Composición y procedimientro para la obtención de una película de un polímero termoplástico micro-porosa especialmente adecuada para la confección de artículos de higiene personal como los pañales y las compresas.

La presente invención consiste en un método y una composición para obtener películas de un polímero termoplástico,

preferiblemente polietileno, no transpirables fuertemente cargadas de partículas minerales tratadas para dejar espacios huecos en su estructura que resultan en una importante reducción de densidad.

Debido a que estas películas presentan una estabilidad mejorada a las tensiones que sufren durante su procesado en las máquinas de confección de pañales y porque además ofrecen un ahorro importante de costes debido a su alto contenido en cargas minerales y su baja densidad, resultan especialmente adecuadas para su utilización como cubierta exterior de pañales y compresas desechables.

Composición y procedimiento para la obtención de una película de polímero termoplástico micro-porosa especialmente adecuada para la confección de artículos de higiene personal como los pañales y las compresas RESUMEN

La presente invención consiste en un método y una composición para obtener películas de un polímero termoplástico, preferiblemente polietileno, no transpirables fuertemente cargadas de partículas minerales tratadas para dejar espacios huecos en su estructura que resultan en una importante reducción de densidad.

Debido a que estas películas presentan una estabilidad mejorada a las tensiones que sufren durante su procesado en las máquinas de confección de pañales y porque además ofrecen un ahorro importante de costes debido a su alto contenido en cargas minerales y su baja densidad, resultan especialmente adecuadas para su utilización como cubierta exterior de pañales y compresas desechables.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Existen en el mercado, dos tipos diferentes de cubierta exterior de pañales y compresas desechables, el primer tipo consiste en una película de polietileno mate de entre 18 y 22 micras de espesor, el segundo tipo se obtiene por laminación o co-extrusión de una película de polietileno de entre 10 y 22 micras de espesor con un tejido sin tejer de polipropileno para darle un aspecto más textil.

Ambos tipos pueden ser transpirables o no transpirables.

Son películas transpirables si se dotan de una estructura micro-porosa permeable al agua en fase vapor pero impermeable al agua en fase líquida por efecto de presión capilar. La patente US 6682775 de Imer y s expone que dicha estructura se obtiene cargando un polímero con un porcentaje importante de partículas minerales tratadas superficialmente con una substancia hidrófoba no adhesiva al polímero de base, extruyendo después el compuesto en forma de película por cualquiera de las tecnologías conocidas y sometiéndola a un estiraje mono o bi-direccional de entre 1, 2 y 2, 5 veces para incrementar el tamaño de los poros y comunicarlos entre ellos.

Las películas no transpirables se obtienen por extrusión y micro-gofrado de polietilenos de baja densidad, generalmente lineales utilizando pigmentos de dióxido de titanio para obtener la blancura y opacidad deseada.

Dependiendo del tipo de maquinaria usada en la confección de los pañales, y más concretamente de las tensiones a las que se somete la película en su paso por esa maquinaria, se necesita mayor o menor espesor de la película que garantice su estabilidad dimensional. Así, para las máquinas de mayor antigüedad se suelen usar películas de hasta 22 micras y para las más modernas, de alrededor de 18 micras de espesor.

Nuestra patente pretende conseguir una estructura micro-porosa con poros de tamaño más reducido que en las películas transpirables y no comunicados entre sí, por lo tanto no transpirable, de modo que se consiga una reducción de densidad significativa al mismo tiempo que gracias a que mantienen unas buenas propiedades mecánicas a bajas tensiones, pueden fabricarse con un espesor más reducido manteniendo una estabilidad dimensional mejorada en las máquinas de confección de pañales.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Preparación del compuesto del polímero con la carga mineral.

Selección del polímero:

El polímero seleccionado es una poliolefina, por ejemplo y no limitativamente poliolefinas de etileno, de propileno, o de buteno como el polipropileno, el polietileno de alta densidad, el polietileno de media densidad y baja densidad y sus co-polímeros. Se prefiere el polietileno de baja densidad y más preferiblemente el polietileno lineal de baja densidad, con un índice de fluidez comprendido entre 1 y 12 (gr/10 min a 190º con 2, 16 kg) y preferiblemente entre 4 y 8. El polímero se dosificará en una proporción másica de entre el 30% y el 70%, preferiblemente entre el 40 y el 60%.

Selección de la carga mineral:

La carga mineral puede ser cualquier compuesto inorgánico habitualmente utilizado en la industria de los plásticos como por ejemplo y no limitativamente, el Talco, el Caolín, el Sulfato de Calcio o de Bario, las micro-esferas de vidrio y, preferentemente el Carbonato de Calcio.

El tamaño de las partículas configura posteriormente el tamaño de los poros y su aislamiento relativo, así, unas partículas demasiado grandes tendrán tendencia a producir poros de gran tamaño en estructuras abiertas, el tamaño medio de las partículas deberá pues situarse entre 0, 5 y 4 micras y preferentemente entre 1 y 2 micras para conseguir un tamaño de poro situado entre 0, 2 y 5 micras.

Con el fin de mejorar la dispersión y reducir la adhesión de las partículas de la carga mineral con el polímero y así facilitar la formación de la porosidad, éstas deben recubrirse superficialmente con una capa hidrófoba que sea además incompatible con el polímero utilizado. Puede utilizarse cualquier ácido graso de los corrientemente usados para recubrir cargas minerales como por ejemplo y no limitativamente los ácidos esteárico, palmítico, oleico, montánico, láurico, en una proporción másica comprendida entre el 0, 1% y el 0, 5% con respecto a la carga mineral.

La carga mineral se dosificará en una proporción másica de entre el 30% y el 70% y, preferiblemente entre el 40% y el 60%.

Selección del adhesivo:

La falta de adhesión entre el polímero y las partículas de la carga mineral resulta en unas características mecánicas de la película obtenida demasiado pobres y, por la misma razón, dificulta el control del tamaño de los micro-poros incrementándose significativamente la presencia de poros de gran tamaño.

Es pues necesario mejorar la adhesión entre las partículas de la carga mineral y el polímero, para lo que se utilizará un adhesivo seleccionado entre el grupo que comprende los Co-polímeros del polímero de base que se utilice con grupos polares de injerto como por ejemplo y no limitativamente, el anhídrido maleico o el ácido acrílico. También pueden utilizarse silanos o titanatos.

El adhesivo se dosificará en una proporción másica de entre el 1% y el 5%, preferiblemente entre el 1, 5% y el 3%.

En una realización preferida, el adhesivo consiste en un co-polímero de polietileno con anhídrido maleico para un polímero de base consistente en un polietileno lineal de baja densidad.

Procedimiento:

El procedimiento para la obtención de la película compuesta consta de dos etapas, una etapa de dispersión de las partículas de carga mineral con el polímero y una etapa de formación de la película.

La etapa de dispersión de las cargas minerales en el polímero puede hacerse tanto una operación aparte por los procedimientos conocidos de mezcla de polímeros con cargas como mezcladores de polvo tipo Henschel; amasadoras de brazos tipo Brabender o extrusoras- mezcladoras de doble o simple husillo pero preferiblemente se efectuará directamente en la línea de extrusión de la película mediante una extrusora-mezcladora de husillo simple o múltiple y más preferentemente una extrusora de doble husillo con una sección de extracción de gases mediante bomba de vacío con el fin de eliminar completamente la humedad que pueda haber arrastrado la carga mineral y que causaría defectos en la superficie de la película.

Esta extrusora puede conectarse a las extrusoras propias de la línea de extrusión de la película mediante tuberías calentadas para que el compuesto fundido fluya a través de esas tuberías a las extrusoras propias de la línea de extrusión de la película o bien substituir directamente a las extrusoras propias de la línea de extrusión.

La etapa de formación de la película propiamente dicha se efectuará mediante las tecnologías conocidas como la de soplado o la extrusión de lámina plana teniendo cuidado de no someter la película a estiraje en frío con el fin de obtener un tamaño de poro comprendido entre 0, 5 y 5 micras sin canales de comunicación entre ellos.

Ventajas:

Estas películas presentan un ahorro importante de costes con respecto a las usadas corrientemente para la confección de la cubierta exterior de pañales y

compresas, esta diferencia de costes se concreta en los aspectos siguientes:

-Mayor estabilidad dimensional a estirajes bajos, lo que permite la reducción del espesor de la película de hasta 14 micras sin que merme su estabilidad en las máquinas de confección de pañales con el consiguiente ahorro de materias primas de hasta un 20%.

-Menor transparencia intrínseca de la película por el efecto de las cargas minerales, lo que permite un ahorro de hasta un 50% en... [Seguir leyendo]

1. Película no transpirable con estructura micro-porosa obtenida por extrusión mediante tecnologías conocidas, como soplado o extrusión de lámina plana, de un compuesto formado por un polímero de base cargado con partículas minerales recubiertas de un ácido graso parcialmente adheridas al polímero de base mediante un copolímero adhesivo.

2. Película según la reivindicación anterior en la que el polímero es una poliolefina, preferiblemente polietileno de baja densidad y más preferiblemente, polietileno lineal de baja densidad con un índice de fluidez comprendido entre 1 y 12g/10 min, preferiblemente entre 4 y 8g/10min y se encuentra en el compuesto en una proporción másica entre el 30% y el 70%, preferiblemente entre el 40% y el 60%.

3. Película según la reivindicación número 1 en la que la carga mineral es de carbonato cálcico con recubrimiento de ácido esteárico en una proporción másica de entre el 0, 1% y el 0, 5% y preferiblemente entre el 0, 1% y el 0, 2%.

4. Película según la reivindicación número 3 en la que la carga mineral de carbonato cálcico tiene un tamaño medio de partícula comprendido entre 0, 5 y 4 micras y preferiblemente entre 1 y 2 micras y se encuentra en el compuesto en una proporción másica de entre el 30% y el 70% y, preferiblemente entre el 40% y el 60%.

5. Película según la reivindicación número 1 en la que el compuesto del polímero con las cargas minerales se efectúa aparte de la línea de extrusión de la película mediante mezcladoras de brazos, turbo-mezcladoras de polvo o extrusoras mezcladoras de husillo simple o múltiple, preferiblemente extrusoras co-rotantes de doble husillo con extracción de gases asistida por bomba de vacío.

6. Película según la reivindicación número 1 en la que el compuesto del polímero con las cargas minerales se efectúa directamente en la línea de extrusión de la película mediante una extrusora mezcladora de husillo simple o múltiple, preferiblemente una extrusora co-rotante de doble husillo con extracción de gases asistida por bomba de vacío.

7. Película según la reivindicación número 1 en la que se ésta somete únicamente a un estiraje en caliente entre la boquilla de extrusión y la solidificación de la película comprendido entre 20/1 y 60/1 y ningún estiraje posterior.

8. Película según la reivindicación nº1 que forma parte de un complejo multicapa.

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FIGURA 1

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FIGURA 2