de su resistencia a la tensión después de doce meses de exposición. La estabilidad a la radiación ultravioleta puede ser valorada mediante una prueba de South Florida la cual puede ser conducida mediante el exponer unas telas no tej idas al sol sin ningún respaldo en iami Florida. Las muestras están de cara al sur a un ángulo de 45°. Cada ciclo concluye con una prueba de tensión modificada para medir la degradación o el cambio en la resistencia de la tela. Esto proporciona una medida de la durabilidad de la tela. La estabilidad de la radiación ultravioleta relativa puede valorarse mediante el comparar la duración de tiempo que el tejido retiene por lo menos 40% (corregido) de su resistencia a la tensión. La resistencia a la tensión de una tela puede medirse de acuerdo a la prueba ASTM D-1682-64. Además, el cálculo de la resistencia a la tensión de 40% corregido puede ser obtenido mediante el agregar la suma de los meses a 50, 40 y 30% de retención de resistencia a la tensión y dividiendo por tres .

Como se usó aquí, el término "capacidad para respirar" se refiere a un material el cual es permeable al vapor de agua y tiene un MVTR mínimo de por lo menos de alrededor de 100 g/m2/24 horas. El MVTR de una tela es también frecuentemente mencionado como la tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR) .

Como se usd aquí, el término "tela no tejida" o "tejido no tejido" se refiere a un tejido que tiene una estructura de fibras o hilos individuales los cuales están entrecolocados pero no en una manera identificable como en una tela de punto . Los tej idos o telas no tej idas se han formado de muchos procesos tal como por ejemplo de procesos de soplado con -fusión, de procesos de unión con hilado, de procesos de tejido cardado unido e hidroenredado.

Como se usó aquí, el término "fibras unidas con hilado" se refiere a fibras de diámetro pequeño las cuales son formadas mediante el extruir material el termoplástico derretido como filamentos de una pluralidad de vasos capilares usualmente circulares y finos de un órgano hilandero con el diámetro de los filamentos derretidos y extruidos entonces siendo fácilmente reducido como se describe en, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de América No. 4,340,563 otorgada a Appel y otros, y en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,692,618 otorgada a Dorschner y otros, en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,802,817 otorgada a Matsuki y otros; en las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Nos. 3,338,992 y 3,341,394 otorgadas a Kinney, la patente de los Estados Unidos de América No. 3,502,763 otorgada a Hartman; la patente de los Estados Unidos de América No. 3,542,615 otorgada a Dobo y otros; la patente de los Estados Unidos de América No. 5,382,400 otorgada a Pike y otros y en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,534,339 otorgada a Stokes; cuyos contenidos completos son incorporados aquí por referencia. Las fibras unidas con hilado son generalmente no pegajosas cuando éstas se depositan sobre una superficie recolectora. Las fibras unidas con hilado son generalmente continuas y típicamente tienen diámetros promedio (desde una muestra de por lo menos 10) más grandes de alrededor de 7 mieras, frecuentemente de entre alrededor de 10 y 30 mieras.

Como se usa aquí, el término "fibras sopladas con fusión" se refiere a 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 adentro de corrientes de gas (por ejemplo, de aire) usualmente calientes, de alta velocidad y convergentes las cuales atenúan los filamentos del material termoplástico derretido para reducir su diámetro, el cual puede ser a un diámetro de microfibra. Después, las fibras sopladas con fusión son enfriadas y se llevan por la corriente de gas a alta velocidad y se depositan sobre una superficie recolectora para formar un tejido de fibras sopladas con fusión desembolsadas al azar. Tal proceso está descrito, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,849,241 otorgada a Butin y otros. Las fibras sopladas con fusión son microfibras las cuales pueden ser continuas o descontinuas, son generalmente más pequeñas de 10 mieras en diámetro promedio y son generalmente pegajosas cuando se depositan sobre una superficie recolectora.

Como se usó aquí, el término "fibras", excepto por lo que se indica de otra manera, se incluyen los hilos discontinuos que tienen una longitud definida, tal como las fibras de longitud corta, y que también incluyen filamentos los cuales son hilos continuos de material .

Como se usó aquí, el término "polímero" generalmente incluye pero no se limita a homopolímeros, copolímeros, tal como por ejemplo los compolímeros de bloque, de injerto, al azar y alternantes, los terpolímeros, etcétera y mezclas y modificaciones de los mismos. Además, a menos que se limite específicamente de otra manera, el término "polímero" incluirá todas las configuraciones geométricas o espaciales de la molécula. Estas configuraciones incluyen, pero no se limitan a las simetrías isotáctica, sindiotáctica y al azar.

Como se usd aquí, el término "fibras de multicomponente" se refiere a las fibras las cuales se han formado de por lo menos dos polímeros . Tales fibras son extruidas típicamente de extrusores separados pero se hilan juntas para formar una fibra. Las fibras de multicomponente incluyen las fibras conjugadas y/o de bicomponente. Los polímeros son usualmente diferentes unos de otros a través de las fibras conjugadas y pueden tener componentes que comprenden ya sea polímeros idénticos o similares. Los polímeros están arreglados en zonas colocadas en forma esencialmente distinta, a través de la seccidn transversal de las fibras de multicomponente y se extienden continuamente a lo largo de la longitud de las fibras de multicomponentes. Las fibras de multicomponentes están mostradas en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,108,820 otorgada a Kaneko y otros, en la patente de los Estados Unidos de América No. 4,795,668 otorgada a Krueger y otros, en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,336,552 otorgada a ?track y otros y en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,382,400 otorgada a Pike y otros, cuyos contenidos completos se incorporan aquí por referencia. Para las fibras de bicomponente, los polímeros pueden estar presentes en proporciones (por volumen) de 75/25, 50/50, 25/75 u otras proporciones deseadas. Las fibras de multicomponente también pueden tener varias formas tales como por ejemplo aquellas descritas en las patentes de los Estados Unidos de América No. 5,277,976 otorgada a Hogle y otros, en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,466,410 otorgada a Hills y en las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 5,069,970 y 5,057,368 otorgadas a Largman y otros.

Como se usd aquí, el término "cuchilla de aire caliente" o "HAK" se refiere a un proceso de unión de una capa de fibras, particularmente unidas con hilado, a fin de darle una integridad suficiente, por ejemplo incrementar la rigidez del tejido, para un procesamiento adicional pero no significa procesos de unión relativamente más fuertes como TAB, la unión térmica y la unión ultrasónica. Una cuchilla de aire caliente es un dispositivo el cual enfoca una corriente de aire calentado a una tasa de flujo muy alta generalmente de desde alrededor de 1,000 a alrededor de 10,000 pies por minuto (fpm) (305 a 3050 metros por minuto) , o más particularmente de desde alrededor de 3,000 a 5,000 pies por minuto (915 a 1525 metros por minuto) dirigida a la tela no tejida inmediatamente después de su formacidn. La temperatura del aire está usualmente en el rango del punto de derretido de por lo menos uno de los polímeros usados en el tejido, generalmente de entre alrededor de 200 y 550°F (93 y 290°C) para los polímeros termoplásticos comúnmente usados en la unión con hilado. El control de la temperatura del aire, de la velocidad, de la presión, del volumen y de otros factores ayuda a evitar el daño al tej ido mientras que se aumenta su integridad. La corriente de aire enfocada de la cuchilla de aire caliente está arreglada y dirigida por lo menos por una ranura de alrededor de 1/8 a 1 pulgada (de 3 a 25 mm) de ancho, particularmente de alrededor de 3/8 pulgadas (9.44 milímetros) sirviendo como la salida para el aire calentado hacia el tejido, con la ranura corriendo en una dirección esencialmente transversal a la máquina sobre esencialmente el ancho completo del tejido. En otras incorporaciones, puede haber una pluralidad de ranuras arregladas una cerca de otras o separadas por una separación ligera. La ranura es usualmente, aún cuando no esencialmente continua y puede estar compuesta de orificios espaciados cercanamente por ejemplo. La cuchilla de aire caliente puede tener un pleno para distribuir y contener el aire calentado antes de su salida de la ranura. La presidn de pleno de la cuchilla de aire caliente es usualmente de entre alrededor de 1.0 y 12.0 pulgadas de agua (de 2 a 22 mmHg) , y la cuchilla de aire caliente está colocada entre alrededor de 0.25 y 10 pulgadas y más preferiblemente de 0.75 a 3.0 pulgadas (de 19 a 76 milímetros) arriba del alambre formador. En una incorporación particular el área de seccidn transversal de pleno de la cuchilla de aire caliente para el flujo en la dirección transversal (por ejemplo el área en sección transversal de pleno en la dirección de la máquina) es de por lo menos del doble del área de salida de ranura total. Dado que el alambre foraminoso sobre el cual es formado el polímero unido con hilado generalmente se mueve a una tasa de velocidad alta, el tiempo de exposición de cualesquier parte particular del tejido a el aire descargado desde la cuchilla de aire caliente es frecuentemente de menos de una décima de Tin segundo y f ecuentemente" de alrededor de una - centésima de un segundo en contraste con el proceso de unión a través de aire el cual tiene un tiempo de residencia mucho más prolongado. El proceso de cuchilla de aire caliente tiene un rango mayor de variabilidad y de control de muchos factores tales como la temperatura del aire, la velocidad, la presión, el volumen, la ranura o el arreglo y tamaño del orificio, y la distancia desde el pleno de la cuchilla de aire caliente al tejido. La cuchilla de aire caliente está además descrita en la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No. 08/362,328 otorgada a Arnold y otros, presentada el 22 de diciembre de 1994 y cedida comúnmente, cuyos contenidos completos se incorporan aquí por referencia.

Como se usó aquí la "unión a través de aire" o "TAB" se refiere a un proceso de unidn de una tela de fibra conjugada no tejida en la cual el aire calentado, el cual está suficientemente caliente para derretir uno de los polímeros de las fibras de multicomponentes de forzó a través del tejido. El derretido y la resolidificación del polímero proporciona la unión entre las fibras para integrar el tejido. La velocidad de aire es típicamente de entre 100 y 500 pies por minuto y el tiempo de permanencia puede ser tan prolongado como de 6 segundos. La unidn a través de aire tiene una variabilidad relativamente restringida y dado que la unidn a través de aire TAB requiere el derretido de por lo menos un componente para lograr la unidn, ésta es particularmente útil en relación con los tejidos de fibras conjugadas o aguellos los cuales incluyen un adhesivo. En el unidor a través de aire, el aire que tiene una temperatura arriba de la temperatura de derretido de por lo menos uno de los componentes expuestos se dirige a través del tej ido y adentro de un rodillo perforado gue sostiene el tejido. Alternativamente, el unidor a través de aire puede ser un arreglo plano en donde el aire es dirigido verticalmente hacia abajo sobre el tejido. Las condiciones de operación de las dos configuraciones son similares, la diferencia primaria siendo la geometría del tejido durante la unión.

Como se usd aquí, la "unidn ultrasónica" significa un proceso llevado a cabo por ejemplo mediante el pasar la tela entre un cuerno sónico y un rodillo de yunque como se ilustró en la patente de los Estados Unidos de América No. 4,374,888 otorgada a Bornslaeger, cuyos contenidos completos se incorporan aquí por referencia.

Como se usd aquí "la unidn de punto" significa la unidn de una o más capas de tela en una pluralidad de puntos de unión discretos. Por ejemplo, la unión de punto térmico generalmente involucra el pasar una tela o tejido de fibras que se van a unir de entre un conjunto de rodillo calentado tal como, por ejemplo, un rodillo de calandrado calentado y un rodillo de yunque. Un rodillo de calandrado está usualmente con patrón en alguna manera de forma que la tela completa no esté unida a través de su superficie completa, y el rodillo de yunque es usualmente plano. Como un resultado de esto, varios patrones para los rodillos de calandrado se han desarrollado por razones funcionales y/o estéticas. Un ejemplo de un patrdn tiene puntos y es el de Hansen Pennings o "patrón H_tP" con alrededor de un área de unidn de 30% con alrededor de 200 uniones/pulgada cuadrada como se enseñó en la patente de los Estados Unidos de América No. 3.855,046 otorgada a Hansen & Pennings. El patrdn HStP tiene áreas de unidn de perno o de punto cuadrado en donde cada perno tiene una dimensión lateral de 0.038 pulgadas (0.965 milímetros), una separación de 0.070 pulgadas (1.778 milímetros) entre los pernos, y una profundidad de unidn de 0.023 pulgadas (0.584 milímetros). El patrón resultante cuando fue nuevo tuvo un área unida de alrededor de 29.5%. Otro patrdn de unidn de punto típico es el patrdn de unidn Hansen Pennings expandido o "EHP" el cual produce un área unida de 15% cuando está nuevo con un perno cuadrado teniendo una dimensión lateral de 0.037 pulgadas (0.94 milímetros), un espaciamiento de perno de 0.097 pulgadas (2.464 milímetros) y una profundidad de 0.039 pulgadas (0.991 milímetros). Otro patrdn de unidn de punto típico designado "714" tiene áreas de unión de perno cuadrado en donde cada perno tiene una dimensión lateral de 0.023 pulgadas, un" espaciamiento de 0.062 pulgadas (1.575 milímetros) entre los pernos y una profundidad de unidn de 0.033 pulgadas (0.838 milímetros) . El patrdn resultante tiene un área unida de alrededor de 15% cuando está nuevo. Otros patrones de unidn incluyen un patrdn de diamante con diamantes ligeramente descentrados y repetitivos con alrededor de un área de unidn de 16% cuando está nuevo. Además, un patrdn de tejido de alambre, el cual da a la tela no tej ida una apariencia tej ida teniendo una densidad de perno de alrededor de 302 pernos por pulgada cuadrada y resultando en un área unida de alrededor de 17% cuando está nueva. Típicamente, el porciento de área de unidn variará de desde alrededor de 5% a alrededor de 30% del área del tejido laminado de tela. La unidn de punto sostiene a las capas laminadas juntas así como que imparte integridad a cada capa individual mediante el unir los filamentos y/o las fibras dentro de cada capa sin destruir la capacidad de respirar de lá tela.

Como se usd aquí, el término "tela para el exterior" significa una tela la cual es usada primariamente aún cuando no exclusivamente a la intemperie. Las telas para la intemperie incluyen la tela usada para cubiertas protectoras, tela para remolque o camper, las tiendas, toldos, telas agrícolas y vestuario para el exterior tal como las cubiertas para la cabeza, la ropa de trabajo industrial y los trajes completos, pantalones, camisas, sacos, guantes, calcetines, cubiertas para zapato y similares.

Como se usó aquí, el término "cubierta protectora" se refiere a una cubierta para vehículos tales como carros, camiones, barcos, aeroplanos, motocicletas, bicicletas, carritos de golf, etcétera, cubiertas para equipos frecuentemente dejado al exterior como las parrillas, equipo de jardín y de patio (las segadoras, las rototrilladoras, etcétera) , y los muebles de prado así como las cubiertas de piso, las cubiertas para mesa y las cubiertas para área para almuerzo a la intemperie.

Descripción de las Incorporaciones Preferidas Con referencia a la figura 1, las telas para la intemperie de la presente invencidn se describirán en mayor detalle. Como se ilustró, el laminado 10 puede comprender la primera capa exterior 12, la segunda capa exterior 14, y una capa de barrera 16 colocada entre la primera capa exterior 12 y la segunda capa exterior 14. La primera capa exterior 12 está adaptada para proporcionar la resistencia a la radiación ultravioleta deseada, la capa de barrera 16 está adaptada para proporcionar una barrera impermeable al agua y una segunda capa exterior 14 adaptada para proporcionar la resistencia adicional y el soporte a la capa de barrera 16 y al laminado 10. Por tanto, el laminado 10 puede ser usado, por ejemplo, como una cubierta protectora para un automóvil mediante el colocar un laminado 10 sobre el automóvil de manera que la segunda capa exterior 14 está de cara al automóvil (no mostrado) y la primera capa exterior 12 está de cara al ambiente.

La primera capa exterior 12 comprende una capa integrada de fibras estables a la radiación ultravioleta, deseablemente una tela no tejida integrada de fibras continuas. En una incorporación preferida, refiriéndonos a la figura 2, las fibras comprenden fibras de multicomponente de tipo de núcleo/vaina teniendo un primer componente A el cual cubre el segundo componente B y forma una superficie periférica a lo largo de esencialmente la longitud completa de las fibras de multicomponentes pueden excéntricas o concéntricas y es deseable gue las fibras comprendan filamentos continuos en los cuales el componente A de envoltura forme la superficie periférica completa a lo largo de la longitud de la fibra 20 por tanto minimizando el impacto de la radiación ultravioleta sobre el componente B. En Forma similar, aún cuando las fibras de multicomponente pueden ser excéntricas o concéntricas en configuración, las fibras de bicomponente concéntricas son preferidas. Dado gue la orientación del componente de núcleo dentro de la fibra puede variar en muchos métodos de producción, a fin de asegurar una proteccidn suficiente del componente de núcleo es deseable el gue el componente de vaina comprenda por lo menos alrededor de 50% del área de superficie en sección transversal de la fibra. El componente A de las fibras de multicomponente comprende un polímero estable a la radiación ultravioleta y la estabilidad a la radiación ultravioleta deseada puede lograrse mediante el seleccionar una composicidn polimérica inherentemente teniendo una buena estabilidad a la radiación ultravioleta y/o mediante el agregar uno o más estabilizadores para la radiación ultravioleta para la composicidn polímérica.

Son conocidos numerosos estabilizadores a la radiación ultravioleta en el arte los cuales pueden ser agregados a la composicidn polimérica del componente A a fin de lograr la estabilidad a la radiación ultravioleta deseada. Los ejemplos de tales estabilizadores incluyen, pero no se limitan a los siguientes 2-hidroxibenzofenonas; 2-hidroxibenzotriazoles; hidroxibenzoatos,- estabilizadores de quelato metal; y estabilizadores ligeros de amina perjudicada. Un ejemplo de los estabilizadores de hidrobenzoato es el 2,4-di-t-butilfenil éster y aquellos descritos en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,206,431. Los estabilizadores de metal quelato también son conocidos en el arte y primariamente incluyen los complejos de niguel . Deseablemente, los estabilizadores usados en la presente invencidn son estabilizadores ligeros de amina perjudicada los cuales se refieren a una clase de estabilizadores gue incluyen una mitad de amina cíclica que no tiene átomos de hidrógeno adyacentes al átomo de nitrógeno. Las aminas perjudicadas están descritas en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,200,443 otorgada a Hudson y numerosos ejemplos de tales aminas están comercialmente disponibles, los ejemplos incluyendo aguellos bajo la marca HOSTAVIN N30 de Hoechst Celanese Corporation; CYASORB UV-3346 de Cytec Industries de West Patterson, NJ; UVASIL-299 de Great Lakes Chemical Company de West Lafayette, Indiana, y UVINOL 4049 de BASF. Las aminas perjudicadas particularmente muy adecuadas para usarse en la presente invencidn están comercialmente disponibles bajo el nombre de comercio CHIMA?SORB 944 y CHIMASSORB 119 de Ciba-Geigy Corporation de Hawthorne, Nueva York. Típicamente, los estabilizadores a la radiación ultravioleta son agregados a la composicidn polimérica antes de el hilado de derretido, tal como, por ejemplo, mediante el incorporar el estabilizador en las pelotillas poliméricas usadas para producir el extruido por lo que cada uno de los componentes de fibra conjugada resultante tiene las cantidades deseadas de estabilizador en contra de la radiación ultravioleta. Deberá notarse que los estabilizadores de amina perjudicada gue tienen pesos moleculares arriba de 1,000, deseablemente de entre alrededor de 1,000 y 5,000, típicamente proporcionan una estabilización mejorada en comparación a los estabilizadores de peso molecular más bajo similares. Deseablemente, la cantidad de amina perjudicada dentro de la composícidn polimérica es de entre alrededor de 0.5% y alrededor de 3% por peso. Sin embargo, la manera y la cantidad de estabilizador ultravioleta agregado a las composiciones poliméricas naturalmente variará con la fdrmula de polímero particular y el estabilizador ultravioleta seleccionado.

Los materiales adecuados para el componente A incluyen, pero no se limitan a las poliolefinas, a las poliamidas y a los poliésteres. Deseablemente el componente A comprende las poliolefinas saturadas y mezclas de las mismas estabilizadas con estabilizadores ligeros de amina impedidos. Preferiblemente los polímeros tal como el polietileno, el polietileno de baja densidad lineal, el polietileno de alta densidad, el polipropileno y las mezclas y/o copolímeros de los mismos son utilizados e incorporan los estabilizadores ligeros de amina impedidos. Una incorporación preferida del componente A comprende polietileno gue tiene alrededor de 1.25% por peso de estabilizador ultravioleta CHIMASSORB 119 de Ciba Geigy y alrededor de 1% por peso de pigmento gris. El CHIMASSORB 119 es un estabilizador de amina impedido monomérico gue tiene la siguiente fdrmula estructural: (I) R-NH- (CH-)3-N-(CH.)2-N- (CH_)3-NH-R en donde R es (Registro CAS No. 106990-43-6.) Además, los pigmentos también pueden ser agregados a la composición polimérica del componente A a fin de mejorar la estabilidad ultravioleta y/o mejorar la estética del producto resultante. La elección de pigmentos puede ser seleccionada por consideraciones estéticas y/o funcionales. Sin embargo, se apreciará gue aún los pigmentos orgánicos simples pueden tener un efecto adverso sobre la estabilidad ultravioleta. En este aspecto puede ser ventajoso el emplear pigmentos los cuales además mejoran la estabilidad ultravioleta tal como por ejemplo el uso de pigmentos de dxido de metal en conjunción con estabilizadores de amina impedida; véase la patente de los Estados Unidos de América No. 5,200,443 otorgada a Hudson y la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No. 08/257,248 presentada el 9 de junio de 1994, cuyos contenidos completos de la cual se incorporan aguí por referencia. Además, pueden ser usados otros paquetes de estabilización y/o métodos para mejorar la estabilidad ultravioleta en relación con la presente invención; como ejemplos adicionales véase la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No. 08/673,606 presentada el 25 de junio de 1996 y la solicitud No. 08/562,722 presentada el 27 de noviembre de 1995, cuyos contenidos completos de las cuales se incorporan aquí por referencia. Además, la estabilidad a la radiación ultravioleta de la primera capa- exterior 12 puede ser mejorada adicionalmente mediante el-aplicar un recubrimiento protector en contra de la radiación ultravioleta sobre su superficie expuesta, véase por ejemplo la patente de los Estados Unidos de América No. 4,818,600 y la publicación mundial No. 96/25548 otorgada a DeLucia y otros, cuyos contenidos completos de las referencias mencionadas son incorporadas aquí por referencia.

El componente B de las fibras de multicomponente puede comprender un componente estructural y deseablemente tiene buena resistencia a la tensión. Además, es importante el notar gue la primera capa exterior 12 frecuentemente experimentará una exposición extendida a la luz solar directa, la radiación ultravioleta penetrará adentro de la fibra de multicomponentes 20 e impactará al componente B. Por tanto, puede ser frecuentemente deseable gue el componente B comprenda una composicidn polimérica estable a la luz ultravioleta. Sin embargo, dado gue el componente B está envuelto por el componente A el grado de radiación ultravioleta impactando al componente B es reducido significativamente y típicamente será deseable que el componente A comprenda un material teniendo una estabilidad a la radiación ultravioleta superior en relación a la del componente B. Debido al impacto de radiación ultravioleta disminuido sobre el componente B de la fibra conjugada 20 se cree que es posible el usar un rango más amplio de materiales poliméricos y/o de estabilizadores ultravioleta en la tela para la intemperie de la presente invencidn mientras que se logra una buena estabilidad a la radiación ultravioleta. Además, debido a los recubrimientos funcionales disminuidos sobre el componente B puede usarse una composición polimérica menos costosa tal como por ejemplo, una usando menos estabilizador ultravioleta y/o un polímero con menos estabilidad ultravioleta inherente. Los materiales adecuados para el componente B incluyen poliolefínas, poliamidas, y poliésteres los cuales deseablemente incluyen alguna cantidad de estabilizadores ultravioleta. Opcionalmente, la composicidn polimérica del componente B también puede incluir pigmentos y/o otros aditivos como se desee. Una incorporación preferida del componente B comprende polipropileno teniendo alrededor de 1.25% por peso de estabilizador CHIMASSORB 944 ultravioleta de Ciba-Geigy.

Juntos los componentes A y B comprenden fibra de multicomponente 20. Aún cuando no se muestra, la fibra de multicomponente 20 no requiere limitarse a dos componentes. Además, la fibra de multicomponentes puede comprender polímeros idénticos o similares con cantidades variables o tipos de estabilizador ultravioleta. Las fibras de multicomponente 20 preferiblemente forman la primera capa exterior 12 del laminado 10. La primera capa exterior 12 puede comprender una tela tejida o una tela no tejida. Deseablemente las fibras de multicomponente 20 comprenden una tela no tejida integrada de fibras unidas con hilado continuas. Como se indicó arriba, las fibras unidas con hilado no son generalmente pegajosas cuando se colocan sobre una superficie para formar un tejido. Es usualmente necesario el impartir una integridad adicional al tejido por uno o más medios conocidos en el arte tal como, por ejemplo, mediante la unidn de punto, la unión a través de aire, HAK, el hidroenreads, la perforación de agujas o la unidn de adhesivo. Deseablemente, la integridad es impartida al tejido de fibras unidas con hilado mediante unidn de punto térmico tal como se describe en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,855,046 otorgada a Hansen y otros, cuyos contenidos completos de la cual se incorporan aguí por referencia. En la referencia a la figura 1, las uniones de punto 18 crean uniones de entrefibra entre las fibras unidas con hilado e imparten integridad a la primera capa exterior 12. Deseablemente la primera capa exterior comprende un material teniendo un peso base de entre alrededor de 1 y alrededor de 4 onzas por yarda cuadrada (onzas por yarda cuadrada) , y, más deseablemente de entre alrededor de 1.5 onzas por yarda cuadrada a alrededor de 3.5 onzas por yarda cuadrada. En una incorporación preferida de la presente invencidn, la primera capa exterior 12 comprende un tejido unido de punto de 2.5 onzas por yarda cuadrada de fibras unidas por hilado de vaina/núcleo de 50/50 d dos capas de tejidos unidos de punto de 1.25 onzas por yarda cuadrada de fibras unidas con hilado de vaina/núcleo de 50/50. Sin embargo, la primera capa exterior 12 puede comprender alternativamente una tela tejida, una tela de punto, un material hilado y amarrado, tejidos cardados y unidos, material perforado con aguja y/o una tela similar.

Entre la primera capa exterior 12 y la segunda capa exterior 14 está colocada la capa de barrera 16 la cual comprende una capa impermeable al agua. Preferiblemente la capa de barrera 16 tiene un valor de hidrocabeza en exceso de alrededor de 30 mbarra y más preferiblemente por lo menos de alrededor de 80 mbarra. Deseablemente la capa de barrera 16 también tiene capacidad para respirar, esto es la capa de barrera 16 permite al vapor de agua el pasar o emigrar a través de la misma. En este aspecto la capa de barrera 16 preferiblemente tiene una MVTR de por lo menos de alrededor de 100 g/mVdía y aún más preferiblemente de por lo menos de alrededor de 300 g/mVdía u 800 g/mVdía. Aún cuando la extensión de la radiación ultravioleta es reducida significativamente mediante el sobreponer la primera capa exterior 12 es importante el notar que la radiación ultravioleta frecuentemente penetrará la primera capa exterior 12 y hará impacto en la capa de barrera 16. Será frecuentemente por tanto deseable el agregar estabilizadores a la luz ultravioleta para y/o para seleccionar un material inherentemente estable a la radiación ultravioleta para la capa de barrera 16. Además, los estabilizadores de calor, los pigmentos y otros aditivos pueden en forma similar ser agregados a la capa de barrera 16 como se desee. Numerosos materiales están disponibles los cuales pueden comprender la capa de barrera 16 tal como, por ejemplo las películas, las espumas, las películas no porosas, las películas microporosas y los materiales no tejidos microporosos . La mayoría de las películas no porosas actúan como una barrera completa al paso del agua y, por tanto, crearán un laminado no respirable. Sin embargo, ciertas películas no porosas, tal como ciertas películas de poliuretano actúan como una barrera al agua en el estado líquido y aún permiten al vapor de agua el emigrar a través de la misma. Además, muchas telas de soplado con fusión teniendo un peso base de por lo menos de 0.3 onzas por yarda cuadrada exhiben las propiedades de barrera deseadas y aún tienen la capacidad para respirar debido a la estructura porosa de las telas sopladas con fusión. Deseablemente tales telas sopladas con fusión usadas en la presente invencidn tienen un peso base de entre alrededor de 0.3 y alrededor de 1.5 onzas por yarda cuadrada. En relación a la figura 3, la capa de barrera 16 puede comprender capas múltiples 16a y 16b, tal como dos capas de telas sopladas con fusión.

Las películas las cuales se han respirables, pero las cuales permanecen impermeables al líquido por la formación de huecos o aberturas microporosas dimensionadas para permitir la transmisión del vapor de agua a través de las mismas son en forma similar conocidas en el arte. Los laminados 10 que incorporan este último tipo de películas con capacidad para respirar son generalmente preferidas. Estas películas pueden hacerse permeables al vapor mediante el agregar partículas de rellenador a la composicidn de película y ya sea enrollar o estirar la película provocando fracturas para formarse en donde las partículas de rellénador están localizadas. La cantidad de rellenador dentro de la película y el grado de estiramiento y/o de enrollado es controlado para impartir el grado deseado de permeabilidad al vapor. El uso de tales películas en relación con la presente invencidn permite a una tela para la intemperie teniendo un MVTR de alrededor de 10 g/m3/24 horas y aún con una cabeza hidrostática de por" lo menos de alrededor de 100 mbarra. Estas películas son formadas típicamente de una película de poliolefina tal como de polietileno o de polipropileno . Las películas impermeables al líquido con capacidad para respirar microporosas están discutidas en gran extensión como se discute en la patente de los Estados Unidos de América No . 4 , 777 , 073 otorgada a Shet y en la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No . 08/755 , 664 presentada el 25 de noviembre de 1996 de McCormack; la solicitud de patente de los Estados Unidos de América No . 08/882 , 712 presentada el 25 de junio de 1997 por McCormack y otros; y la solicitud de patente de los Estados Unidos de América presentada el 15 de septiembre de 1997, correo express No . RB879662575US , cuyos contenidos completos se incorporan a uí por referencia . Las películas y laminados con capacidad para respirar adicionales con las propiedades de barrera requerida también pueden usarse en relación con la presente invención; véanse por ejemplo las patentes de los Estados Unidos de América Nos . 3 , 953 , 566 y 4 , 194 , 041. Un material particularmente deseable para usarse en la presente invencidn es un material de película de polietileno de baja densidad lineal orientado biaxialmente (LLDPE) el cual es de alrededor de 50% a alrededor de 70% por peso de carbonato de calcio y el cual está comercialmente disponible de Exxon Chemical Patents, Inc . , de Linden, Nueva Jersey bajo la marca EXXAIRE. En una incorporación preferida la capa de barrera 16 comprende una película de poliolefina microporosa de un espesor de alrededor de 0.5 a alrededor de 2 milésimas de pulgada y la cual además incluye los estabilizadores ultravioleta. Por ejemplo, la capa de barrera 16 puede comprender una película de polietileno de baja densidad lineal microporosa de una milésima de pulgada (LLDPE) que tiene alrededor de 1.5% por peso de un estabilizador ultravioleta CHIMASSORB 944 de Ciba-Geigy la cual se presentó con alrededor de 50% por peso de CaCo, y se estiró en ambas las direcciones de la máquina y transversal a la máquina.

La tela exterior 10 puede, opcionalmente, incluir una capa adicional por lo que la barrera impermeable al líquido 16 está colocada entre la primera capa exterior 12 y la segunda capa exterior 14. La segunda capa exterior 14 preferiblemente comprende un material gue tiene una buena resistencia a la abrasión y una buena resistencia y la cual es capaz de ser unida a las otras capas. La segunda capa exterior 14 puede comprender una tela tejida, una tela de punto, un material atado con hilado, te idos cardados y unidos, un material perforado con aguja o una tela no tejida unida con hilado con las características de resistencia y abrasión deseadas. Con muchas aplicaciones de la tela, tal como una cubierta para carro protectora, también será deseable el que la segunda capa exterior sea hidrofóbica como para evitar que el agua sea mantenida ahí . En este aspecto se apreciará que la mayoría de las poliolefinas son inherentemente hidrofóbicas. Además, la radiación ultravioleta también penetrará adentro de la segunda capa exterior, aún cuando considerablemente menos que aquella experimentada por el componente de vaina de la primera capa exterior 12. Por tanto, dependiendo del material seleccionado para comprender la segunda capa exterior 14 frecuentemente será deseable el agregar estabilizadores ultravioleta la mismo. En una incorporación preferida la segunda capa exterior 14 puede comprender una capa similar a la primera capa exterior 12. En un aspecto, la segunda capa exterior 14 puede comprender una capa de fibras unidas con hilado de vaina/núcleo tal como de por ejemplo, fibras de vaina/núcleo de 50/50 continuas en donde el componente de vaina comprende polietileno con 1.25% de estabilizador ultravioleta CHIMASSORB 119 y 1% de pigmento gris y el componente de núcleo nylon-6. Aún cuando el nylon tiene un grado relativamente pobre de estabilidad ultravioleta, debido a los niveles disminuidos de radiación ultravioleta que impactan la segunda capa exterior 14, frecuentemente será necesario el incluir el estabilizador ultravioleta en el componente de núcleo aún cuando se usan tales materiales. Sin embargo, en una incorporación preferida alrededor de 1.25% por peso del estabilizador CHIMASSORB 944 ultravioleta puede incluirse en el componente de nylon. La segunda capa exterior 14 deseablemente tiene un peso base de alrededor de 0.75 a alrededor de 2.5 y, más preferiblemente de desde alrededor de 1.0 a alrededor de 2.0 onzas por yarda cuadrada. Además, los estabilizadores de calor, los pigmentos y otros aditivos también pueden ser incluidos dentro de las fórmulas de polímero como se desee.

La primera capa exterior 12, la capa de barrera 16 y la segunda capa exterior 14 comprenden colectivamente el laminado 10. Aún cuando la presente descripción discute primariamente el uso de tres capas se apreciará por aquellos expertos en el arte el gue pueden usarse capas exteriores adicionales y/o entrecapas adicionales en relación con los laminados discutidos aguí. Las capas adicionales pueden ser empleadas para aumentar la resistencia a la tensión, la resistencia de pelado, las propiedades de barrera u otras características como se desee. Las capas múltiples son laminadas juntas para formar una tela cohesiva única. La adhesión entre las capas múltiples puede lograrse por varios medios conocidos en el arte tal como, por ejemplo, la unión ultrasónica, la unión de punto térmico o la unión adhesiva. Sin embargo, la unión de punto térmico o la unión ultrasónica son preferidas ya gue los adhesivos frecuentemente se degradarán o reaccionarán con los componentes con una exposición a la radiación ultravioleta extendida. Además, en donde el peso base colectivo de las capas individuales excede de 3.0 onzas por yarda cuadrada será más deseable el laminar los materiales usando la unidn ultrasónica ya gue a estos pesos base superiores los laminados unidos de punto térmico de pesos base superiores pueden experimentar deslaminación debido a la pobre resistencia al pelado. Con referencia a la figura 4, los puntos de unión 24 son creados tal como mediante la aplicación de energía térmica o ultrasónica, mediante el derretir las composiciones de polímero teniendo un punto de derretido más bajo. Deseablemente la unión es lograda mediante el calentar las regiones del laminado arriba del punto de derretido de los materiales comprendiendo el componente de vaina de las fibras comprendiendo la primera capa exterior 12 y la segunda capa exterior 14. Dependiendo de la composición de la capa de barrera, con la aplicación de energía y presión suficientes pueden también lograrse el suavizamiento y/o el derretido de la composicidn del polímero en el material de barrera. En la incorporación particular de la figura 4, los puntos de unidn 24 comprenden un patrdn de uniones de punto ultrasónico. Típicamente los puntos de unión mismos forman áreas sin capacidad para respirar dentro de la película. Por tanto, cuando se emplean capas de barrera con capacidad para respirar es preferido el que el área unida sea de menos de alrededor de 50% del área de superficie del laminado y, más deseablemente de desde alrededor de 5 a alrededor de 30% del área de superficie. Un patrón de unidn ultrasónico de ejemplo está mostrado en la figura 6 el cual crea un área unida de alrededor de 10-20%, preferiblemente de alrededor de 18%. Sin embargo, numerosos otros patrones de unidn, tal como aquellos discutidos arriba en. la seccidn de definiciones en relación a la unión de punto térmica pueden en forma similar usarse con la presente invención.

El laminado de la presente invencidn permite el uso de un arreglo más amplio de materiales mientras que se proporciona un laminado estable a la radiación ultravioleta.

Además, la presente invención proporciona un material cohesivo con atributos excelentes, tal como una combinacidn deseada de propiedades de barrera al agua superior, buena capacidad para respirar y una buena resistencia a la tensión alta. Mediante el seleccionar los polímeros en los componentes de vaina respectivos y la película que tienen puntos de derretido similares o idénticos, la unidn térmica y/o ultrasónica de las capas múltiples producirá áreas unidas muy definidas y mejoradas entre ambos el componente de vaina de las capas exteriores y de la capa de barrera. Por ejemplo, los componentes de vaina y de capa de barrera pueden cada uno comprender polímeros similares tal como, por ejemplo, varias composiciones de polietileno y/o mezclas teniendo puntos de derretido similares. Además, se cree que la presente invención proporciona un laminado mejorado teniendo una combinación superior de estabilidad a la radiación ultravioleta y de retención de resistencia.

Con referencia a la Figura 7, está descrita una línea de proceso 30 para fabricar un laminado de la presente invencidn. Las tolvas 32a y 32b pueden llenarse con los componentes poliméricos respectivos 33a y 33b. Los componentes poliméricos son entonces derretidos y extruidos por los extrusores respectivos 34a y 34b a través de los conductos de polímero 36a y 36b y a través del órgano hilandero 38. Los órganos hilanderos son muy conocidos por aquellos expertos en el arte y, generalmente, incluyen una caja que contiene un paquete de hilado el cual incluye una pluralidad de placas apiladas una sobre la otra con un patrón de aberturas arregladas para crear trayectorias de flujo para dirigir los componentes poliméricos como se desee. Al extenderse los filamentos extruidos abajo del órgano hilandero 38, una corriente de aire desde el soplador de enfriamiento 40 enfría los filamentos de bicomponente 42. Los filamentos 42 son jalados adentro de un aspirador o unidad de jalado de fibra 44 y hasta la superficie foraminosa gue se desplaza 46 con la ayuda del vacío 48, para formar una capa no unida de fibras unidas con hilado de bicomponente 50. La capa de fibra de componente no unida 50 puede ser ligeramente comprimida por los rodillos de compresión 52 y entonces unirse de punto térmico por medio del conjunto de rodillo-unidor con patrón 54 creando por tanto la primera capa 56 de las fibras unidas con hilado de bicomponente unidas. Aquellos expertos en el arte apreciarán gue la tela unida con hilado puede hacerse previamente y enrollarse sobre un rollo de suministro y alimentarse adentro del proceso. La tela de barrera 58 y la segunda capa 60 del material unido con hilado unido de bicomponente puede cada una desenrollarse de los rollos de suministro respectivos 59 y 61 y sobreponerse con la primera capa 56 de manera gue la tela de barrera 58 esté colocada entre las dos capas unidas con hilado 56 y 60. Las tres capas 56, 58 y 60 pueden ser alimentadas a través del punto de presión 64 del conjunto de rodillo de guía 62. Los materiales sobrepuestos múltiples son entonces pasados entre un cuerno sónico 66 y el yunque con patrdn 68 para unir ultrasónicamente el material que forma el laminado cohesivo 60. Preferiblemente la capa más gruesa, típicamente la primera capa exterior 12 está de cara al cuerno ultrasónico a fin de proporcionar más protección a la capa de barrera 16. El laminado 70 puede entonces ser enrollado sobre un rollo enrollador (no mostrado) o, alternativamente, puede cortarse a las dimensiones deseadas y/o directamente incorporarse adentro de un producto como se desee.

El laminado de la presente invención puede conformarse y dimensionarse de acuerdo a su aplicación intentada. Por ejemplo, se conoce en el arte el proporcionar cubiertas protectoras las cuales son fabricadas específicamente para entallar cómodamente alrededor del artículo que se va a proteger. En este aspecto muchas cubiertas protectoras para automóviles están diseñadas específicamente para ciertos carros, camiones o camionetas. Además, también se conoce en el arte el proporcionar una tela para la intemperie, tal como telas protectoras, que comprenden más de un tipo de tela para proporcionar áreas con diferentes propiedades funcionales. En particular, se conoce el proporcionar una tela protectora con una parte con capacidad para respirar y una parte sin capacidad para respirar. Las áreas no respirables típicamente proporcionan propiedades de barrera al líquido mayores y por tanto están diseñadas para colocarse sobre la parte superior del artículo cuando está en el lugar y las secciones con capacidad para respirar diseñadas para colocarse en aquellas áreas menos susceptibles al escurrimiento durante la precipitación intensa, tal como los lados. Aún cuando tales configuraciones pueden usarse en relación con la presente invención estas no se requieren debido a la combinación excelente de capacidad para respirar y de propiedades de barrera al líquido proporcionadas por la presente invencidn. t-pr-fii-ip?i entog de Prueba Hidroca-beza: Esta prueba mide las propiedades de barrera al líquido de una tela. La prueba de hidrocabeza determina la altura de agua o cantidad de presidn de agua (en milibarras) que la tela soportará antes de que el líquido pase a través de la misma. Una tela con una lectura de hidrocabeza superior indica que esta tiene una barrera mayor a la penetración de líquido que una tela con una hidrocabeza inferior. La hidrocabeza puede funcionar de acuerdo al estándar de prueba federal 191A, método 551 . Los datos de hidrocabeza citados aquí fueron obtenidos usando una prueba similar al estándar de prueba federal antes mencionado excepto como se modifica y se indica abajo. La hidrocabeza fue determinada usando un probador de cabeza hidrostático disponible de Mario Enterprises, Inc., de Concord, Carolina del Norte. El espécimen se sometió a presidn de agua estandarizada, aumentada a una tasa constante hasta que apareció el primer signo de escurrimiento sobre la superficie de la tela en tres áreas separadas (el escurrimiento en el borde, las abrazaderas adyacentes se ignoran) . Las telas no sostenidas, tal como una película delgada, pueden soportarse para evitar la ruptura prematura del espécimen.

La tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR) o la tasa de transmisión de vapor de humedad (MVTR) para los materiales de muestra se calculó de acuerdo con el estándar ASTM E96-80. Las muestras circulares midiendo tres pulgadas en diámetro se cortaron de cada uno de los materiales de prueba y un control con una pieza de película CELGARD™ 2500 de Hoechst Celanese Corporation de Sommerville, New Jersey. La película CELGARD'U 2500 es una película de polipropileno microporosa. Se prepararon tres muestras para cada material . El plato de prueba fue una charola de Vapometer número 60-1 distribuida por Thwing-Albert Instrument Company de Filadelfia, Pennsylvania.

Cien mililitros de agua fueron vertidos en cada charola de Vapometer y las muestras individuales de los materiales de prueba y del material de control se colocaron a través de las partes superiores abiertas de las charolas individuales. Las bridas atornilladas se apretaron para formar un sello a lo largo de los bordes de la charola, dejando el material de prueba asociado o el material de control expuesto a la atmósfera ambiente sobre un circulo de 6.5 centímetros de diámetro teniendo un área expuesta de aproximadamente de 33.17 centímetros cuadrados . Las charolas fueron colocadas en un horno de aire forzado a 100 grados F (32 grados centígrados) o por 1 hora para equilibrar. El horno fue un horno de temperatura constante con el aire externo circulando a través de este para evitar la acumulación de vapor de agua en el interior. Un horno de aire forzado adecuado es por ejemplo, un horno Blue M Power-0-Matic 60 distribuido por Blue M. Electric Company de Blue Island, Illinois. Al completarse el equilibrio, las charolas fueron removidas del horno, se pesaron y se regresaron inmediatamente al horno. Después de 24 horas, las charolas fueron removidas del horno y se pesaron de nuevo. Los valores de tasa de transmisión de vapor de agua preliminares fueron calculados con la ecuación (I) dada abajo: (I) La tasa de transmisión de vapor de agua = (pérdida de peso gramos sobre 24 horas) x 315.5 g/m2/24 horas.

La humedad relativa dentro del horno fue controlada específicamente.

Bajo las condiciones establecidas predeterminadas de 100 grados F (32 grados centígrados) y la humedad relativa ambiente, la tasa de transmisión de vapor de agua para el control CELGARD™ 2500 se ha definido como siendo de 5000 gramos por metro cuadrado por 24 horas. Por tanto, la muestra de control se corrió para cada prueba y los valores de prueba preliminares fueron corregidos para establecer las condiciones usando la ecuación (II) dada abajo: (II) Tasa de transmisión de vapor de agua = (prueba WVTR/control WVTR) x (5000 g/m2/24 horas) .

Rompimiento Mullen: Esta prueba mide la resistencia de las telas textiles al rompimiento cuando se someten a la presión hidráulica. La resistencia al rompimiento se definió como la presidn hidrostática requerida para romper una tela mediante el distenderla con una fuerza, aplicada a través de un diafragma de hule, a ángulos rectos al plano de la tela. Este método mide la resistencia al rompimiento de los productos de hasta 0.6 milímetros de espesor, teniendo una resistencia al rompimiento de entre 200 libras por pulgada cuadrada. La presidn es generada mediante el forzar un líquido (glicerina) dentro de una cámara a una tasa de 95 ± 5 ml/min. El espécimen, mantenido entre las cláusulas anulares se somete a una presión en aumento a una tasa controlada hasta que el espécimen se rompe. La resistencia al rompimiento se expresa en libras. Este procedimiento se conforma al estándar oficial TAPPI T-403 os-76, excepto porque el tamaño del espécimen es de 5 pulgadas (12.6 centímetros) cuadrado y se probaron diez especímenes. El equipo de prueba usado es un probador de resistencia al rompimiento Mullen impulsado por motor de B. G. Perkins & Son Inc., de G.P.O. 366, Chicopee, MA 01021 o de Testing Machines Inc., de 400 Bayview Ave., de Amityville, Nueva York 11701. La muestra debe ser acondicionada a las condiciones ASTM de 65 ± 2 por ciento de humedad relativa y 72 ± 2 grados F (22 ± 1 grado centígrado) , o las condiciones TAPPI de 50 ± 2 por ciento de unidn relativa y 72 ± 1.8 grados F antes de la prueba.

Prueba de Tensión al Agarres La prueba de tensión al agarre es una medición de una resistencia al rompimiento y alargamiento o tensión de una tela cuando se somete a una tensión unidireccional. Esta prueba es conocida en el arte y se conforma a las especificaciones del método 5100 de el estándar de métodos de prueba federal 191A. Los resultados son expresados en libras o gramos al rompimiento y por ciento de estiramiento antes del rompimiento. Los números superiores indican una tela más estirable y más fuerte. El término "carga" significa la carga o fuerza máxima expresada en unidades de peso, requerida para el rompimiento o ruptura del espécimen en una prueba de tensión. El término "energía total" significa la energía total bajo una carga en contra de la curva de alargamiento como se expresa en unidades de peso-longitud. El término (alargamiento) significa el aumento en longitud de un espécimen durante una prueba de tensión. La prueba de tensión de agarre usa dos abrazaderas, cada una teniendo quijadas con cada quijada teniendo una cara en contacto con la muestra. Las abrazaderas sostienen el material en el mismo plano, usualmente en forma vertical, separadamente por 3 pulgadas (76 milímetros) y se mueven y se separan a una tasa especificada de extensión. Los valores de resistencia de tensidn de agarre y de alargamiento de agarre son obtenidos usando un tamaño de muestra de 4 pulgadas (102 milímetros) por 6 pulgadas (152 milímetros) con un tamaño de cara de guijada de 1 pulgada (25 milímetros) por 1 pulgada, y una tasa constante de extensión de 300 m/minuto. La muestra es más ancha que las quijadas de agarradera para dar resultados representativos de resistencia efectiva de las fibras en el ancho agarrado combinado con la resistencia adicional contribuida por las fibras adyacentes en la tela. El espécimen es agarrado en, por ejemplo, un probador Sintech 2, disponible de Sintech Corporation, de 1001 Sheldon Drive, de Cary, Carolina del Norte 27513 , un modelo Instron TM, disponible de Instron Corporation de 2500 Washington Street, Cantón, MA 02021, un modelo Thwing-Albert INTELLECT II disponible de Thwing-Albert Instrument Company, de 10960 Dutton Road, Filadelfia, Pennsylvania 19154. Esto simula muy cercanamente las condiciones de tensidn de tela en el uso real. Los resultados están reportados sobre un promedio de especímenes múltiples y pueden llevarse a cabo con el espécimen en la dirección transversal (CD) o la dirección de la máquina (MD) .

Tensión, de Tiras La prueba de tensidn de tira es similar a la tensidn de agarre y mide las cargas pico y de rompimiento y los alargamientos de porciento de pico y de rompimiento de una tela. Esta prueba mide la carga (resistencia) en gramos y el alargamiento en porciento. En la prueba de tensidn de tira, dos agarraderas, cada una teniendo dos quijadas con cada quijada teniendo una cara en contacto con la muestra, sostienen el material en el mismo plano, usualmente en forma vertical , separadas por 3 pulgadas y se mueven y se separan a una tasa especificada de extensión. Los valores para la resistencia de tensión de tira y del alargamiento de tira se obtuvieron usando un tamaño de muestra de 3 pulgadas por 6 pulgadas, con un tamaño de cara de quijada de 1 pulgada de altura por 3 pulgadas de ancho, y una tasa constante de extensión de 300 mm/min. El probador Sintech 2, disponible de Sintech Corporation, de 1001 Sheldon Drive, de Cary, Carolina del Norte 27513, el modelo Instron TM, disponible de Instron Corporation de 2500 Washington Street, Cantón, MA 02021, o un modelo Thwing-Albert INTELLECT II disponible de Thwing-Albert Instrument Company, de 10960 Dutton Road, Filadelfia, Pennsylvania 19154 pueden usarse para esta prueba. Los resultados están reportados sobre un promedio de especímenes múltiples y pueden llevarse a cabo con el espécimen en la dirección transversal (CD) o la dirección de la máquina (MD) .

Pr-ueba de Rasgado Traps La prueba de rasgado "trap" o trapezoide es una prueba de tensidn aplicable a ambas telas tej idas y no tej idas . El ancho completo del espécimen es agarrado entre las agarraderas, por tanto la prueba mide primariamente la unidn o entrecierre y la resistencia de las fibras individuales directamente en la carga de tensión, más bien gue la resistencia de la estructura compuesta de la tela como un todo. El procedimiento es útil para estimar la facilidad relativa del rasgado de una tela. Esto es particularmente útil en la determinación de cualesguier diferencia apreciable en resistencia entre la máquina y la dirección transversal de la tela. Al llevar a cabo la prueba de rasgado de trap, una línea exterior de un trapezoide se dibuja sobre un espécimen de 3 por 6 pulgadas (75 por 152 milímetros) con la dimensión más larga en la dirección que está siendo probada, y el espécimen se corta en la forma del trapezoide. El trapezoide tiene un lado de 4 pulgadas (102 milímetros) y un lado de 1 pulgada (25 milímetros) los cuales están paralelos y los cuales están separados por 3 pulgadas (76 milímetros) . Un corte preliminar pequeño de 5/8 pulgadas (15 milímetros) se hace en la mitad del más corto de los lados paralelos. El espécimen es agarrado en, por ejemplo, un INSTRON modelo TM disponible de Instron Corporation de 2500 Washington Street, Cantón, MA 02021, o un Thwing-Albert modelo INTELLECT II disponible, de Thwing-Albert Instrument Company, de 10960 Dutton Road, Filadelfia, Pennsylvania 19154, el cual tiene abrazaderas paralelas de 3 pulgadas de largo (76 milímetros) . El espécimen está agarrado a lo largo de los lados no paralelos del trapezoide de manera que la tela sobre el lado más largo está suelta y la tela a lo largo del lado más corto está apretada y con el corte a la mitad entre las agarraderas. Se aplicó una carga continua sobre el espécimen de manera que el rasgado se propaga a través del ancho de espécimen. Deberá notarse que la dirección más larga es la dirección que está siendo probada aún cuando el rasgado es perpendicular a la longitud del espécimen. La fuerza requerida para rasgar completamente el espécimen se registró en libras con los números superiores indicando una resistencia mayor al rasgado. El método de prueba usado se conforma a la prueba estándar ASTM D1117-14 excepto porque la carga de rasgado es calculada como el promedio de los picos primero y más alto registrados más bien que de los picos más bajo y más alto. Los especímenes múltiples para cada muestra deben ser probados .

Prueba de Florida del Sur: Esta prueba se condujo mediante el exponer la tela al sol sin respaldo en Miami Florida, las muestras están de cara al sur a un ángulo de 45 grados . Cada ciclo concluye con una prueba de tensión modificada en libras para medir la degradación o cambio en resistencia de la tela. Esto proporciona una medida de la durabilidad de la tela.

Ejemplo 1 Una primera tela no tejida de fibras unidas con hilado de vaina/núcleo de 50/50 continua fue hecha teniendo un componente de vaina de polietileno de baja densidad lineal (Dow 6811 un LLDPE) conteniendo 1.25 por ciento de estabilizador de luz ligero de amina impedido (CHIMASSORB 119 de Ciba-Geigy) y 1 por ciento de pigmento gris . El pigmento comprendió dióxido de titanio (DuPont R960) , Quinacridona Magenta (Sun Chemical 448-0010) tono azul/rojo ftalo (Sun Chemical 448-0748) , y negro de humo (Cabot Regal 660) . El componente de núcleo de la fibra comprendió polipropileno (Exxon 3445) conteniendo alrededor de 1.25 de estabilizador ligero de amina impedido (CHIMASSORB 944 de Ciba-Geigy) . El tejido de fibras unidas con hilado fue entonces unido con patrdn con un patrdn de tejido de alambre para formar una tela no tej ida integrada de fibras de bicomponente teniendo un peso base de alrededor de 2.5 onzas por yarda cuadrada. Una segunda tela tejida de fibras unidas con hilado de vaina/núcleo de 50/50 continuo se hizo teniendo un componente de vaina de polietileno de baja densidad lineal (Dow 6811 un LLDPE) conteniendo 1.25 por ciento de estabilizador ligero de amina impedido (CHIMASSORB 119 de Ciba-Geigy) y 1 por ciento de pigmento gris. El componente de núcleo de la fibra comprendió nildn 6 (Nyltech 2169) conteniendo alrededor de 1.25 por- ciento de estabilizador ligero de amina perjudicada (CHIMASSORB 944 de Ciba-Geigy) . El tejido de fibras unidas con hilado fue entonces unido con patrdn con un patrdn de tejido de alambre para formar una tela no tej ida integrada de fibras de bicomponente teniendo un peso base de alrededor de 1.2 onzas por yarda cuadrada. Una capa de barrera fue sobrepuesta entre las hojas no tejidas primera y segunda y se unidn ultrasónicamente con el patrón mostrado en la Figura 6. La capa de barrera comprendió una película de polietileno de baja densidad lineal microporosa (LLDPE) teniendo alrededor de 1.5 por ciento por peso de estabilizador UV CHIMASSORB 944 de Ciba-Geigy y el cual fue llenado con alrededor de 50 por ciento por peso CaC03 y se estiró en ambas las direcciones de la máquina y transversal a la máquina. El laminado resultante comprendió una tela de 4.6 onzas por yarda cuadrada con las siguientes propiedades : volumen 0.04 pulgadas; hidrocabeza >200 mbarra; tasa de transmisión de vapor de agua 3465; rompimiento Mullen 93 libras por pulgada cuadrada; tensión en la dirección de la máquina (MD) 114 libras; dirección transversal a la máquina (CD) 81 libras; trap en la dirección de la máquina 46 libras; trap en la dirección transversal 26 libras.

Aún cuando la invencidn se ha descrito en detalle con respecto a las varias incorporaciones de la misma, será evidente para aquellos expertos en el arte el que pueden hacerse varias alteraciones, modificaciones y otros-cambios sin departir del espíritu y alcance de la presente invencidn. Por tanto se intenta el gue todas esas modificaciones, alteraciones y otros cambios estén abarcados por las reivindicaciones.

Claims (24)

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

1. Un laminado de tela para la intemperie gue comprende : una primera capa de fibras de multicomponente que tiene una configuración de vaina/núcleo, dicho componente de vaina comprende una composicidn de polímero de polietileno y dicho componente de núcleo comprende una composicidn de polímero de polipropileno; una capa de barrera impermeable al agua; y una segunda capa de fibras de multicomponente gue comprende un primer componente de polietileno y un segundo componente de poliamida y en donde dicha capa de barrera impermeable al agua está colocada entre dichas capas de fibras de multicomponentes primera y segunda.

2. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porgue dicha primera capa de fibras de multicomponentes tiene una configuración de vaina/núcleo en donde la proporción del componente de vaina al componente de núcleo es de entre 75/25 y de 25/75, por volumen.

3. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dichas fibras de multicomponente tienen una configuración de vaina/núcleo en donde la proporción del componente de vaina al componente de núcleo es de alrededor de 50/50 por volumen.

4. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizada porque el componente de vaina de dicha primera capa de fibras de multicomponente comprende un polímero de polietileno y un estabilizador de amina impedido .

5. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizada porgue dicha segunda capa de fibras de multicomponente tiene una configuración de vaina/núcleo .

6. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 5 , caracterizada porgue dicho componente de vaina de dicha segunda capa de fibras de multicomponente comprende nylon.

7. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicho laminado tiene un patrdn de uniones de punto y una hidrocabeza de por lo menos de 80 mbarra.

8. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 6, caracterizada porgue dicha composición de polímero de polietileno de dichas segundas fibras de multicomponente comprende un polímero de polietileno y una amina impedida.

9. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque comprende una tercera capa de fibras de multicomponente en donde dichas capas primera y tercera están colocadas una al lado de la otra.

10. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 9, caracterizada porque dicha tercera capa de fibras de multicomponentes comprende fibras de vaina/núcleo en donde dicho componente de vaina comprende una composicidn de polímero de polietileno.

11. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha capa de barrera comprende una tela soplada con fusión de poliolefina que tiene un peso base de por lo menos de 0.3 onzas por yarda cuadrada.

12. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha capa de barrera comprende una película con capacidad para respirar.

13. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 12, caracterizada porque dicha película con capacidad para respirar comprende una película de poliolefina microporosa .

14. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 13, caracterizada porque dicha película con capacidad para respirar comprende una película de polietileno microporos .

15. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 12, caracterizada porgue dicha película de poliolefina microporosa comprende una película de capas múltiples que tiene una capa de polietileno exterior.

16. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 14, caracterizada porque dicha película microporosa comprende una película llenada de capas múltiples.

17. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 12, caracterizada porque dicha película con capacidad para respirar comprende una película microporosa que comprende por lo menos alrededor de 35% por peso de partículas de rellenador y una composicidn de polímero de polietileno y además en donde dicho laminado está unido de punto.

18. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizada porque la composición de polímero de polietileno de dicha película con capacidad para respirar comprende un polímero de polietileno y entre alrededor de 0.5 y alrededor de 3.0% por peso de un estabilizador de amina impedido.

19. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 13, caracterizada porque dicha primera capa de fibras de multicomponentes tiene un peso base más pesado que dicha segunda capa de fibras de multicomponentes.

20. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 9, caracterizada porque dichas capas de fibras de multicomponentes primera y tercera tienen un peso base combinado más pesado gue el peso base de dicha segunda capa de fibras de multicomponente.

21. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizada porque dicho estabilizador de amina impedido comprende 0.5 a alrededor de 3.0% por peso de dicha composicidn de polímero de polietileno y tiene una fdrmula : R R I I (I) R- H-(CH_),-N- (CH_)_-N- (CH2),-N?-R en donde R es

22. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicho laminado está unido ultrasónicamente.

23. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 9, caracterizada porque dicho laminado está unido ultrasónicamente.

24. La tela para la intemperie, tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizada porgue dicho laminado está unido ultrasónicamente. R E S U M E N Está descrita una tela protectora de la intemperie que tiene (i) una tela no tejida exterior estable a la radiación ultravioleta de fibras de vaina/núcleo de componentes múltiples teniendo un componente de vaina de polímero de polietileno y un componente de núcleo de polímero de polipropileno (ii) una capa de barrera con capacidad para respirar, tal como una película microporosa o tejido soplado con fusidn; y (iii) una tela no tejida interior de fibras de multicomponente que comprende un componente de polímero de polietileno y un componente de nylon.