Material compuesto elástico transpirable.

Un material compuesto de multi-capa elástico, que comprende una capa de película no elástica transpirableadyacente a una capa no tejida elástica,

en el que la capa no tejida elástica está formada por fibras de bicomponente,en el que las fibras de bi-componente que presentan una estructura con punta de multi-lóbulo, multilóbuloo de cubierta/núcleo incluyen un primer componente interno y un segundo componente externo, en el que elsegundo componente es menos elástico que el primer componente, en el que el primer componente es unelastómero termoplástico, en el que el primer componente comprende al menos 50% de las fibras, y en el que elsegundo componente es polietileno, polipropileno o una mezcla de polietileno y polipropileno.

Material compuesto elástico transpirable La presente invención reivindica prioridad frente a la solicitud de patente provisional de Estados Unidos de número de serie 60/598.319, presentada el 3 de agosta de 2004.

Antecedentes de la Invención Los laminados de películas transpirables y los materiales no tejidos se usan comúnmente como barreras líquidas permeables a la humedad que proporcionan un buena sensación al tacto. Las aplicaciones típicas son pañales (capa trasera, paneles laterales y componentes de asa) , batas médicas de equipos de protección y paños. Se han establecido diferentes tecnologías para producir dichos laminados. Por ejemplo, las películas transpirables, que pueden ser películas monolíticas o microporosas, están laminadas con materiales estándar, no tejidos y no elásticos que usan tecnologías de unión tal como laminado con adhesivo de fusión en caliente y termo-unión. Otro ejemplo es un material no tejido y no elástico que es revestido por medio de extrusión con un polímero transpirable monolítico. La humedad es transportada a través de dichas películas monolíticas por medio de un proceso de disolución/difusión y no a través de los huecos abiertos que dan lugar a una perdida de permeabilidad al aire. Otro ejemplo es un material no tejido y no elástico que se lamina hasta obtener una película no elástica que contiene sustancias de relleno inorgánicas y posteriormente se estira por medios tales como estiramiento incremental/laminado de anillo o bastidores de estiramiento dando lugar a micro-huecos a continuación de la sustancia de relleno inorgánica. Esos micro-huecos proporcionan al laminado permeabilidad a la humedad y permeabilidad al aire. Otro ejemplo es un material no tejido y no elástico que se reviste por extrusión con un polímero que incluye una sustancia de relleno inorgánica tal como carbonato de calcio. El material compuesto resultante se estira por medios tales como estiramiento incremental/laminado de anillo o bastidores de estiramiento dando lugar a micro-huecos a continuación de la sustancia de relleno inorgánica. Estos micro-huecos proporcionan al laminado permeabilidad a la humedad y al aire. El documento de Estados Unidos 5.865.926 describe un proceso para producir dicho laminado transpirable.

Los laminados no tejidos/película mencionados anteriormente son transpirables pero no elásticos debido a la naturaleza de la película y de los materiales no tejidos usados. Por tanto, no satisfacen el requisito del desarrollo de un ajuste corporal mejorado en el mercado. Hasta la fecha, la única ejecución de un laminado no tejido/película transpirable es el uso de una película transpirable elástica laminada hasta obtener materiales estándar no tejidos. Dichas películas requieren un diseño de resina específico y son significativamente más caras que las películas transpirables producidas por medio de activación de las películas no elásticas con sustancias de relleno inorgánicas. Además, dichas películas elásticas monolíticas no proporcionan permeabilidad al aire y el mismo nivel de permeabilidad a la humedad.

Sumario de la invención Los inventores han reconocido que existe la necesidad de un material compuesto elástico transpirable formado a partir de una capa de película no elástica y que es relativamente no costosa y de una capa no tejida elástica que no es costosa. La presente invención proporciona, de este modo, un solución a una más de las desventajas y deficiencias descritas anteriormente.

En general, la presente invención proporciona un material compuesto de multicapa y elástico como se reivindica en la reivindicación 1. En una realización, el material no tejido y elástico (por ejemplo, el material textil hilado) es laminado hasta una obtener una película que contiene sustancias de relleno inorgánicas o una fase inmiscible. La película es no elástica. Posteriormente, se estira el laminado (incremental o integral) y se libera para proporcionar una estructura transpirable por medio de la generación de micro huecos. En otra realización, el material no tejido y elástico es revestido por extrusión con una película polimérica que contiene sustancias de relleno inorgánicas o una fase inmiscible. Posteriormente, se estira el laminado (incremental o integral) y se libera para proporcionar una estructura transpirable por medio de la generación de micro huecos. De igual forma, en otra realización se puede estirar el material no tejido y elástico antes del laminado frente a una película no elástica y transpirable. Tras la relajación del laminado se agrupa/arruga la película por medio de la fuerza de retracción del material no tejido elástico.

La presente invención describe un producto formado por una película no elástica transpirable y una capa de material textil elástico e hilado. La capa de película no elástica puede ser transpirable antes de la formación del material compuesto, o puede ser transpirable por medio de estiramiento posterior a la formación del material compuesto.

De manera ventajosa, la presente invención proporciona un material compuesto no tejido/película transpirable verdaderamente elástica usando una tecnología de película transpirable establecida y rentable. El uso de películas microporosas permite la producción de materiales compuestos no tejidos de película elástica permeable a la humedad que no se pueden conseguir con las películas elásticas transpirables comunes. En comparación con la combinación de una película elástica transpirable y un material no tejido y no elástico que necesita ser activada con el fin de conseguir el laminado elástico, la presente invención proporciona la ventaja de que el material no tejido elástico no se ve dañado por medio de estiramiento mecánico y conserva, o mejora, sus propiedades inherentes tales como resistencia a la abrasión, propiedades de tracción, propiedades táctiles y propiedades elásticas.

En un aspecto amplio, la presente invención es un material compuesto de multicapa elástico transpirable, que comprende una capa de película no elástica y transpirable y una capa no tejida y elástica. La capa no tejida elástica puede ser un material textil hilado.

En otro aspecto amplio, la presente invención es un proceso de fabricación de un material compuesto de multicapa elástica como el de la reivindicación 14.

La película no elástica puede estar en forma de película de multicapa, película monolítica y película colada.

Según se usa en el presente documento, el material no tejido elástico puede estar formado por medio de cualquier proceso no tejido. Preferentemente, el material no tejido es un material no tejido hilado y elástico. El material no tejido hilado y elástico puede estar formado por fibras de bi-componente. El material hilado, elástico de bicomponente se puede producir de manera que la unión de las fibras tenga lugar de manera significativa únicamente durante la etapa de unión térmica estándar con un rodillo de calandria caliente o en un proceso estándar de adhesivo. La invención se puede poner en práctica en ausencia de la denominada etapa de estabilización, en ocasiones empleada en la técnica, tal como el uso de una cuchilla de aire caliente sobre el material compuesto. Preferentemente, se puede usar el rodillo de prensa caliente (rodillo de compactación, como es bien conocido en la técnica) , pero a una temperatura por debajo de la cual podría tener lugar una unión importante (es decir, por debajo de la temperatura de unión que se puede usar para la unión térmica de puntos de la red) . En una realización, cualquier procesado de las pos-red o tratamiento, antes de la unión de puntos de la red, se lleva a cabo a una temperatura/presión suficientemente baja para que no tenga lugar la unión extensiva entre las fibras.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 muestra un proceso de laminado por extrusión que se puede usar en la práctica de la presente invención.

La Figura 2 muestra un proceso de laminado de adhesivo fundido que se puede usar en la práctica de la presente invención.

La Figura 3 muestra un proceso de laminado de adhesivo que se puede usar en la práctica de la presente invención.

Descripción Detallada de la Invención Aunque se pueden añadir capas adicionales al material compuesto de la presente invención, la estructura básica del material compuesto puede ser denominada como estructura A-B en la que "A" es una capa no tejida elástica y "B" es una capa de película transpirable no elástica. De manera alternativa, el material compuesto puede presentar una estructura A-B-A o B-A-B u otra estructura de material compuesto de multicapa, incluyendo la estructura que no tiene capas-A o capas-B (excluyendo capas adhesivas) . Debería... [Seguir leyendo]

1. Un material compuesto de multicapa elástico, que comprende una capa de película no elástica transpirable adyacente a una capa no tejida elástica, en el que la capa no tejida elástica está formada por fibras de bicomponente, en el que las fibras de bi-componente que presentan una estructura con punta de multi-lóbulo, multilóbulo o de cubierta/núcleo incluyen un primer componente interno y un segundo componente externo, en el que el segundo componente es menos elástico que el primer componente, en el que el primer componente es un elastómero termoplástico, en el que el primer componente comprende al menos 50% de las fibras, y en el que el segundo componente es polietileno, polipropileno o una mezcla de polietileno y polipropileno.

2. El material compuesto de la reivindicación 1, en el que el adhesivo se encuentra entre la capa de película no elástica transpirable y la capa no tejida elástica.

3. El material compuesto de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las capas se adhieren una a la otra en una multiplicidad de puntos, y en el que esos puntos de unión están formados por medio de calor y presión.

4. El material compuesto de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa no tejida elástica es un material textil hilado.

5. El material compuesto de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa no tejida está formada por fibras de bi-componente que no han sido activadas.

6. El material compuesto de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa no tejida está formada por fibras de bi-componente que han sido activadas por estiramiento.

7. El material compuesto de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material compuesto presenta una estructura de dos capas.

8. El material compuesto de cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que el material compuesto presenta una estructura de tres capas.

9. El material compuesto de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que todo el material compuesto es activado por estiramiento.

10. El material compuesto de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la película no elástica está formada por un polímero de etileno, propileno, butileno, penteno, hexeno, hepteno y octeno, así como también copolímeros, terpolímeros y sus mezclas, acetato de etilen vinilo (EVA) , acrilato de etilen etilo (EEA) , ácido etilen acrílico (EAA) , acrilato de etilen metilo (EMA) , acrilato de etilen butilo, poliuretano, copolímeros de bloques de poli (éter-éster) y poli (amida-éter) y cualquiera de sus combinaciones.

11. El material compuesto de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa no tejida elástica está formada por fibras de bi-componente, en el que las fibras de bi-componente incluyen un primer componente interno y un segundo componente externo, en el que el segundo componente es menos elástico que el primer componente, en el que el primer componente es un elastómero termoplástico, en el que el segundo componente se encuentra presente en las fibras de bi-componente entre aproximadamente 1 y aproximadamente 20 por ciento.

12. El material compuesto de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa no tejida elástica está formada por fibras de bi-componente, en el que las fibras de bi-componente incluyen un primer componente interno y un segundo componente externo, en el que el segundo componente es menos elástico que el primer componente, en el que el primer componente es un elastómero termoplástico, en el que el primer componente está formado a partir de poliuretano, copoliéster de bloques, copoliamida de bloques, polímero de bloques estirénico, elastómero de poliolefina y sus combinaciones.

13. El material compuesto de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la película no elástica transpirable es una película de multicapa, una película monolítica o una película colada.

14. Un proceso para fabricar un material compuesto de multicapa, que comprende: formar un material compuesto de al menos una capa de película no elástica transpirable y al menos un capa no tejida elástica, en el que la capa no tejida elástica está formada por fibras de bi-componente, en el que las fibras de bi-componente que presentan una estructura con punta de multi-lóbulo, multi-lóbulo o de cubierta/núcleo incluyen un primer componente interno y un segundo componente externo, en el que el segundo componente es menos elástico que el primer componente, en el que el primer componente es un elastómero termoplástico, en el que el primer componente comprende al menos 50% de las fibras, y en el que el segundo componente es polietileno, polipropileno o una mezcla de polietileno y polipropileno.

15. El proceso de acuerdo con la reivindicación 14, en el que el laminado está formado usando unión térmica de puntos.

16. El proceso de acuerdo con la reivindicación 14, en el que las capas están formadas usando laminado por extrusión.

17. El proceso de la reivindicación 14, en el que el adhesivo se encuentra entre la capa de película no elástica transpirable y la capa no tejida elástica.

18. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 14-17, en el que el material no tejido elástico es un material no tejido hilado.

19. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 14-18, en el que la capa no tejida está formada por fibras de bicomponente que no han sido activadas.

20. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 14-19, en el que la capa no tejida está formada por fibras de bicomponente que han sido activadas por estiramiento.

21. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 14-20, en el que el material compuesto presenta una estructura de dos capas, no inclusiva de una capa de adhesivo opcional.

22. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 14-21, en el que el material compuesto presenta una estructura de tres-capas no inclusiva de las dos capas de adhesivo opcionales.

23. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 14-22, en el que todo el material compuesto es activado por estiramiento.

24. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 14-23, en el que se lleva a cabo el laminado usando un laminado de adhesivo en masa fundida.

25. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 14-24, en el que el laminado se lleva a cabo usando laminado por extrusión.

26. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 14-25, en el que el laminado se lleva a cabo en una pluralidad de puntos separados usando unión térmica de puntos.

27. El material compuesto de cualquiera de las reivindicaciones 14-26, en el que la capa no tejida elástica presenta una resistencia a la tracción menor que la resistencia a la tracción de la película no elástica.

28. El material compuesto de las reivindicaciones 14-27, en el que la película no elástica está formada por un polímero de etileno, propileno, butileno, penteno, hexeno, hepteno y octeno, así como también copolímeros, terpolímeros y sus mezclas, acetato de etilen vinilo (EVA) , acrilato de etilen etilo (EEA) , ácido etilen acrílico (EAA) , acrilato de etilen metilo (EMA) , acrilato de etilen butilo, poliuretano, copolímeros de bloques de poli (éter-éster) y poli (amida-éter) y cualquiera de sus combinaciones.

29. El material compuesto de cualquiera de las reivindicaciones 14-27, en el que la capa no tejida está formada por fibras de bi-componente, en el que las fibras de bi-componente incluyen un primer componente interno y un segundo componente externo, en el que el segundo componente es menos elástico que el primer componente, en el que el primer componente es un elastómero termoplástico, en el que el segundo componente se encuentra presente en las fibras de bi-componente entre aproximadamente 1 y aproximadamente 20 por ciento.

30. El material compuesto de cualquiera de las reivindicaciones 14-29, en el que la capa no tejida elástica está formada por fibras de bi-componente, en el que las fibras de bi-componente incluyen un primer componente interno y un segundo componente externo, en el que el segundo componente es menos elástico que el primer componente, en el que el primer componente es un elastómero termoplástico, en el que el primer componente está formado por un poliuretano, un copoliéster de bloques, una copoliamida de bloques, un polímero de bloques estirénico, un elastómero de poliolefina y sus combinaciones.