ES2202400T3

ES2202400T3 - Pelicula compuesta y procedimiento para fabricar una pelicula de esta clase.

Info

Publication number: ES2202400T3
Application number: ES96110709T
Authority: ES
Inventors: Georg Schwinn
Original assignee: Nordenia Technologies GmbH
Current assignee: Nitto Advanced Film Gronau GmbH
Priority date: 1995-07-17
Filing date: 1996-07-03
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2016-07-03
Also published as: DE19526044A1; DE19608453C2; DE19526044C2; EP0754544A2; US6312786B1; EP0754544A3; DE19608453A1; DE59610641D1; JPH0929902A; JP4056574B2; EP0754544B1; ATE246600T1

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UNA LAMINA DE MATERIAL SINTETICO ESTRATIFICADA Y A UN PROCEDIMIENTO PARA SU ELABORACION. LA LAMINA DE MATERIAL SINTETICO SE COMPONE DE UNA LAMINA SOPORTE, QUE ESTA UNIDA CON UNA LAMINA (HETEROLAMINA), QUE SE COMPONE DE UNA MEZCLA HETEROGENEA A PARTIR DE SUSTANCIAS BASICAS DE PLASTICO TERMOPLASTICAS, QUE SE ENDURECEN DE FORMA AMORFA O CRISTALINA DESPUES DE ELABORACION Y CON PARTICULAS ADICIONALES DISTRIBUIDAS, QUE SE INTRODUCEN EN LA SUSTANCIA BASICA DE FORMA EXTRUSIONABLE Y DE MEZCLA, EN APLICACION SIN EMBARGO HETEROGENEA. EN LA HETEROLAMINA SE APLICAN -POR EJEMPLO MEDIANTE DILATACIONLAS PARTICULAS (1) DE SUSTANCIA ADICIONAL QUE SE DISTRIBUYEN DE FORMA HETEROGENEA EN LA ZONA DE LIMITACION CON RESPECTO A LA SUSTANCIA (2) BASICA DE PLASTICO CIRCUNDANTE, ESTANDO DISUELTAS DE TAL MODO QUE EL MATERIAL DE LA HETEROLAMINA SE APLICA EN LAS ZONAS DE DISTRIBUCION ENRIQUECIDAS CON RESPECTO A UNA SUPERFICIE SUPERIOR CORRESPONDIENTE. SE INCLUYE AL MENOS UNA LAMINA (20) HETEROGENEA POR MEDIO AL MENOS DE UNA LAMINA (10,30) SOPORTE.

Description

Película compuesta y procedimiento para fabricar una película de esta clase.

La invención concierne a una película compuesta.

Se conocen diferentes procedimientos para fabricar películas compuestas.

Se plantea el problema de fabricar una película compuesta según un nuevo principio.

A este respecto, se propone una película compuesta constituida por una película de soporte que está unida con una película ("heteropelícula") que consiste en una mezcla heterogénea de una sustancia base de material sintético termoplástico dilatable, que se endurece de modo parcialmente cristalino o amorfo después del procesamiento, y partículas de aditivo distribuidas en la misma, las cuales se pueden mezclar y extruir con la sustancia base, pero se integran en ella de forma heterogénea, de tal manera que en la heteropelícula las partículas de aditivo distribuidas de forma heterogénea están desprendidas de la sustancia base de material sintético que las rodea en sus zonas límites con dicha sustancia base y el material de la heteropelícula está enderezado en las numerosas zonas de desprendimiento para formar una superficie frisada.

Una película de esta clase se puede fabricar de materiales base diferentes. Así, el material base de la heteropelícula deberá ser un polímero del grupo de poliolefinas, poliamidas, policarbonatos, poliésteres o sus copolímeros. Los aditivos deberán seleccionarse de modo que no se tengan que procesar por vía adhesiva con esta sustancia base. A este fin, son adecuados como aditivos, por ejemplo, los del grupo de los materiales de relleno inorgánicos, tales como dióxido de titanio, negro de carbono, caolín, harina de cuarzo, ácido silícico, greda, litopón y similares.

Sin embargo, es posible también -y se prefiere este modo de proceder- emplear emparejamientos de polímeros para fabricar la heteropelícula, seleccionándose ambas sustancias del grupo de los materiales orgánicos, por ejemplo poliestireno o poliamida en el caso de una sustancia base consistente en poliolefinas, especialmente polietileno o polipropileno. Se pueden elegir también otros emparejamientos de polímeros que no tengan que procesarse por vía adhesiva.

La película de soporte consiste en un elastómero, por ejemplo un caucho termoplástico, o en un copolímero de estireno-butadieno-estireno, un elastómero SBR, o en EPDM (caucho de etileno-propileno).

La película de soporte puede estar unida en uno o en ambos lados con una heteropelícula de esta clase, pudiendo emplearse también diferentes clases de aditivos. Asimismo, la película de soporte puede estar unida con la heteropelícula a través de un pegamento de fusión. La película de soporte puede presentar también varias capas de película.

Los procedimientos para la fabricación de una película compuesta de esta clase pueden basarse en principios diferentes.

Un procedimiento posible de esta clase comprende los pasos siguientes:

- con una película de soporte que consiste en un elastómero con una alta dilatabilidad y una capacidad de recuperación de la misma o eventualmente de menor orden de magnitud, se une una película ("heteropelícula") que consiste en una mezcla heterogénea de una sustancia base de material sintético termoplástico dilatable, que se endurece de modo parcialmente cristalino o amorfo después del procesamiento, y una o varias partículas de aditivo distribuidas en la misma, las cuales se pueden mezclar y extruir con la sustancia base, pero están integradas en ella de forma heterogénea,

- se dilata la película compuesta en una cuantía que esté por debajo de la máxima capacidad de dilatación de la película de soporte,

- dilatándose también la heteropelícula y haciendo que las partículas de aditivo distribuidas se desprendan de la sustancia base de material sintético que las rodea en sus zonas límites con dicha sustancia,

- de modo que al soltar la película de soporte dilatada ésta retorne a la configuración de partida o permanezca en un estado ampliamente dilatado, pero el material de la heteropelícula se enderece en las numerosas zonas límite fracturadas y genere una superficie frisada.

La película de soporte puede coextruirse con la heteropelícula; sin embargo, es posible también disponer en capas superpuestas, por ejemplo, películas provenientes de boquillas de fusión, debiendo presentar la película de soporte un revestimiento de pegamento de fusión o siendo revestida en línea con éste.

Hay que consignar especialmente que la dilatación de la película puede efectuarse tanto en direcciones longitudinal y transversal como en direcciones superpuestas. Esto da como resultado una "línea" de la frisa y una densidad especialmente alta de ésta.

La cuantía en la que se dilata la película compuesta deberá ser de hasta un 300% de la extensión original. Es posible a este respecto que se emplee también una película de soporte poco elástica que tenga una alta dilatación remanente. Esto conduce a un volumen más bajo, pero a un mayor rendimiento de superficie.

Otra posibilidad de aumentar la frisabilidad y/o la capacidad de dilatación consiste en que se estampe a la película compuesta antes de la dilatación. La dilatación de la película puede efectuarse en un bastidor de estiraje, concretamente por medio de un procedimiento de estiraje mecánico en dirección longitudinal o transversal. Sin embargo, es posible también fabricar una película coextruida en forma de un tubo flexible, cerrar el tubo y a continuación dilatar este tubo aumentando la presión interior y produciendo así el grado de frisado citado.

Asimismo, se plantea el problema de aplicar también el procedimiento descrito en el sentido de que el grado de frisado logrado no mejore el tacto de la película compuesta, sino que se emplee para aumentar el volumen en películas compuestas, sean lisas o ásperas.

Este problema se resuelve por el hecho de que al menos una heteropelícula frisada está confinada por dos películas de soporte.

En el interior de la película compuesta se utiliza entonces el enderezamiento y desprendimiento de las películas heterogéneas para aumentar el volumen de la película compuesta.

Particularmente, se propone una película voluminosa que consiste en una secuencia de las cinco películas siguientes:

: película de soporte

: heteropelícula

: película de soporte

: heteropelícula

: película de soporte.

Por ejemplo, un conjunto de películas constituido por una secuencia de cinco películas puede ser coextruido de la manera siguiente:

: película de soporte

: heteropelícula

: película de soporte

: heteropelícula

: película de soporte

y a continuación puede ser ampliado en volumen.

Se explicará la invención con referencia a ejemplos individuales. Asimismo, se explica el procedimiento con ayuda de las figuras. Las figuras muestran en particular:

las figuras 1a, 1b, 1c, una película compuesta de dos capas antes, durante y después del proceso de estiraje (a, b, c);

las figuras 4a, 4b, 4c, una película compuesta de tres capas antes, durante y después del proceso de estiraje (a, b, c); y

la figura 5, una película compuesta de cinco capas después del proceso de estiraje.

Ejemplo 1

Para la heteropelícula se mezcla y plastifica en un plastificador un material compuesto constituido por 25% en peso de poliestireno de densidad 1,05 con 75% en peso de un polipropileno homopolimerizado de densidad 0,91. La mezcla plastificada es conducida por encima de la temperatura de fusión, a través de un tornillo sinfín de descarga, hasta un cabezal de soplado de ranura. Este presiona una película del material compuesto de 200 \mum de espesor sobre una película laminada de EPDM de 150 \mum de espesor con superficie adhesiva, de modo que se obtiene una película compuesta (estado a).

Se enfría esta película compuesta y se la dilata después del enfriamiento hasta un 150% de su longitud original (estado b). Las partículas 1 de poliestireno se desprenden entonces del material de PP 2 que las circunda. Después de la recuperación de la película de caucho 3 se producen los borden fracturados de las zonas límite y éstos forman la superficie frisada (estado c).

Ejemplo 2

Para la heteropelícula se fabrica y plastifica un material compuesto constituido por 30% en peso de TiO_{2} y 70% en peso de PE-LD. La mezcla calentada y plastificada es coextruida en una boquilla de soplado para coextrusión junto con un caucho de estireno-butadieno relleno. Después de esto, la heteropelícula constituida por el material compuesto primeramente citado tiene un espesor de 80 \mum y la película de elastómero un espesor de 70 \mum.

Las dos películas adheridas una a otra se dilatan hasta un 120% de su longitud original. Las partículas de dióxido de titanio inorgánico se desprenden entonces del material de PE-LD que las rodea. Después de la recuperación de la película de elastómero, se enderezan los bordes fracturados de las zonas límites y forman una superficie frisada.

Ejemplo 3

Se mezcla y plastifica la heteropelícula a partir de un material compuesto constituido por 25% en peso de poliamida del tipo PA6, de densidad 1,13, con 75% en peso de polipropileno (PP-H) de densidad 0,91. Como película de soporte se emplea una película de SBS (estireno-butadieno-estireno).

La película compuesta coextruida y enfriada es dilatada tanto en la dirección de fluencia como perpendicularmente a ella, cada vez hasta 125% de la longitud original, y es dejada recuperar nuevamente. Se obtiene así un tacto especialmente frisado.

Ejemplo 4

Una prepelícula compuesta fabricada según uno de los ejemplos 1 a 3 es conducida antes de la dilatación a través de una denominada máquina de crespado constituida por dos ruedas dentadas controladas, de modo que se produce un contorno estampado ondulado de la película. Después de la dilatación, la película de elastómero retorna al estado ondulado. Al mismo tiempo, se logra un alto grado de frisado.

Ejemplo 5

Una película de elastómero es cubierta en ambos lados con una heteropelícula y es sometida a dilatación, obteniéndose una zona de frisado aplicada por ambos lados.

Ejemplo 7

Un caucho termoplástico (elastómero de PUR termoplástico) es coextruido en una máquina de extrusión de tubo flexible junto con un material compuesto constituido por 30% en peso de poliestireno de densidad 1,05 con 70% en peso de un polipropileno homopolímero de densidad 0,91. El tubo flexible de extrusión es aplastado en su extremo mediante presión de rodillos. Se insufla aire desde abajo, con lo que el tubo flexible frío o atemperado es sometido a un estiraje biaxial provocado por el inflado. Después de la dilatación neumática se deja que la película de elastómero vuelva al estado original, con lo que se endereza en forma frisada la película de material compuesto copolimerizado.

Ejemplo 10

Para la heteropelícula se mezcla y plastifica en un plastificador un material compuesto constituido por 25% en peso de poliestireno de densidad 1,05 con 75% en peso de un polipropileno homopolimerizado de densidad 0,91. La mezcla plastificada es conducida por encima de la temperatura de fusión a una primera rendija anular de una máquina de soplado de tubo flexible. Se coextruye con la heteropelícula antes citada, a través de dos rendijas anulares concéntricas a la rendija anular primeramente citada, un material compuesto fundido de EPDM con superficie adhesiva en calidad de película de soporte, de modo que se obtiene un tubo flexible coextruido a base de una película compuesta (estado según la figura 4a). La película compuesta consiste en una película de soporte 10, una heteropelícula 20 y otra película de soporte 30. Las películas tienen aquí en estado no estirado un espesor de 200 \mum (heteropelícula) y 100 \mum (película de soporte).

Se corta la película tubular y se la deposita por separado en dos capas de película. Se enfría la película compuesta y, después del enfriamiento (estado A), se la dilata hasta el 150% de su longitud original (estado según la figura 4b). Las partículas heterogéneas de poliestireno 1 depositadas en la capa central se separan entonces del material de polipropileno 2 que las rodea. Después del estiraje, se deja que se recupere la película compuesta debido a la fuerza de recuperación de la película de caucho EPDM. Se enderezan entonces los bordes fracturados de las zonas límites y forman, junto con las partículas de poliestireno 1 colocadas ahora en posición más desordenada, una capa central ampliada en volumen (estado según la figura 4c).

Ejemplo 11

Ahora bien, es posible fabricar una película de cinco capas según la figura 5 superponiendo de plano y bloqueándose dos películas tubulares según el ejemplo 1, con lo que se obtiene una película compuesta formada por la secuencia:

: película de soporte 10

: heteropelícula 20

: película de soporte doble 30, 30

: heteropelícula 20

: película de soporte 10.

Al dilatarse la película de cinco capas antes citada se ajusta en principio el mismo efecto de aumento de volumen que se ha representado en la figura 1c.

Ejemplo 12

Para la heteropelícula se fabrica y plastifica un material compuesto constituido por 30% en peso de TiO_{2} y 70% en peso de PE-LD. La mezcla calentada y plastificada se coextruye en una boquilla de soplado para coextrusión con un caucho de estireno-butadieno relleno. Después de esto, la heteropelícula constituida por el material compuesto primeramente citado tiene un espesor de 80 \mum y la película de elastómero un espesor de 70 \mum. La película tubular aún caliente es aplanada en capas superpuestas y bloqueada, con lo que se obtiene la secuencia de capas siguiente:

: película de soporte 10

: heteropelícula doble 20/20

: película de soporte 10.

Las tres películas adheridas una a otra se dilatan hasta un 120% de su longitud original. Las partículas de dióxido de titanio inorgánico se desprenden entonces del material de PE-LD que las rodea. Después de la recuperación de la película de elastómero, se enderezan los bordes fracturados de las zonas límite y forman, junto con las partículas de dióxido de titanio inorgánico, una capa interior lechosa ampliada en volumen.

Ejemplo 13

Se mezcla y plastifica la heteropelícula a partir de un material compuesto constituido por 25% en peso de poliamida del tipo PA6, de densidad 1,13, con 75% en peso de polipropileno (PP-H) de densidad 0,91. Como película de soporte se emplea una película de elastómero SBS (estireno-butadieno-estireno). Las dos sustancias se coextruyen en un extrusor de tubo flexible. La película tubular aún caliente es aplanada en capas superpuestas y bloqueada, con lo que se obtiene la secuencia de capas siguiente de una película compuesta:

: película de soporte

: heteropelícula doble

: película de soporte.

La película compuesta enfriada es dilatada tanto en la dirección de fluencia como también perpendicularmente a ella, cada vez hasta un 125% de la longitud original, y es dejada recuperar nuevamente. Se obtiene así un tacto especialmente frisado.

Ejemplo 14

Una prepelícula compuesta fabricada según uno de los ejemplos 1 a 3 es conducida antes de la dilatación a través de una denominada máquina de crespado constituida por dos ruedas dentadas controladas, con lo que se produce un contorno estampado ondulado de la película. Después de la dilatación, la película de elastómero vuelve al estado ondulado. Al mismo tiempo, se logra un gran aumento de volumen.

Ejemplo 15

Dos películas de elastómero llevan entre ellas otra película y se recubren en ambos lados exteriores con sendas heteropelículas por medio de coextrusión. Se dilata la película enfriada, obteniéndose una zona de frisado aplicada en ambos lados y un aumento de volumen en el interior de la película.

Ejemplo 16

Un caucho termoplástico (elastómero de PUR termoplástico) es coextruido en una máquina de soplado de tubo flexible junto con un material compuesto a base de 30% en peso de poliestireno de densidad 1,05 con 70% en peso de un polipropileno homopolímero de densidad 0,91. Se aplasta el tubo flexible de extrusión en su extremo mediante presión de rodillos. Se insufla aire desde abajo, con lo que el tubo flexible frío o atemperado es sometido a un estiraje biaxial producido por el inflado. Después de la dilatación neumática, se deja que la película de elastómero vuelva al estado original, con lo que se endereza en forma frisada la película de material compuesto copolimerizado. A continuación, se colocan las capas frisadas una sobre otra, se calientan de nuevo por infrarrojos y se bloquean así sin mermas de volumen.

La película antes citada se puede utilizar en muchos casos en los que se desee una superficie frisada, especialmente en el sector de la higiene. La película puede utilizarse para la fabricación de bragas pañales, compresas higiénicas o artículos de incontinencia. Sin embargo, es posible también emplearla para fines de embalaje, para revestimiento de superficies, como encuadernaciones de libros o para fines de decoración.

Claims

1. Película compuesta constituida por al menos una película de soporte elástica (3) y al menos una heteropelícula (4) unida con la película de soporte (3), que consiste en una mezcla heterogénea de una sustancia base (2) de material sintético termoplástico dilatable, que se endurece de modo parcialmente cristalino o amorfo después del procesamiento, y partículas de aditivo (1) distribuidas en dicha sustancia, pudiendo las partículas de aditivo (1) mezclarse y extruirse con la sustancia base (2), pero estando integradas en ésta de modo heterogéneo, caracterizada porque la película de soporte (3) consiste en un elastómero y porque las partículas de aditivo (1) distribuidas en la heteropelícula (4) se han desprendido de la sustancia base (2) en sus zonas límites debido a una dilatación del conjunto de películas constituido por la película de soporte (3) y la heteropelícula (4), y, a consecuencia de una recuperación elástica de la película de soporte (3), el material de la heteropelícula (4) se ha enderezada en las numerosas zonas de desprendimiento para formar una superficie frisada.

2. Película compuesta según la reivindicación 1, caracterizada porque la sustancia base (2) de material sintético de la heteropelícula es un polímero del grupo de poliolefinas, poliamidas, policarbonatos, poliésteres o sus copolímeros.

3. Película compuesta según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque las partículas de aditivo (1) se seleccionan del grupo de los materiales de relleno inorgánicos, tales como, por ejemplo, dióxido de titanio, negro de carbono, caolín, harina de cuarzo, ácido silícico, greda, litopón.

4. Película compuesta según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque las partículas de aditivo (1) se seleccionan del grupo de los materiales orgánicos, tales como poliestireno o poliamida, formando las partículas de aditivo y la sustancia base de material sintético unos emparejamientos de polímero que no se tienen que procesar por vía adhesiva.

5. Película compuesta según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la película de soporte (3) consiste en EPDM o un copolímero de estireno-butadieno-estireno.

6. Película compuesta según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la película de soporte (3) está unida con la heteropelícula (4) por medio de un pegamento de fusión.

7. Película compuesta según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la proporción de partículas de aditivo en la cantidad total de la heteropelícula está entre 5 y 80% en peso.

8. Película compuesta según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque en ambos lados de la película de soporte (3) está dispuesta una heteropelícula (4).

9. Película compuesta según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque al menos una heteropelícula (20) está confinada como capa intermedia por dos películas de soporte (10, 30), de tal manera que las partículas de aditivo (1) distribuidas en la heteropelícula se han desprendido de la sustancia base (2) en sus zonas límites debido a una dilatación del conjunto de películas y se han enderezado aumentando el volumen de la capa intermedia (20), y porque en el lado exterior de al menos una de las dos películas de soporte está dispuesta una heteropelícula para generar la superficie frisada.

10. Procedimiento para fabricar una película compuesta frisada según una de las reivindicaciones 1 a 9, con los pasos siguientes:

a) una heteropelícula, que consiste en una mezcla heterogénea de una sustancia base de material sintético termoplástico dilatable, que se endurece de modo parcialmente cristalino o amorfo después del procesamiento, y partículas de aditivo distribuidas en dicha sustancia base, es unida con una película de soporte elástica, consistiendo la película de soporte en un elastómero con alta capacidad de dilatación y alta capacidad de recuperación y pudiendo mezclarse y extruirse las partículas de aditivo con la sustancia base de material plástico, pero estando integradas en ésta de forma heterogénea;

b) el conjunto de películas constituido por la heteropelícula y la película de soporte elástica es dilatado hasta una cuantía que esté por debajo de la máxima capacidad de dilatación de la película de soporte, con lo que las partículas de aditivo en la heteropelícula también dilatada se desprenden, en sus zonas límites, de la sustancia base de material sintético que las rodea; y

c) durante una recuperación elástica siguiente de la película de soporte, se endereza el material de la heteropelícula en las numerosas zonas límites fracturadas y forma una superficie frisada.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque el conjunto de películas es dilatado, para generar la superficie frisada, en una cuantía de hasta el 300% de la extensión original.

12. Procedimiento según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque el conjunto de películas es dilatado tanto en dirección longitudinal como en dirección transversal.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque el conjunto de películas es estampado antes de la dilatación.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque se coextruyen la película de soporte y la heteropelícula.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque se fabrica el conjunto de películas coextruido en forma de un tubo flexible, porque se cierra el tubo flexible y a continuación se le dilata aumentando la presión interior, porque se deja que el tubo flexible vuelva al estado original después de la dilatación neumática, con lo que se endereza la heteropelícula a manera de frisado, y porque se pliega el tubo flexible en dos capas y se bloquean las superficies superpuestas mediante calentamiento por infrarrojos.