Materiales laminados elastoméricos que no necesitan activación mecánica.

Un laminado elastomérico, que comprende:

a) una capa de película elastomérica con una primera superficie y una segunda superficie,

en donde:i) la película comprende uno o más polímeros elastoméricos, tales que la cantidad total de polímeroselastoméricos comprende al memos el 50% de composición de película elastomérica; y

ii) el peso base de la película elastomérica es no más de 70 gsm; y

b) una capa substrato, que comprende un tejido extensible no entretejido, el cual se estira a al menos el 130%de su dimensión original sin romperse, pero que recupera más del 120% de su dimensión original, en donde:

i) la capa substrato tiene un esfuerzo de tracción a la rotura el cual es mayor que el 100%; y

ii) la capa substrato tiene una tensión de tracción a la rotura la cual no es mayor que 4 N/in (1.6 N/cm)en donde la capa de película elastomérica se une de forma coextensiva a través de su primera superficie a unasuperficie de la capa substrato de manera que la primera superficie y la superficie del substrato se unen entre sí deforma substancialmente continua a través de las mismas,

en donde la resistencia de adhesión entre la capa de película elastomérica y la capa substrato no es mayor que 50N/in (20 N/cm), y

en donde el laminado elastomérico es estirable y recuperable sin activación mecánica posterior a la laminación.

Materiales laminados elastoméricos que no necesitan activación mecánica Campo de la invención La presente invención se refiere a películas elastoméricas laminadas a materiales nanoelastoméricos, tales como tejidos, donde los laminados resultantes son elastoméricos sin activación mecánica. La presente invención también se refiere a métodos de fabricación de laminados de películas elastoméricas y materiales nanoelastoméricos, donde los laminados resultantes son elastoméricos sin activación mecánica.

Antecedentes de la invención Los materiales elastoméricos han sido desde hace mucho apreciados por su habilidad de expandirse de adaptarse sobre o alrededor de grandes objetos, y después retraerse para proporcionar una cómoda adaptación alrededor de los objetos. Los materiales elastoméricos son, a menudo, utilizados en prendas de ropa para proporcionar una cómoda adaptación, tal como en prendas deportivas. Los elastómeros también formar barreras elásticas pero efectivas, tales como en los puños o en prendas térmicas destinadas a retener el calor del cuerpo.

Un ejemplo de un tipo de prendas en donde, tanto las propiedades de adaptación como de barrera son importantes son los productos higiénicos tales como los pañales. Los materiales elastoméricos son empleados en la cintura, alrededor de las aberturas de las piernas, y en los cierres (para los pañales) o en los laterales (para prendas del tipo de los calzoncillos) . Los materiales elastoméricos en estas zonas mejoran el ajuste global de la prenda, y también hacen más fácil, tanto ponerse como quitarse la prenda. Los materiales elastoméricos también actúan como barreras elásticas, mejorando las capacidades de contención de la prenda mientras, al mismo tiempo, permiten el confort y el libre movimiento al usuario.

En un producto higiénico, el material elastomérico utilizado puede encontrarse en forma de fibras, tejidos o películas. Utilizando fibras elastoméricas puede plantear retos en la constitución de la prenda, dado que las fibras deben aplicarse como un componente de muchos en el proceso de fabricación. Estas fibras también pueden ser débiles y tienden a romperse, lo cual podría llevar al fallo elástico incluso si hay fibras duplicadas presentes. Los tejidos elastoméricos son, en cierto modo, fáciles de trabajar con ellos en un proceso de fabricación, pero los tejidos en sí mismos tienden a ser caros tanto en la materia prima como en el coste de fabricación del tejido en sí mismo. Las películas elastoméricas son más fáciles de utilizar en la fabricación que las fibras y menos caras de producir que los tejidos elastoméricos. Las películas elastoméricas también tienden a ser más fuertes que las fibras o tejidos, y menos tendentes a fallar durante su uso.

Sin embargo, los materiales elastoméricos pueden ser irritantes o dañinos si se exponen directamente a la piel. Mucha gente es alérgica al látex o a los compuestos de goma sintética si estos compuestos están en contacto con la piel. Los materiales elastoméricos que tocan de forma directa la piel pueden también rozar, pellizcar, o “quemar” la piel, creando marcas rojas dolorosas.

Pare evitar el contacto directo entre los materiales elastoméricos y la piel del usuario, y, también, para para dar al material elastomérico una sensación y apariencia más agradables típicas de la ropa, es conocido en el estado de la técnica cubrir el material elastomérico con un tejido o un material similar al tejido. Por ejemplo, las películas elastoméricas empleadas en prendas desechables o de uso limitado pueden estar unidas o laminadas en capas de tejido no entretejido, entretejido o tejido a punto, de tal manera que el tejido cubre al elastómero y contacta con la piel del usuario. Esta unión o laminado de la película elastomérica al tejido se realiza mediante varios medios conocidos, incluyendo laminación por extrusión, laminación adhesiva, laminación térmica o laminación ultrasónica-Los tejidos utilizados para objetos desechables son normalmente materiales no entretejidos fabricados de materiales baratos pero no elásticos tales como el polipropileno o el polietileno.

Sin embargo, una vez que se han unido películas elastoméricas típicas a una o más capas de tejido, el laminado resultante no es nunca más elastomérico, a menos que el propio tejido sea también fabricado de materiales elastoméricos. Son conocidos los tejidos no entretejidos hechos de polímeros elastoméricos, pero estos materiales, normalmente, son demasiado caros para artículos desechables o de uso limitado. Si se une un tejido no elastomérico a una película elastomérica, el tejido se unirá al elastómero de una manera tal que restringe al elastómero y el laminado resultante no será más elastomérico que el componente de tejido.

Se han tomado muchos planteamientos para conformar un laminado de película elastomérica y tejido que siga siendo elastomérico una vez que las capas laminadas hayan sido unidas entre sí. Un planteamiento es doblar, corrugar, crespar o, de lo contrario, recoger la capa de tejido antes de unirla a la película elastomérica. El tejido recogido es unido a la película en puntos específicos o líneas, de forma no continua, a través de la superficie de la película. Mientras que la película está en un estado relajado, el tejido permanece corrugado o fruncido sobre la

película; una vez se estira la película elastomérica, la capa de tejido se extiende hasta que el material fruncido es esencialmente plano, en cuyo punto cesa el estiramiento del elastómero.

Otro planteamiento es estirar la película elastomérica, después unir el tejido a la película mientras la película está estirada. De nuevo, el tejido es unido a la película en puntos específicos o líneas más que continuamente a través de la superficie de la película. Cuando se permite la relajación de la película estirada, el tejido se corruga o se frunce sobre la película elastomérica no estirada.

Otro planteamiento es “encuellar” el tejido antes de unirlo al elastómero. El encuellado es un proceso mediante el cual el tejido es estirado en una dirección, lo cual provoca a las fibras del tejido a deslizarse cercanas entre sí, y se reduce la anchura del tejido en la dirección perpendicular a la dirección de estirado. El encuellado es muy efectivo con tejidos de punto y no entretejidos, aunque es menos efectivo con tejidos entretejidos. Si el tejido encuellado es unido por puntos a una película elastomérica, el laminado resultante se estirará de alguna manera en una dirección perpendicular a la dirección en la que el tejido fue estirado durante el proceso de encuellado, debido a que las fibras del tejido encuellado se pueden deslizar lejos unas de otras cuando el laminado se estira.

Otro planteamiento más es activar el laminado elastomérico una vez ha sido conformado. La activación es un proceso mediante el cual el laminado elastomérico es entregado con facilidad de estiramiento. Más frecuentemente, la activación es un tratamiento físico, modificación o deformación de un laminado elastomérico, siendo realizada dicha activación mediante medios mecánicos. Por ejemplo, el laminado elastomérico puede ser estirado de forma gradual empleando rodillos acoplados como se trata en la patente US No. 5, 422, 172 para hacer el laminado estirable y recuperable. Sin embargo, el proceso de activación mecánica puede debilitar o rasgar la película soporte, tejido o el laminado en su conjunto, lo cual crea un riesgo de que el laminado se rasgue y falle mientras que el material está en uso. Los laminados que sufren la activación mecánica tras la laminación están hechos de materiales de mayor calibre con el fin de corregir los potenciales fallos debidos a que el laminado sea dañado durante la activación mecánica.

Algunos de estos métodos están limitados por la necesidad de complicadas técnicas de fabricación. Por ejemplo, el corrugado o recogido de una capa de tejido antes de la unión del tejido a la película elastomérica requiere de maquinaria para encoger y sujetar el tejido antes de la unión. Además, se debe emplear un exceso en la cantidad de tejido en comparación con la cantidad de película elastomérica, dado que debe haber tejido extra para corrugar o fruncir sobre la película no estirada. Estirar la película elastomérica o encuellar el tejido antes de unir la capa estirada o encuellada a la capa no estirada también requiere de maquinaria adicional para pre-estirar o pre-encuellar una capa, manteniendo después esa capa en una condición estirada o encuellada. Estos procesos son formas lentas de fabricar materiales elastoméricos. La activación mecánica de un laminado elastomérico ya conformado es mucho más... [Seguir leyendo]

1. Un laminado elastomérico, que comprende:

a) una capa de película elastomérica con una primera superficie y una segunda superficie, en donde:

i) la película comprende uno o más polímeros elastoméricos, tales que la cantidad total de polímeros elastoméricos comprende al memos el 50% de composición de película elastomérica; y ii) el peso base de la película elastomérica es no más de 70 gsm; y

b) una capa substrato, que comprende un tejido extensible no entretejido, el cual se estira a al menos el 130% de su dimensión original sin romperse, pero que recupera más del 120% de su dimensión original, en donde:

i) la capa substrato tiene un esfuerzo de tracción a la rotura el cual es mayor que el 100%; y ii) la capa substrato tiene una tensión de tracción a la rotura la cual no es mayor que 4 N/in (1.6 N/cm)

en donde la capa de película elastomérica se une de forma coextensiva a través de su primera superficie a una superficie de la capa substrato de manera que la primera superficie y la superficie del substrato se unen entre sí de forma substancialmente continua a través de las mismas, en donde la resistencia de adhesión entre la capa de película elastomérica y la capa substrato no es mayor que 50 N/in (20 N/cm) , y en donde el laminado elastomérico es estirable y recuperable sin activación mecánica posterior a la laminación.

2. Un laminado elastomérico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la capa de película elastomérica comprende una o más capas de polímeros elastoméricos seleccionados entre el grupo que consiste en copolímeros de bloques de vinil arileno y monómeros dieno conjugados, copolímeros de bloques estirénicos, gomas naturales, gomas de poliuretano, gomas de poliéster, gomas poliolefínicas, mezclas poliolefínicas, poliamidas elastoméricas, elastómeros poliolefínicos, y combinaciones de los mismos.

3. Un laminado elastomérico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la capa de película elastomérica es una película multicapa.

4. Un laminado elastomérico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la capa de película elastomérica tiene un peso base menor que 30 gsm.

5. Un laminado elastomérico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde un tercer substrato en forma de hoja se une de forma coextensiva a través de la segunda superficie de la capa de película elastomérica, en donde el tercer substrato en forma de hoja es seleccionado entre el grupo que consiste en un tejido entretejido, un tejido de punto, tul, malla, material en cinta entretejido, malla abierta de laminado transversal, material de hilado rápido y tejidos no entretejidos, y combinaciones de los mismos.

6. Un laminado elastomérico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la resistencia de adhesión entre la capa de película elastomérica y la capa substrato no es mayor que 25 N/in (10 N/cm) .

7. Un laminado elastomérico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la capa de lámina elastomérica está unida de forma coextensiva a través de su primera superficie a la superficie de la capa substrato a través de una laminación por extrusión o un revestimiento por extrusión de manera que la primera superficie y la superficie de la capa substrato están unidas entre sí de forma sustancialmente continua a través de las mismas.

8. Un método para conformar un laminado elastomérico, que comprende:

a) suministrar una capa de película polimérica con una primera superficie y una segunda superficie, en donde i) la película comprende uno o más polímeros elastoméricos, tales que la cantidad total de polímeros elastoméricos comprende al memos el 50% de composición de película elastomérica; y ii) el peso base de la película elastomérica es no más de 70 gsm; y

b) proporcionar una capa substrato, que comprende un tejido extensible no entretejido, el cual se estira a al menos el 130% de su dimensión original sin romperse, pero que recupera más del 120% de su dimensión original, en donde:

i) la capa substrato tiene un esfuerzo de tracción a la rotura el cual es mayor que el 100%; y ii) la capa substrato tiene una tensión de tracción a la rotura la cual no es mayor que 4 N/in (1.6 N/cm)

c) unir de forma coextensiva la capa de película elastomérica a través de su primera superficie a la superficie de la capa substrato de manera que la primera superficie y la superficie de la capa substrato sean unidas de forma substancialmente continua a través de las mismas, en donde la resistencia de adhesión entre la capa de película elastomérica y la capa substrato no es mayor que 50 N/in (20 N/cm) , y

en donde el laminado elastomérico es estirable y recuperable sin activación mecánica posterior a la laminación.

9. Un método de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la capa de película elastomérica comprende una o más capas de polímeros elastoméricos seleccionados entre el grupo que consiste en copolímeros de bloques de vinil arileno y monómeros dieno conjugados, copolímeros de bloques estirénicos, gomas naturales, gomas de poliuretano, gomas de poliéster, gomas poliolefínicas, mezclas poliolefínicas, poliamidas elastoméricas, elastómeros poliolefínicos, y combinaciones de los mismos.

10. método de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la capa de película elastomérica tiene un peso base menor que 30 gsm.

11. Un método de acuerdo con la reivindicación 8, en donde un tercer substrato en forma de hoja se une de forma

coextensiva a través de la segunda superficie de la capa de película elastomérica, en donde dicho tercer substrato en forma de hoja es seleccionado entre el grupo que consiste en un tejido no entretejido, en un tejido entretejido, un tejido de punto, tul, malla, material en cinta entretejido, malla abierta de laminado transversal, material de hilado rápido y combinaciones de los mismos.

12. Un método de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la resistencia de adhesión entre la capa de película 20 elastomérica y la capa substrato no es mayor que 25 N/in (10 N/cm) .

13. Un método de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la unión de forma coextensiva comprende, mediante una laminación por extrusión o revestimiento por extrusión, una unión de forma coextensiva de la capa de película elastomérica a través de su primera superficie a la superficie de la capa substrato de forma que la primera superficie y la superficie de la capa substrato están unidas entre sí de forma substancialmente continua a través de las mismas.

Figura 1

Figura 2

A bobina o procesado adicional

Figura 4