BR0317084B1

BR0317084B1 - Método para fazer um laminado extensível e laminado extensível

Info

Publication number: BR0317084B1
Application number: BRPI0317084-5A
Authority: BR
Inventors: Michael T Morman; Sjon-Paul Lee Conyer; Gregory Todd Sudduth; Randall James Palmer; David Michael Matela; Prasad Shrikrishna Potnis
Original assignee: Kimberly Clark Co
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2015-01-20
Also published as: US20040121687A1; RU2005117387A; AU2003275258B2; MXPA05006004A; EP1572454B1; KR101057924B1; AU2003275258A1; RU2325283C2; KR20050087822A; CN100575073C; US7320948B2; BRPI0317084B8; EP1572454A1; BR0317084A; CN1713985A; WO2004060669A1; ZA200504605B; JP2006511374A; PL375731A1

Description

"MÉTODO PARA FAZER UM LAMINADO EXTENSÍVEL E LAMINADO EXTENSÍVEL" CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção se refere a um laminado extensível tendo propriedades de estiramento aperfeiçoadas e a um método para fazer o laminado extensível. As propriedades de estiramento aperfeiçoadas são obtidas através do estiramento mecânico de um laminado de uma trama não tecida extensível e uma película elástica em uma direção transversal.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Compostos de material elástico e não elástico têm sido feitos através de ligação do material elástico ao material não elástico de uma maneira que permite a todo composto estirar ou alongar. Freqüentemente, esses compostos são usados em materiais para roupas, tampões, fraldas, produtos para incontinência de adultos, produtos para higiene feminina e semelhantes. Um desses compostos ou laminados inclui um material extensível não trançado ligado a uma folha elastomérica.

Contudo, esses laminados tornam ineficiente o uso das resinas elásticas, que estão incluídas na folha elastomérica. De um modo geral, histerese e elasticidade estão relacionada inversamente. Era outras palavras, se um material tem valor de histerese maior, ele será menos elástico e, se o material tem um valor de histerese menor, ele é mais elástico. Películas feitas das resinas e compostos escolhidos, tipicamente, para uso nesses laminados têm um valor de histerese entre cerca de 25 por cento e cerca de 50 por cento como medido usando um teste de ciclo de 100%. Em contraste, laminados feitos com essas mesmas películas, tipicamente, têm valores de histerese entre cerca de 50 por cento e cerca de 75 por cento, como medido usando um teste de ciclo de 100%. Isso, provavelmente, é devido às interações entre o material extensível não trançado e a folha elastomérica, que é dependente do nível de fixação entre as camadas do laminado.

De um modo geral, quanto mais fixação há entre o material extensível não trançado e a folha elastomérica, em termos do número de ligações e/ ou a intensidade ou resistência das ligações, pior as propriedades elásticas do laminado. Idealmente, as fixações entre o material extensível não trançado e a folha elastomérica será suficiente para manter as camadas do laminado juntas, mas não afetam indevidamente as propriedades elásticas do laminado.

Quando uma trama extensível não trançada é laminada em uma folha elastomérica pelo menos dois tipos de ligações são formadas, tipicamente, entre as tramas: ligações primárias e ligações secundárias. As ligações primárias são formadas intencionalmente, são mais fortes e funcionam para manter a coesão interna do laminado de modo que, quando o laminado é estirado ou alongado, as camadas não se separam uma da outra. As ligações secundárias, por outro lado, são mais fracas e podem ser rompidas em grande parte durante um primeiro ciclo de extensão/relaxamento. Como um resultado da formação dessas ligações secundárias, o laminado é menos elástico e mais difícil de estirar, particularmente na primeira vez em que o laminado é estirado. De um modo geral, acredita-se que o primeiro estiramento do laminado faz com que os filamentos do material extensível não trançado nas ligações secundárias sejam cortados e/ ou se separem da folha elastomérica. A energia requerida para cortar e/ou separar essas ligações, em geral, é não recuperável. A energia não recuperável causa uma perda de energia ou um aumento na histerese.

Adicionalmente, folhas elastoméricas não estiradas, tipicamente, têm propriedades de estiramento mais pobres durante o primeiro ciclo de alongamento/retração porque as moléculas que compõem a folha são relativamente de modo não uniforme ou randomicamente orientadas dentro da folha. A energia requerida para orientar as moléculas, como aquela requerida para separar as ligações secundárias é, em geral, não recuperável e também pode contribuir para um aumento na histerese.

Na maioria dos casos, esses laminados são incluídos em produtos do consumidor sem terem sido previamente estirados. Desse modo, quando um consumidor usa um produto incluindo esse laminado eles devem exercer mais força para estender ou alongar o laminado a fim de obter um encaixe adequado e conforto. Também, como o laminado não foi previamente estirado, ele pode estirar não uniformemente, ou descontinuamente, em especial se uma força não uniforme for aplicada. Isso resulta em desconforto para o usuário e encaixe pobre do produto, bem como subseqüente estiramento pobre do laminado enquanto em uso.

Com o precedente em mente, há uma necessidade ou desejo de um laminado extensível que faz uso eficiente das propriedades de estiramento do componente de película elástica. Há também uma necessidade ou desejo de um laminado extensível que um consumidor possa uniforme e facilmente estirar para proporcionar melhor encaixe e uso mais confortável de um produto para o consumidor incluindo o laminado extensível. É uma característica e vantagem da invenção proporcionar um laminado extensível que pode ser utilizado em um produto para o consumidor a fim de proporcionar melhor encaixe e conforto. É também uma característica e uma vantagem da invenção proporcionar um método para fazer um laminado tendo propriedades de estiramento aperfeiçoadas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção é dirigida a um laminado extensível tendo propriedades de estiramento aperfeiçoadas, tais como deformação reduzida e histerese. Um método para fazer o laminado extensível também é divulgado.

Em uma concretização, um laminado extensível inclui uma trama extensível não trançada laminada em uma folha elastomérica, em que, após laminação, a trama extensível não trançada e a folha elastomérica foram estirados mecanicamente na direção transversal por pelo menos cerca de 50 por cento. O laminado extensível tem um valor de histerese, medido durante um primeiro ciclo de alongamento/retração de 100 por cento, pelo menos cerca de 15 por cento menor do que um laminado extensível não estirado comparável. Em outro aspecto, o laminado extensível tem uma deformação menor, medida durante um primeiro ciclo de alongamento/retração de 100 por cento, do que um laminado extensível não estirado comparável. Em um outro aspecto, o laminado extensível tem uma relação alongamento/retração menor do que um laminado extensível não estirado comparável.

Um método para fazer um laminado extensível inclui a laminação de uma trama extensível não trançada em uma folha elastomérica para formar um laminado e estiramento mecânico do laminado em uma direção transversal por pelo menos cerca de 50 por cento. O laminado extensível resultante tem um valor de histerese, deformação e relação de alongamento/ retração menor do que um laminado comparável que não foi estirado mecanicamente na direção transversal.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Esses e outros objetivos e características da presente invenção serão melhor compreendidos da descrição detalhada seguinte, tomada em conjunto com os desenhos, em que: A figura 1 é uma vista de plano de um laminado extensível;

As figuras 2a e 2b são vistas seccionais transversais de um laminado; A figura 3 é uma vista esquemática de um processo para a fabricação de um laminado extensível utilizando rolos ranhurados para estirar mecanicamente um laminado em uma direção transversal.

As figuras 3a e 3b são vistas em destaque dos rolos ranhurados utilizados no processo mostrado na figura 3. A figura 4 é uma vista esquemática de um processo para fazer um laminado extensível utilizando um esticador de estrutura para estirar, mecanicamente, um laminado em uma direção transversal. A figura 4a é uma vista de topo do esticador de estrutura utilizado no processo mostrado na figura 4. DEFINIÇÕES 0 termo "extensível" se refere a um material que pode ser estirado sem se romper por pelo menos 50% (a pelo menos 150% de seu comprimento não estirado inicial) em pelo menos uma direção ,adequadamente, por pelo menos 100% (a pelo menos 200% de seu comprimento não estirado inicial). Por exemplo, um material extensível tendo um comprimento estirado inicial de 7,6 centímetros pode ser estirado sem rompimento no comprimento estirado de pelo menos 11,4 centímetros em pelo menos uma direção. 0 tema inclui materiais elásticos bem como materiais que estiram, mas não se retraem significativamente como, por exemplo, materiais não trançados estreitados e materiais não trançados inerentemente extensíveis como tramas cardadas ligadas.

Os termos "elastoméricos" ou "elásticos" se referem a um material que pode ser estirado sem rompimento em pelo menos 50% (a pelo menos 150% de seu comprimento estirado inicial) em pelo menos uma direção e que, mediante a liberação de uma força de impulsão, de estiramento, recuperará pelo menos 30% de seu alongamento dentro de cerca de 1 minuto . 0 termo "extensível biaxialmente" se refere a um material que pode ser estirado por pelo menos cerca de 50% em duas direções perpendiculares uma à outra (por exemplo, estirado eu em uma direção da máquina e uma direção transversal ou em uma direção longitudinal, da frente para trás, e uma direção lateral, lado a lado). 0 termo inclui laminados e extensíveis biaxialmente tais como aqueles divulgados, por exemplo, nas patentes norte-americanas 5.114.781 e 5.116.662, para Morman, que são aqui incorporadas através de referência. 0 termo "inelásticos" se refere a materiais que não estiram em 50% ou mais e a materiais que estiram por aquela quantidade mas não se retraem por mais do que 30%. Materiais inelásticos também inclui materiais que não se estendem, por exemplo, que dilaceram quando expostos a uma força de estiramento. O termo "direção da máquina" para uma trama não trançada, película ou laminado se refere à direção em que ele foi produzido. 0 termo "direção transversal" para uma trama não trançada, película ou laminado se refere â direção perpendicular à direção da máquina. Dimensões medidas na direção transversal são referidas como dimensão de "largura", enquanto dimensões medidas na direção da máquina são referidas como dimensões de "comprimento". O termo "teste de ciclagem" ou "teste de ciclagem de 100%" se refere a um método para determinar as propriedades elásticas de um laminado extensível. Detalhes adicionais referentes ao teste de ciclagem são divulgados abaixo na seção intitulada"TESTE PARA DETERMINAR HISTERESE, DEFORMAÇÃO E RELAÇÃO DE ALONGAMENTO/RETRAÇÃO". 0 termo "histerese" ou "valor de histerese" se refere a uma propriedade elástica de um material determinada usando o teste de ciclagem divulgado abaixo. A histerese é expressa como a percentagem de energia recuperada mediante a retração de um material alongado. 0 termo "deformação" se refere a uma propriedade elástica de um material determinada através do teste de ciclagem divulgado abaixo. A deformação é expressa como a percentagem da quantidade de retração de um material do ponto de extensão máxima até o ponto em que a força de retração primeiro mede 10 gramas ou menos dividido pelo comprimento máximo de extensão. 0 termo "relação de alongamento/retração" ou· relação de "E/R" se refere a uma propriedade elástica de um material determinada usando teste de ciclagem divulgado abaixo. A relação de E/R é expressa como uma relação de força de extensão para força de retração. 0 termo "polímero" inclui, mas não está limitado aos mesmos, homopolímeros, copolímeros, tais como, por exemplo, com polímeros em bloco, de enxerto, randômico e alternativos, terpolímeros, etc e suas misturas e modificações. Além disso, a menos que de outro modo especificamente limitado, o termo "polímero" incluirá todas as configurações geométricas possíveis do material. Essas configurações incluem, mas não estão limitadas as mesmas, simetrias isostáticas, sindiotáticas e atáticas. • Como aqui usado, o termo "catalisado em local único" se refere a poliolefinas produzidas através de reações de polimerização catalisadas com metaloceno e/ou reações de polimerização catalisadas de geometria restrita. Esses catalisadores são relatados em "Metallocene Catalysts Initiate New Era in Polymer Synthesis", Ann M. Thayer, Chemical & Engineering News, 11 de setembro de 1995, p.15.

Como aqui usado, o termo "folha" se refere a uma estrutura geralmente plana, que pode ser composta de um material ou trama não trançada, uma estrutura trançada, um tecido de algodão, uma película ou uma espuma. A folha pode incluir um material elastomérico. 0 termo "tecido ou trama não trançada" significa uma trama tendo uma estrutura de fibras ou filamentos individuais que são interdispostos, mas não de maneira regular ou identificável como em um tecido entrelaçado. Tecidos ou tramas não trançadas tem sido formadas a partir de muitos processos tais como, por exemplo, processos de fusão a sopro, processos de ligação por fiação, processos de deposição com ar, processos de co-formação e processos de tramas cardadas ligadas. 0 peso de base de tecidos ou tramas não trançadas é expresso, usualmente, em onças de material por jarda quadrada (osy) ou gramas de material por metro quadrado (g/m2) e os diâmetros da fibra usados são usualmente expressos em mícrons. (Note que para converter de osy para g/m2, multiplicamos por 33,91) . 0 termo "microfibras" significa fibras de diâmetro pequeno, tipicamente, tendo um denier de fibra médio de cerca de 0,005 a 50. O denier da fibra é definido como gramas por 9000 metros de fibra. Para uma fibra tendo uma seção transversal circular, o denier pode ser calculado como o diâmetro da fibra em mícrons quadrados, multiplicado pela densidade em gramas por centímetro cúbico (g/cc) multiplicado por 0,00707. Para fibras feitas do mesmo polímero, um denier menor indica uma fibra mais fina e um denier mais alto indica uma fibra mais espessa ou mais pesada. Por exemplo, o diâmetro de uma fibra de polipropileno dado como 15 mícrons pode ser convertido para denier ao quadrado, multiplicando o resultado por 0,89 g/cc e multiplicando aquele resultado por 0,00707. Desse modo, um polipropileno de 15 mícrons têm um denier de cerca de 1,42 calculado como (15 x 0,89 x 0,00707 = 1,415). Fora dos Estados Unidos, a unidade de medição é mais comumente o "tex", que é definido como gramas por quilômetro de fibra. 0 tex pode ser calculado como denier/9.

Como aqui usado, o termo "ligação interfibras" significa ligação produzida através de ligação térmica ou emaranhado entre as fibras individuais não trançadas para formar uma estrutura de trama coerente. 0 emaranhado de fibras é inerente no processo de fusão com sopro, mas pode ser gerado ou aumentado por processos, tais como, por exemplo, emaranhado hidráulico ou perfuração com agulha. Uma ou mais etapas de ligação térmica são empregadas na maioria dos processos para formação de tramas ligadas por fiação. Alternativa e/ou adicionalmente, um agente de ligação pode ser utilizado para aumentar a ligação desejada e manter a coerência estrutural da trama. Por exemplo,um agente de ligação em pó e ligação com solvente químico podem ser utilizados. 0 termo "fibras ligadas por fiação" se refere a fibras de diâmetro pequeno que são formadas por extrusão de material termoplástico fundido como filamentos de uma pluralidade de capilares finos de uma máquina de fiação tendo uma configuração circular ou outra, com o diâmetro dos filamentos extrudados, então, sendo rapidamente reduzidos como, por exemplo, na patente norte-americana 4.340.563 , de Appel e colaboradores e na patente norte-americana 3.692.618, de Dorschner e colaboradores, na patente norte-americana 3.802.817, de Matsuki e colaboradores, nas patentes norte-americanas 3.338.992 e 3.341.394, de Kinney, na patente norte-americana 3.502.763 de Hartmann, na patente norte-americana 3.502.538 de Peterson e na patente norte-americana 3.542.615 de Dobo e colaboradores, cada uma das quais é aqui incorporada em sua totalidade através de referência. As fibras ligadas por fiação são resfriadas e geralmente não são pegajosas quando elas são depositadas em uma superfície coleta. As fibras ligadas por fiação são, em geral, contínuas e freqüentemente têm deniers médios maiores do que cerca de 0,3, mais particularmente, entre cerca de 0,6 e 10. 0 termo "fibras fundidas a sopro" significa fibras formadas por extrusão de um material termoplástico fundido através de uma pluralidade de capilares de matriz finos, usualmente circulares, como fios ou filamentos fundidos em correntes de gás (por exemplo, ar) aquecidas convergentes de alta velocidade, que atenuam os filamentos de material termoplástico fundidos para reduzir seu diâmetro, que pode ser para o diâmetro de microfibras. Em seguida, as fibras fundidas a sopro são conduzidas pela corrente de gás em alta velocidade e são depositadas em uma superfície de coleta para formar uma trama de fibras fundidas a sopro randomicamente dispersas. Esse processo é divulgado, por exemplo, na patente norte-americana 3.849.241 , para Butin e colaboradores. As fibras fundidas a sopro podem ser microfibras que podem ser contínuas, são em geral menores do que cerca de 1,0 denier e são em geral auto-ligáveis, quando depositadas em uma superfície de coleta. As macrofibras fundidas a sopro, que podem estar acima de 60 denier, também podem ser produzidas. "Trama cardada ligada" se refere a tramas que são feitas de fibras soltas, que são enviadas através de uma unidade de pente ou cardagem, que separa ou rompe e alinha as fibras soltas na direção da máquina para formar uma trama não trançada fibrosa orientada em geral na direção da máquina. Essas fibras são, usualmente, compradas em feixes, que são colocados em um abridor/misturador ou captor, que separa as fibras antes da unidade de cardar. Uma vez que a trama seja formada, ela, então, é ligada por um ou mais de diversos métodos de ligação conhecidos. Um desses métodos de ligação é ligação com pó, em que o adesivo em pó é distribuído através da trama e, então, ativado, usualmente através de aquecimento da trama e do adesivo com ar quente. Outro método de ligação adequado é ligação de padrões, em que rolos de calandrar aquecidos ou equipamento de ligação ultra-sônico são usados para ligar as fibras, usualmente em um padrão de ligação localizado, embora a trama possa ser ligada através de toda a sua superfície, se assim desejado. Outro método de ligação adequado e bem conhecido, particularmente quando usando fibras soltas de bicomponentes, é a ligação com ar transversal.

Como aqui usado, o termo "material não trançado extensível inerentemente" se refere a um material não trançada que pode ser prontamente estirado o por pelo menos 50% em pelo menos uma direção sem processamento adicional tal como estreitamento ou em forma enrugada.

Os termos "estreitamento" ou "estiramento com estreitamento" significam, permutavelmente, que o tecido, trama não trançada ou laminado é estirado de modo que ele é estendido que sob condições que reduzem sua largura ou sua dimensão transversal através do estiramento no sentido do comprimento ou aumentando o comprimento do tecido. O estiramento controlado pode ocorrer sob temperaturas frias, temperatura ambiente ou temperaturas maiores e está limitado ao aumento na dimensão global na direção em que está sendo estirado até o alongamento requerido para romper o tecido, trama não trançada ou laminado, que, na maioria dos casos é cerca de 1,2 a cerca de 1,6 vezes. Quando relaxado, o tecido, trama não trançada ou laminado não retorna totalmente as suas dimensões originais. 0 processo de estreitamento, tipicamente, envolve o desenrolamento de uma folha de um rolo de abastecimento e a passagem da mesma através de um conjunto de rolos de passes de frenagem acionado em uma determinada velocidade linear. O rolo ou passe de captura, operando em uma velocidade linear maior do que o rolo de passes de frenagem, estira o tecido e gera a tensão necessária para alongar e estreitar o tecido. 0 termo "material estreitável" ou "camada estreitável" significa qualquer material ou camada que pode ser estreitado tal como material não trançado, trançado ou entrelaçado ou laminado contendo um deles. Como aqui usado, o termo "material estreitado" se refere a qualquer material que tenha sido puxado em pelo menos uma dimensão (por exemplo, comprimento), reduzindo a dimensão transversal (por exemplo, largura) de modo que, quando a força de arrasto é removida, o material pode ser puxado de volta para sua largura original. 0 material estreitado, em geral, tem um peso de base maior por área de unidade do que o material não estreitado. Quando o material estreitado é puxado de volta para sua largura original, ele deve ter aproximadamente o mesmo peso de base que o material não estreitado. Isso difere do estiramento/orientação da camada de película, durante o que a película é afinada e o peso de base é reduzido. Tramas não trançadas adequadas para uso da invenção são feitas de polímero(s) inelástico(s).

Como aqui usado, o termo "material estreitável reversivelmente" se refere a um material estreitado que foi tratado enquanto estreitado para transmitir memória para o material de modo que, quando uma força for aplicada para estender o material até suas dimensões pré-estreitadas, as porções estreitadas e tratadas, em geral, se recuperarão até suas dimensões estreitadas mediante término da força. Uma forma de tratamento é a aplicação de calor. Geralmente falando, a extensão do material estreitável reversivelmente está substancialmente limitada à extensão até suas dimensões pré-estreitadas. Portanto, a menos que o material seja elástico, a extensão demasiada além de suas dimensões pré-estreitadas resultará em falha do material. Um material estreitado reversivelmente pode incluir mais de uma camada, por exemplo, múltiplas camadas de trama ligadas com fiação, camadas múltiplas de trama com fusão a sopro, camadas múltiplas de trama cardadas ligadas ou qualquer outra combinação adequada ou misturas das mesmas, conforme descrito na patente norte-americana 4.965,122 para Morman que é aqui incorporada através de referência. 0 termo "estreitamento percentual" se refere à relação determinada pela medição da diferença entre a dimensão não estreitada (largura) e a dimensão estreitada) largura do material estreitável e, então, dividindo aquela diferença pela dimensão não estreitada do material estreitável.

Como aqui usado, os termos "folha elastomérica" e "trama elastomérica" se refere às películas elastoméricas formadas por extrusão, fusão ou outros métodos conhecidos na técnica; tecidos não trançados elastoméricos tais como, por exemplo, tramas elastoméricas sopradas com fusão, conforme divulgado na patente norte-americana 4.663.220 , de Wisneki e colaboradores, que é aqui incorporada através de referência; espumas elastoméricas: tramas elastoméricas e trama de filamentos elastoméricos . O termo "película" se refere a uma película termoplástica feita usando um processo de extrusão de película, tal como um processo de extrusão de película fundida ou de película soprada. Esse termo inclui películas tornadas microporosas através da mistura de um polímero com um enchedor, formação de uma película da mistura e estiramento da película. O termo "respirável" se refere a um material que é permeável ao vapor d'água conforme medido pelo teste de transmissão de vapor d'água, tendo uma taxa de transmissão de vapor d'água (WVTR) de pelo menos cerca de 300 g/m2/24 horas. 0 teste de transmissão de vapor d'água é divulgado na patente norte-americana 5.955,187, emitida para McCornwack e colaboradores, que é aqui incorporada através de referência de uma maneira consistente com a mesma. O termo "co-extrusão" ou "co-extrudado" se refere a películas incluindo duas ou mais camadas de material termoplástico que são extrudadas simultaneamente para formar uma única folha integrada de película sem a necessidade de um processo adicional de fixação ou laminação para ligar as camadas uma à outra.

Como aqui usado, o termo "laminado extensível" se refere a um material tendo uma folha elastomérica unida a um material extensível pelo menos em dois locais (por exemplo, um laminado extensível de face única). A folha elastomérica pode ser unida ao material extensível em pontos intermitentes ou pode ser completamente ligada ao mesmo. A junção é realizada enquanto a folha elastoméricas e o material extensível estão em configuração justaposta. Um laminado extensível pode incluir mais de duas camadas. Por exemplo, a folha elastomérico pode ter um material extensível unido a ambos os seus lados de modo que um laminado extensível de três camadas é formado tendo uma estrutura de material extensível/folha elastomérica/ material extensível (por exemplo, um laminado extensível de duas faces). Folhas elásticas ou elastoméricas adicionais, camadas de material estreitado e/ou materiais extensíveis inerentemente, tais como tramas cardadas ligadas, podem ser adicionadas. Outras combinações de folhas elastoméricas e materiais extensíveis podem ser usadas, por exemplo, conforme indicado nas patentes norte-americanas comumente cedidas 5.114.781 e 5.116.662 , para Morman, e 5.336.545, para Morman e colaboradores, que são aqui incorporadas através de referência. 0 termo "laminado extensível não estirado comparável" se refere a um laminado extensível incluindo o mesmo material ou materiais extensíveis não trançados e a mesma folha ou folhas elastoméricas formadas pelo mesmo processo que não foram mecanicamente estiradas na direção transversal por pelo menos aproximadamente a mesma quantidade que um laminado extensível da presente invenção. 0 termo "roupa" inclui roupas absorventes semelhantes a calças e roupas médicas e protetoras industriais. 0 termo "roupa absorvente semelhante a calças" inclui, sem limitação, fraldas, calças de treinamento, roupa para natação, calça de baixo absorvente, lenços para bebês, produtos para incontinência de adultos e produtos para higiene feminina. O termo "roupa médica protetoras" incluir, sem limitação, roupas cirúrgicas, roupões, aventais, máscaras faciais e cortinas. O termo "roupa industrial protetora" inclui, sem limitação, uniformes protetores e roupa de trabalho. 0 termo "esticador de estrutura" se refere a uma máquina ou aparelho usado para estirar o material até uma largura especificada. Uma máquina típica inclui um par de correias sem fim em trilhos horizontais. O material é firmemente mantido nas bordas por pinos ou clipes nas duas corridas que divergem à medida que elas avançam, assim, ajustando o material até a largura desejada.

Como aqui usado, o termo "compreendendo" é um termo aberto para a inclusão de outros materiais ou etapas do processo adicionais que não aquelas citadas.

Esses que termos podem ser definidos com linguagem adicional nas porções restante da especificação. DESCRIÇÃO DE CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS A presente invenção proporciona um laminado extensível tendo propriedades de estiramento aperfeiçoadas. As propriedades de estiramento aperfeiçoadas são obtidas sem uma mudança nos materiais iniciais tipicamente usados para fazer o laminado. Um laminado de uma trama extensível não trançada e uma folha elastomérica são estirados, mecanicamente, em uma direção transversal por pelo menos cerca de 50 por cento, adequadamente por pelo menos cerca de 65 por cento, desejavelmente por pelo menos cerca de 75 por cento e em uma concretização por pelo menos cerca de 100 por cento. 0 laminado extensível resultante tem um valor de histerese e deformação que são menores do que um valor de histerese e deformação para um laminado comparável que não foi estirado mecanicamente na direção transversal. 0 Laminado resultante também tem uma relação de alongamento/retração menor do que um laminado não estirado comparável. Também é proporcionado um método de fabricação do laminado extensível.

De um modo geral, o laminado extensível terá um valor de histerese, medido durante um primeiro ciclo de alongamento/retração de 100 por cento, pelo menos cerca de 15 por cento menor do que um laminado extensível não estirado comparável, desejavelmente pelo menos cerca de 20 por cento menor e em uma concretização pelo menos cerca de 25 por cento menor. Adequadamente, o laminado extensível terá uma deformação, medida durante um primeiro ciclo de alongamento/retração de 100 por cento, pelo menos 10 por cento menor do que um laminado extensível não estirado comparável, mais adequadamente pelo menos cerca de 20 por cento menor e, em uma concretização, pelo menos cerca de 30 por cento menor. Adicionalmente, o laminado extensível terá uma relação de alongamento/retração (relação de E/R) pela menos cerca de 15% menor do que um laminado extensível não estirado comparável, desejavelmente pelo menos cerca de 20% menor e, em uma concretização, pelo menos cerca de 25% menor. O valor de histerese, a deformação e a relação de E/R reduzidos serão relativamente permanentes. Por "relativamente permanente", queremos dizer que um laminado extensível testado sete dias após o estiramento direcional transversal terá: o valor de histerese, medido durante o primeiro ciclo de alongamento/retração de 100 por cento, pelo menos cerca de 15% menor do que um laminado extensível não estirado comparável, desejavelmente pelo menos cerca de 20% menor; uma deformação, medida durante o primeiro ciclo de alongamento retração de 100 por cento, pelo menos cerca de 10% menor do que o laminado extensível não estirado comparável, adequadamente pelo menos cerca de 20% menor; e uma relação de E/R pelo menos cerca de 15% menor do que um laminado extensível não estirado comparável, adequadamente pelo menos cerca de 20% menor. Além disso, o laminado extensível testado trinta dias após o estiramento direcional transversal terá: um valor de histerese, medido durante o primeiro ciclo de alongamento/retração de 100 por cento, pelo menos cerca de 15% menor do que uma laminado extensível não estirado comparável, desejavelmente pelo menos cerca de 20% menor; uma deformação, medida durante um primeiro ciclo de alongamento/retração de 100 por cento, pelo menos cerca de 10% menor do que um laminado extensível não estirado comparável, adequadamente pelo menos cerca de 20% menor; e uma relação de E/R pelo menos cerca de 15% menor do que um laminado extensível não estirado comparável, adequadamente pelo menos cerca de 20% menor. O laminado extensível é adequado para uso em uma variedade de produtos para o consumidor incluindo, mas não estando limitado aos mesmos, roupas absorventes, fraldas, calças de treinamento, roupa para natação, produtos para incontinência de adultos, produtos para higiene feminina e roupas médicas ou industriais protetoras.

Conforme mostrado na figura 1, o laminado extensível 10 inclui uma trama extensível não traçada 12 laminado em uma folha elastoméricas 14. 0 laminado extensível 10 é extensível em uma direção transversal 16 devido à influência da trama extensível não trançada 12. Quando uma força de extensão na direção transversal é removida, o laminado 10 retornará substancialmente para a sua configuração fabricada devido à influência da força elastomérica 14.

Opcionalmente, o laminado extensível 10 pode incluir camadas adicionais de material não trançada e/ou material elastomérico. Por exemplo, o laminado extensível pode incluir primeira e segunda tramas extensíveis não trançadas laminadas em um lado de uma folha elastomérica. Alternativamente, o laminado extensível 10 pode incluir primeira e segunda folhas elastoméricas laminadas uma na outra e/ou em uma trama extensível não trançada.

De um modo geral, durante o processo de laminação, dois tipos de ligações são formadas entre a trama extensível não trançada 12 e a folha elastomérica 14. Fazendo referência às figuras 2a e 2b, o laminado 50 inclui ligações primárias 20 e ligações secundárias 22 que unem a trama extensível não trançada 12 à folha elastomérica 14.

Em um aspecto, fazendo referência à figura 2a, as ligações primárias de 20 podem envolver ligação através de um plano interfacial 24 entre a trama extensível não trançada 12 e a folha elastomérica 14, em que porções dos dois materiais se tornam emaranhadas com e/ou encapsuladas dentro uma da outra, como ocorre durante técnicas de laminação de ligação por pontos. Como resultado, as ligações primárias 20 são resistentes à ruptura durante alongamento ou extensão do laminado 50, assim, transmitindo coesão interna para o laminado 50. Desse modo, a trama extensível não trançada 12 não se separa facilmente da folha elastomérica 14 durante extensão ou alongamento.

Em outro aspecto, fazendo referência à figura 2b, as ligações primárias 20 podem envolver ligação ao longo do plano interfacial 24 em que a intensidade ou resistência de ligação das ligações é maior, tal como pode ocorrer durante técnicas de laminação térmica com calandra. Como um resultado, as ligações primária 20 são resistentes à ruptura durante alongamento ou extensão do laminado 50, assim, transmitindo coesão interna a um laminado 50. Desse modo, a trama extensível não trançada 12 não se separa facilmente da folha elastomérica 14 durante extensão ou alongamento.

As melhores propriedades elásticas para o laminado extensível 10 são obtidas quando a folha elastomérica 14 e a trama extensível não trançada 12 se estiram totalmente de, modo independente uma da outra e (por exemplo, quando não há fixação física entre a folha elastomérica 14 e a trama extensível não trançada 12) . Contudo, alguma fixação física é obviamente requerida para formar o laminado. A fixação adequada é finalmente formada (ligações primárias) para assegurar que o laminado tenha coesão interna adequada, mas, freqüentemente, alguma fixação desnecessária (ligações secundárias) também ocorre. Essas ligações secundárias, que não são requeridas para formação aceitável do laminado, causam impacto negativo para as propriedades elásticas do laminado.

As ligações secundárias 22, que, tipicamente, se formam no plano interfacial 24, em geral não envolvem emaranhado significativo ou encapsulamento da trama extensível não trançada 12 e da folha elastomérica 14. Adicionalmente, essas ligações secundárias, tipicamente, têm uma resistência ou intensidade de ligação menor. Como resultado, as ligações secundárias 22 são em geral mais fracas do que as ligações primárias 20. Contudo, acredita-se que as ligações secundárias 22 são prejudiciais para as propriedades elásticas do laminado 50. As ligações secundárias 22, embora não sejam fortes o bastante para transmitir coesão interna significativa para o laminado, fazem o laminado mais rígido e menos elástico. De um modo geral, esses laminados têm um valor de histerese, medida durante um primeiro ciclo de alongamento/retração de 100 por cento, maior do que cerca de 45%, freqüentemente, entre cerca de 50% a cerca de 75%. Adicionalmente, esses laminados têm, tipicamente, uma deformação, medida durante o primeiro ciclo de alongamento/retração de 100%, de 9% ou mais. Como um resultado, quando o laminado 50 é estirado na direção transversal por um primeiro tempo, uma quantidade maior de força deve ser usada para obter estiramento máximo e obter encaixe adequado, quando o laminado 50 é usado em um produto para consumidor. Adicionalmente, a deformação maior pode causar ensacamento do produto e encaixe pobre.

Adequadamente, a trama extensível não trançada 12 pode ser um material não trançado inerentemente extensível, tal como, por exemplo, o material de ligação com fiação de bicomponentes torcido, conforme divulgado na patente norte- americana 5.418.045, comumente cedida, de Pike e colaboradores, que é aqui incorporada através de referência ou uma trama cardada ligada orientada.

Outros materiais extensíveis não trançados adequados incluem materiais extensíveis biaxialmente não trançados, tais como ligação com fiação estirada/crepada estreitada. O material extensível não trançado na direção da máquina e na direção transversal pode ser proporcionado pelo estiramento de uma trama fibrosa não trançada em uma direção da máquina para causar estreitamento (e extensibilidade) na direção transversal. Alternativamente, o material não trançado pode ser uma coleção muito frouxa de fibras ligadas descontinuamente na direção transversal, de modo que o material pode ser estirado na direção transversal. 0 mesmo material com a extensibilidade na direção transversal transmitida pode ser encrespado ou crepado na direção da máquina para causar extensibilidade na direção da máquina. 0 material extensível não trançado 12 pode ser também um material estreitado não trançado tal como, por exemplo, uma trama ligada por fiação estreitada, uma trama de fusão a sopro estreitada ou uma trama cardada ligada estreitada. Adequadamente, o material não trançado estreitado pode ter um estreitamento percentual de cerca de 20% a cerca de 75%. Desejavelmente, a trama estreitada não trançada pode ter um estreitamento percentual de cerca de 30% a cerca de 70%.

Se o material não trançado estreitado for uma trama de fibras de fusão a sopro, ele pode incluir microfibras de fusão a sopro. O material não trançado estreitado pode ser feito de qualquer material que possa ser estreitado através de tensão e estendido, mediante aplicação de uma força para estender o material estreitado até suas dimensões pré-estreitadas. Certos polímeros, tais como, por exemplo, poliolefinas, poliésteres e poliamidas, podem ser tratados pelo calor sob condições adequadas para transmitir essa memória. Poliolefinas exemplificativas incluem um ou mais de polietileno, polipropileno, polibuteno, copolímeros de etileno, ou copolímeros de propileno e copolímeros de buteno. Polipropilenos que foram verificados como sendo úteis incluem, por exemplo, polipropileno disponível de Himont Corporation de Wilmington, Delaware, com a designação comercial de PF-304, polipropileno disponível de Exxon-Mobil Chemical Company, de Baytin, Texas, com a marca de comércio e indústria registrada que ESCORENE PD-3445 e polipropileno disponível de Shell Chemical Company de Houston, Texas com a designação comercial DX 5A09. Polietilenos também podem ser usados, incluindo ASPUN 6811A e 2553, polietileno os de baixa densidade linear da Dow Chemical Company, de Midland, Michigan, bem como vários polietilenos de alta densidade. As características químicas desde materiais estão disponíveis de seus respectivos fabricantes.

Em uma concretização da presente invenção, a trama extensível não trançada 12 pode ser um material de múltiplas camadas tendo, por exemplo, pelo menos uma camada de trama ligada por fiação unida a pelo menos uma camada de trama com fusão a sopro, trama cardada ligada ou outro material adequado. Por exemplo, a trama extensível não trançada 12 pode ser um material de múltiplas camadas tendo uma primeira camada de poliolefina ligada com fiação tendo um peso base de cerca de 0,2 a cerca de 8 onças por jarda quadrada (osy) (cerca de 6,8 a cerca de 271,3 gramas por metro (g/m2) ) , uma camada de poliolefinas com fusão a sopro tendo um peso base de cerca de 0,1 a cerca de 4 osy (cerca de 3,4 a cerca de 113, 4 g/m2) e uma segunda camada de poliolefina ligada por fiação, tendo um peso base de cerca de 0,2 a cerca de oito osy (cerca de 6,8 a cerca de 271,3 g/m2) .

Alternativamente, a trama extensível não trançada 12 pode ser de camada única de material tal como, por exemplo, uma trama ligada com fiação tendo um peso base de cerca de 0,2 a cerca de 10 osy (cerca de 6,8 a cerca de 339, to 1 g/m2) ou uma trama com fusão a sopro tendo um peso base de cerca de 0,2 a cerca de 8 osy (cerca de 6,8 a cerca de 271,3 g/m2). A trama extensível não trançada 12 também pode incluir um material composto feito de uma mistura de duas ou mais fibras diferentes ou uma mistura de fibras e partículas. Essas misturas podem ser formadas através da adição de fibras e/ou partículas a uma corrente de gás em que as fibras de fusão a sopro são conduzidas de modo que uma mistura íntima emaranhada de fibras com fusão a sopro e outros materiais (por exemplo, polpa de madeira, fibras soltas ou partículas tais como, por exemplo, materiais super-absorventes) ocorre antes da reunião das fibras mediante um dispositivo de coleta para formar uma trama coerente de fibras de fusão a sopro dispersas randomicamente e outros materiais, tais como divulgado na patente norte-americana 4.100.324, de Anderson e colaboradores, que é aqui incorporada através de referência.

As fibras da trama extensível não trançada 12 serão unidas através de ligação interfibras, usando um ou mais dos processos de ligação descritos na "DEFINIÇÃO" precedente de ligação entre fibras. A folha elastomérica 14 pode ser feita de qualquer material que possa ser fabricado na forma de folha. Por exemplo, a folha elastomérica 14 pode ser uma trama elastomérica não trançada, uma espuma elastomérica, uma trama elastomérica de tecido forte ou uma trama elastomérica de filamentos. A trama elastomérica não trançada pode ser formada através de fusão a sopro de uma resina adequada ou misturas contendo a mesma para proporcionar uma trama elastomérica não trançada. Um exemplo específico de trama elastomérica não trançada é divulgado na patente norte-americana 4.663.220, de Wisneski e colaboradores, que é aqui incorporada através de referência.

Alternativamente, a folha elastomérica 14 pode ser uma película elastomérica feita de um copolímero de estireno, por exemplo, um polímero selecionado de estireno-butadieno-estireno, estireno-isopreno-estireno, estireno-etileno/butileno-estireno, estireno-etileno/ propileno-estireno de suas combinações. Esses copolímeros de estireno são, tipicamente, altamente elásticos e controlam substancialmente toda a elasticidade da película elastomérica co-extrudada. Os copolímeros de estireno adequados para uso na presente invenção estão disponíveis de Kraton Polymers, de Houston, Texas, com a marca de comércio e indústria registrada KRATON. Um desses copolímeros pode ser, por exemplo, KRATON G-1657. Misturas elastoméricas adequados contendo copolímeros de KRATON incluem, por exemplo, KRATON G-2755 e KRATON G-2760.

Outros materiais exemplares que podem ser usados incluem materiais elastoméricos de poliuretana tais como, por exemplo, aqueles disponíveis sob a marca de comércio e indústria registrada que ESTANE, de Noveon, Inc., de Cleveland, Ohio, materiais elastomérico de poliamidas, tais como, por exemplo, aqueles disponíveis sob a marca de comércio e indústria registrada PEBAX, de Atofina Chemical Company, de Filadélfia, Pensilvânia, e materiais elastoméricos de poliéster tais como, por exemplo, aqueles disponíveis sob a marca de comércio e indústria registrada HYTREL, de E.I. duPont De Nemours & Company of Wilmington, Delaware. A formação de folhas elastoméricas de materiais elásticos de poliéster é divulgada por exemplo, na patente norte-americana No. 4.741.949 , de Morman e colaboradores, aqui incorporada através de referência.

Uma película elastomérica pode incluir um copolímero catalisado de local único tal como um polímero de "metaloceno", produzido de acordo com um processo de metaloceno. 0 termo "catalisado em local único" como aqui usado inclui aqueles materiais poliméricos que são produzidos pela polimerização de pelo menos etileno usando metaloceno ou catalisadores de geometria restrita, como uma classe de complexos organometálicos, como catalisadores. Por exemplo, um metaloceno comum é o ferroceno, um complexo de um metal entre dois ligantes de ciclopentadienil (Cp) . Catalisadores de processo de metaloceno incluem dicloreto de bis (n-butilciclopentadienil) titânio, dicloreto de bis (n-butilciclopentadienil) zircônio, cloreto de bis{ ciclopentadieni) escânio, dicloreto de bis(indenil) zircônio, cobaltoceno, tricloreto de ciclopentadieni1 titânio, ferroceno, dicloreto de hafnoceno, dicloreto de isopropil (ciclopentadienil,-1-aofluorenil) zircônio, dicloreto de molibdoceno, niqueloceno, dicloreto denioboceno, rutenoceno, dicloreto de titanoceno que o, hidreto de um cloreto. Como é que de zirconoceno, dicloreto de zirconoceno, entre outros. Uma vista mais exaustiva desses compostos está incluída na patente norte-americana No. 5.374.696, de Rose é a n e colaboradores e cedida para Dow Chemical Company, de Midland, Michigan. Esses compostos também são discutidos na patente norte-americana No. 5.064.802, de Stevens e colaboradores, e também cedida para a Dow.

Desejavelmente, os copolímeros de etileno-alfa olefinas catalisado de local único tem uma densidade de cerca de 0,860 a cerca de 0,900 gramas por centímetro cúbico e são selecionados de copolímeros de etileno e 1-buteno, copolímeros de etileno e 1-hexeno, copolímeros de etileno e 1-octeno e suas combinações. Esses copolímeros de etileno-alfa olefinas catalisados em local único estão disponíveis de Exxon-Mobil Chemical Company, de Baytown, Texas, sob as marcas registradas de comércio e indústria EXXPOL para polímeros baseados em propileno e EXACT para polímeros baseados em polietileno. A DuPont Dow Elastomers, L.L.C. de Wilmington, Delaware, tem polímeros comercialmente disponíveis sob a marca registrada de comércio e indústria ENGAGE. Copolímeros de etileno-alfa olefinas catalisado diz em local único também são disponíveis sob a marca registrada de comércio e indústria AFFINITY, da DOW Chemical, de Midland, Michigan. Copolímeros de etileno-alfa olefinas catalisados de local único para uso na presente invenção incluem, por exemplo, ENGAGE EG8200 e AFFINITY XUS58380.01L.

Polímeros elastoméricos incluindo polipropileno, sozinhos ou em combinação com outros polímeros elastoméricos ou materiais elásticos, também são adequados para a formação da película elastomérica. Por exemplo, a película elastomérica pode ser formada de um homopolímero elastomérico de polipropileno, um copolímero elastomérico de polipropileno ou uma combinação dos mesmos.

Uma poliolefina pode ser usada sozinha para formar uma película extensível ou pode ser misturada com um polímero elastomérico para aperfeiçoar a processabilidade da composição da película. A poliolefina pode ser uma que, quando submetida a uma combinação apropriada de condições de temperatura elevada e pressão elevada, é extrudável, sozinha ou na forma misturada. Materiais de poliolefinas úteis incluem, por exemplo, polietileno, polipropileno e polibuteno, incluindo copolímeros de etileno, copolímeros de propileno e copolímeros de buteno. Um polietileno particularmente útil pode ser obtido de U. S. I. Chemical Company sob a marca registrada de comércio e indústria PETROTHENE NA601. Duas ou mais poliolefinas podem ser utilizadas. Misturas extrudáveis de polímeros elastoméricas e poliolefinas são divulgadas, por exemplo, na patente norte-americana No. 4.663.220, de Wisneski e colaboradores, aqui incorporada através de referência. A película elastomérica também pode ser um material de múltiplas camadas pelo fato de que ele pode incluir duas ou mais tramas ou folhas coerentes. Adicionalmente, a folha elastomérica 14 pode ser um material de múltiplas camadas em que uma ou mais das camadas contém uma mistura de fibras elásticas e extensíveis ou partículas. Um exemplo deste último tipo de trama elástica é divulgado na patente norte-americana No. 4.209.563, de Sisson, aqui incorporada através de referência, em que fibras elastoméricas e extensíveis são misturadas para formar uma trama coerente simples de fibras randomicamente dispersas.

Películas elastoméricas exemplificativas para uso na presente invenção incluem misturas de copolímeros em bloco de (poli/poli(etilenobutileno)/poliestireno), polímeros e poliolefinas derivados de metaloceno. Por exemplo, a película elastomérica pode ser formada de uma mistura de cerca de 15% a cerca de 75% de uma poliolefina derivada de metaloceno, de cerca de 10% a cerca de 60% de copolímeros em bloco de (poli/poli(etilenobutileno)/ poliestireno) e de 0 a cerca de 15% de um polietileno de baixa densidade.

Em outro aspecto, a folha elastomérica 14 pode ser um material de espuma elastomérica. O material de espuma elastomérica adequado é uma espuma de poliuretana elastomérica. A folha elastomérica 14 pode incluir uma película elastomérica enchida. A película elastomérica enchida pode ser formada pela mistura de uma ou mais poliolefinas e/ou resinas elastomérica com um enchedor em partículas. As partículas de enchedor podem incluir qualquer material orgânico ou inorgânico adequado. De um modo geral, as partículas de enchedor terão um diâmetro médio de partícula de cerca de 0,1 a cerca de 8,0 mícrons, desejavelmente, de cerca de 0,5 a cerca de 5,0 mícrons e , mais desejavelmente, cerca de 0,8 a cerca de 2,0 mícrons. Partículas de enchedor inorgânicas adequadas incluem, sem limitação, carbonato de cálcio, argila não intumescível, sílica, alumina, sulfato de bário, carbonato de sódio, talco, sulfato de magnésio, dióxido de titânio, zeólitos, sulfato de alumínio, terra diatomácea, carbonato de magnésio, carbonato de bário, caulim, mica, carbono, óxido de cálcio óxido de magnésio e, hidróxido de alumínio. Partículas orgânicas de enchedor adequadas incluem partículas ou cordões de polímero. 0 carbonato de cálcio é a partícula de enchedor presentemente desejada. A folha elastomérica enchida 14 pode ser afinada por estiramento para causar a formação de vazios em torno das partículas de enchedor, assim, tornando a película respirável. A folha elastomérica 14 pode ser formada por qualquer número de processos convencionalmente conhecidas, incluindo, mas não limitado aos mesmos, extrusão em matriz plana, processos de película soprada (tubular), fusão, co-extrusão e semelhantes. Adequadamente, a folha elastomérica 14 pode ter um peso de base de cerca de 5 a cerca de 100 gramas por metro quadrado, desejavelmente, cerca de 25 a cerca de 60 gramas por metro quadrado.

Sem estar assim limitado, acredita-se que as moléculas na folha elastomérica 14 são predominantemente orientadas nas direções da máquina e, assim, a folha elastomérica tem suas melhores propriedades elásticas na direção da máquina. 0 estiramento mecânico direcional transversal da presente invenção orienta algumas das moléculas na direção transversal, assim, aperfeiçoando as propriedades elásticas direcionais transversais da folha elastomérica em estiramentos subsequentes. É teorizado que, durante a laminação de uma trama extensível não trançada 12 e uma folha elastomérica 14, o estiramento mecânico em uma direção transversal ajuda no rompimento de domínios microscópicos dentro da resina elastomérica, resultando em um laminado extensível 10 tendo propriedades de estiramento aperfeiçoadas em ciclos subsequentes de alongamento/ retração. A figura 3 ilustra esquematicamente um método para fazer o laminado extensível 10 da invenção incluindo uma trama extensível não trançada 12 e uma folha elastomérica 14. Nesse método, um laminado 50 da trama extensível não trançada 12 e a folha elastomérica 14 é estirado mecanicamente na direção transversal por pelo menos cerca de 50%, adequadamente por pelo menos cerca de 65%, desejavelmente, por pelo menos cerca de 75%, vantajosamente por pelo menos cerca de 100%. 0 estiramento mecânico>é preferido para assegurar que uma força uniforme é aplicada através do laminado por uma quantidade uniforme de tempo. Acredita-se que o estiramento mecânico do laminado 50 na direção transversal resulta em um laminado extensível tendo propriedades aperfeiçoadas e mais consistentes de estiramento, tais como menor histerese e deformação, particularmente em círculos subseqüente de alongamento/relaxamento.

Fazendo referência à figura 3, o método de fabricação do laminado extensível 10 inclui o fornecimento de uma trama não trançada de material 26 em um rolo de abastecimento 28. A trama de material não trançado 26 passa através de um primeiro passe 30, incluindo os rolos de passe 32 e 34, girando em uma primeira velocidade de superfície; e através de um segundo passe 36, incluindo rolos de passe 38 e 40, girando em uma segunda velocidade de superfície que é maior do que a primeira velocidade de superfície, assim, formando uma trama extensível não trançada 12. O estreitamento da trama não trançada de material 26 entre o primeiro passe 30 e o segundo passe 36 em uma direção da máquina 18 é efetuado pelas diferentes velocidades de superfície dos rolos de passe. Adequadamente, a trama não trançada e estreitada resultante 12 tem um estreitamento percentual de cerca de 20 a cerca de 75%, desejavelmente, cerca de .30 a cerca de 70%.

Alternativamente, a trama de material não trançado 26 no rolo de abastecimento 28 pode ser um material não trançado pré-estreitado ou um material não trançado inerentemente extensível que pode ser laminado diretamente com uma folha elastomérica 14 sem qualquer processamento em linha anterior.

Alternativamente, conforme mostrado na figura 4, a folha elastomérica 14 pode ser uma película elastomérica formada por um processo de extrusão exatamente antes da laminação na trama não trançada extensível 12. Um elastômero fundido 52 é extrudado através de uma ponta de uma matriz 54 para formar uma folha elastomérica extrudada 14. A folha elastomérica extrudada 14 é depositada diretamente na trama não trançada extensível 12 e as duas camadas são laminadas juntas no terceiro passe 44. A folha elastomérica extrudada 14 pode contatar o material de trama não trançada extensível 12 dentro de cerca de 0,1 a 1,0 segundo após a película deixar a ponta de matriz 54, adequadamente dentro de cerca de 0,25 a cerca de 0,5 segundos, desejavelmente, dentro de cerca de 0,3 a cerca de 0,45 segundos. A folha elastomérica 14 pode ser extrudada em uma temperatura de cerca de 180° C a cerca de 300° C, adequadamente de cerca de 200° C a cerca de 250° C. Pressão leve é aplicada no terceiro passe 44 para ligar termicamente a folha elastomérica 14 (em um estado relativamente não tensionado) à trama não trançada estreitada tensionada 12. Os rolos de passe 46 e 48 podem ou não ser padronizados, não precisam ser aquecidos e podem ser resfriados (por exemplo, até uma temperatura de cerca de 10° C a cerca de 30° C, de modo a resfriar a folha elastomérica 14 na trama não trançada extensível 12. 0 laminado 50 pode ser estirado na direção transversal 16 devido à capacidade de extensão da trama extensível não trançada 12. Mediante relaxamento, o laminado 50 pode retornar substancialmente a sua configuração fabricada original, dependendo da força retrativa da folha elastomérica 14 e de quão retrativo é o elastômero. De um modo geral, o laminado 50 pode ter um valor de histerese maior do que cerca de 45%, tipicamente, maior do que cerca de 50%. O laminado 50 pode ter um valor de histerese tão alto quanto cerca de 75%, dependendo do grau de formação de ligações secundárias durante a laminação e do número de domínios microscópicos existentes dentro da resina ou resinas elastoméricas que compõem a película. De um modo geral, o laminado 50 pode ter uma deformação de 9% ou mais. A trama não trançada extensível 12 pode ser laminada na folha elastomérica 14 por uma variedade de processos, incluindo, mas não limitado aos mesmos, ligação adesiva, ligação térmica, ligação por pontos, soldagem ultra-sônica e suas combinações. Por exemplo, os rolos de passe 46 e 4 8 podem ser aquecidos até uma temperatura de cerca de 93° C a cerca de 135° C de modo que a trama extensível não trançada 12 é ligada termicamente à folha elastomérica 14.

Fazendo referência mais uma vez à figura 3, o laminado 50 é passado através de um quarto passe 56, incluindo rolos ranhurados 58 e 60, de modo que o laminado 50 é estirado mecanicamente (incrementalmente) em uma direção transversal 16 para produzir um laminado extensível 10, tendo propriedades de estiramento aperfeiçoadas. Conforme mostrado na figura 3a, os rolos ranhurados 58 e 60 incluem uma pluralidade de cristas 62, definindo uma pluralidade de ranhuras 64 posicionadas através dos rolos ranhurados 58 e 60 na direção transversal 16. De um modo geral, as ranhuras 64 serão orientadas perpendiculares à direção de estiramento do material. Em outras palavras, as ranhuras 64 serão orientadas na direção da máquina a fim de estirar o laminado 50 na direção transversal. Fazendo referência à figura 3b, as cristas 62 do rolo ranhurado 58 se entrelaçam com as ranhuras 64 do rolo ranhurado 60 e as ranhuras 64 do rolo ranhurado 58 se entrelaçam com as cristas 62 do rolo ranhurado 60 no quarto passe 56 de modo que o laminado 50 é estirado mecanicamente na direção transversal 16. Adequadamente, o laminado 50 é estirado mecanicamente na direção transversal 16 por pelo menos cerca de 50%, desejavelmente por pelo menos cerca de 65%, mais dese javelmente por pelo menos cerca de 7 5%, mais dese javelmente por cerca de 100%. À medida que o laminado estirado mecanicamente 50 sai do quarto passe 56 é permitido que ele relaxe em direção a sua dimensão pré-estreitada substancialmente, assim formando o laminado extensível 10 da presente invenção. O laminado extensível 10 pode ser enrolado em um rolo de captação (não mostrado) para uso posterior em um processo fora de linha ou pode ser transportado para um processo em linha para incorporação em um produto para consumidor.

Alternativamente, conforme mostrado na figura 4a, o laminado 50 pode ser passado através de um esticador de estrutura 66 de modo que o laminado 50 é estirado mecanicamente na direção transversal 16 por pelo menos cerca de 50%, dese javelmente por pelo menos cerca de 65%, mais dese javelmente por pelo menos cerca de 75%, mais desejavelmente por cerca de 100%. Fazendo referência à figura 4a, o esticador de estrutura 66 inclui um par de correias ou correntes divergentes 68. As bordas transversais 70 do laminado 50 são presas às correias divergentes 68 por uma série de clipes 72 que mantêm o laminado 50 no lugar. À medida que o laminado 50 é puxado através do esticador de estruturas 66, as correias divergentes 68 estiram mecanicamente o laminado 50 na direção transversal 16 por uma quantidade desejada, adequadamente por pelo menos cerca de 50%. À medida que o laminado estirado mecanicamente sai do esticador de estruturas 66, às bordas transversais 70 são liberadas e o laminado é permitido relaxar de volta a sua dimensão pré-estirada, assim, formando um laminado extensível 10 da presente invenção. Outros meios conhecidos na técnica também podem ser usados para estirar mecanicamente o laminado 50 na direção transversal por pelo menos cerca de 50%.

EXEMPLOS

Laminados incluindo uma camada de trama extensível não traçada e uma película elástica foram preparadas como segue: Amostra 1: Laminados extensíveis foram preparados através de laminação térmica de uma trama ligada por fiação de 0,75 osy (aproximadamente, 25,4 g/m2) a ambos os lados de uma folha elastomérica de 36 g/m2. A trama ligada por fiação, produzida por Kimberly-Clark Corporation, foi estreitada para proporcionar um estreitamento percentual de cerca de 56%. A folha elastomérica era uma película de MD-6659 obtida de Kraton Polyners, de Houston, Texas.

Os laminados foram estirados mecanicamente na direção transversal por cerca de 100% para produzir um laminado extensível da presente invenção. Os laminados extensíveis foram testados em ciclos para medir a relação de alongamento/retração, o valor de histerese e a deformação dos laminados extensíveis imediatamente e em 1, 7 e 19 dias após o estiramento. Um laminado de controle não estirado também foi testado. Os resultados estão incluídos na tabela 1. A diminuição percentual para relação de E/R, o valor de histerese e a deformação pode ser calculada como segue: Diminuição % = [(não estirado - estirado)/ (não estirado)]x 100.

Por exemplo, a diminuição na relação E/R no primeiro dia seria calculada como: Amostra 2 Os laminados extensíveis foram preparados através de laminação térmica de uma trama ligada por fiação 0,5 osy (aproximadamente, 17 g/m2) em ambos os lados de uma folha elastomérica de 42 g/m2. A trama ligada por fiação, produzida por Kimberly-Clark Corporation, foi estreitada dentro de uma largura de cerca de 126 polegadas (aproximadamente cerca de 320 centímetros) a uma largura de cerca 45 polegadas (cerca de 114,3 centímetros) para proporcionar um estreitamento percentual de cerca de 64%. A folha elastomérica era uma película KRATON G-2755, obtida de KRATON POLYMERS, de Houston, Texas.

Os laminados foram estirados mecanicamente na direção transversal por cerca de 100% para produzir um laminado extensível da presente invenção. Os laminados extensíveis foram testados para medir a relação de alongamento/ retração, o valor de histerese e a deformação dos laminados extensíveis imediatamente e aos 7, 19 e 26 dias após o estiramento. O laminado de controle não estirado também foi testado. Os resultados são mostrados na tabela 2.

TESTE PARA DETERMINAR HISTERESE. DEFORMAÇÃO E RELAÇÃO DE ALONGAMENTO/RETRAÇÃO

O teste de reciclagem é um método, usando um testador de tensão de taxa constante de extensão, tal como, por exemplo, Sintech 2, Modelo 3397-139, disponível Sintech Corporation, Cary, Carolina do Norte, para determinar as propriedades elásticas de um laminado extensível. Especificamente, uma amostra de um laminado extensível é cortada em uma dimensão de 11,4 x 7,6 centímetros, os 11,4 cm sendo na direção transversal. A amostra longa de 7,6 cm é presa entre duas garras pneumáticas de modo que o comprimento de calibre (separação das garras) é 5,1 cm e a direção de estiramento é na direção transversal. A velocidade de estiramento é de 50,8 cm/min. O teste é feito durante dois ciclos de extensão/retração. A amostra primeiro é puxada para um alongamento de 100% (separação das garras de 10,1 cm) e imediatamente retornada (retraída) para o comprimento de calibre inicial. 0 ciclo de extensão/retração é então repetido. Finalmente, a amostra é puxada até uma extensão onde ela se rompe, em cujo momento o teste é interrompido. Força e extensão são medidas por uma célula de carga apropriada e outros sensores. Os dados são registrados e analisados por um programa de computador. A histerese foi calculada através da subtração da energia recuperada durante a retração do primeiro ciclo da energia distribuída para estender o material na extensão do primeiro ciclo, essa quantidade dividida pela energia distribuída para estender o material na extensão do primeiro ciclo, essa quantidade vezes 100. A energia distribuída e a energia recuperada foram determinadas pelo computador e medidas como a área sob a curva de tensão-deformação. A deformação percentual é determinada pela medição da extensão que a amostra tem durante o ciclo de retração quando a força primeiro mede 100 gramas ou menos. A deformação percentual é definida como o comprimento de extensão máxima em que a amostra é tomada para menos o comprimento determinado na medição de retração de 10 gramas acima, essa quantidade dividida pelo comprimento de extensão máxima, essa quantidade vezes 100. A relação alongamento/retração (relação E/R) do laminado extensível é caracterizada pela carga (força) medida em alongamento de 30% durante o ciclo de extensão (estiramento) do primeiro ciclo e a carga em alongamento de 30% durante o modo de retração do segundo ciclo. A medição da relação E/R está relatada como uma relação de força de retração por força de extensão vezes 100.

Embora na especificação precedente a presente invenção tenha sido descrita em relação a certas concretizações preferidas da mesma, e muitos detalhes tenham sido apresentados para fins de ilustração, será evidente para aqueles habilitados na técnica que a invenção é suscetível à concretizações adicionais e que alguns dos detalhes aqui descritos podem ser variados consideravelmente, sem afastamento dos princípios básicos da invenção.

Claims

1. Método para fazer um laminado extensível, caracterizado por compreender as etapas de: laminação de pelo menos uma trama não trançada (12) estreitada em uma folha elastomérica (14) para formar um laminado (10); estiramento, mecanicamente, do laminado (10) em uma direção transversal por pelo menos 50%; em que o laminado (10) é estirado mecanicamente na direção transversal usando um esticador de estrutura ou usando um par de rolos ranhurados (58, 60).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o laminado (10) ser estirado mecanicamente na direção transversal por pelo menos 65%.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de o laminado (10) ser estirado mecanicamente na direção transversal por pelo menos 75%.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de o laminado (10) ser estirado mecanicamente na direção transversal por 100 por cento.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de a trama não trançada estreitada ser uma trama não trançada estreitada reversivelmente.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de incluir a etapa de estreitar uma trama não trançada para produzir a trama não trançada estreitada.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de incluir a etapa de estreitar reversivelmente uma trama não trançada para produzir a trama não trançada estreitada reversivelmente.

8. Laminado extensível feito de acordo com o método definido na reivindicação 1, caracterizado por ter um valor de histerese, medido durante um primeiro teste de ciclo de 100%, pelo menos 15% menor do que um laminado extensível não estirado comparável ou uma deformação, medida durante o primeiro teste de ciclo de 100%, pelo menos 10% menor do que um laminado extensível não estirado comparável.

9. Laminado extensível, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de o laminado extensível (10) ter um valor de histerese pelo menos 20% menor do que o laminado extensível não estirado comparável.

10. Laminado extensível, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de o laminado extensível (10) ter um valor de histerese de 7 dias pelo menos 15 por cento menor do que um laminado extensível não estirado comparável.

11. Laminado extensível, de acordo com a reivindicação 8, 9 ou 10, caracterizado pelo fato de o laminado extensível (10) ter um valor de histerese de 30 dias pelo menos 15 por cento menor do que um laminado extensível não estirado comparável.

12. Laminado extensível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de o laminado extensível (10) ter uma deformação pelo menos 20% menor do que um laminado extensível não estirado comparável.

13. Laminado extensível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado pelo fato de o laminado extensível (10) ter uma relação de alongamento/retração menor do que o laminado extensível não estirado comparável.

14. Laminado extensível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 13, caracterizado pelo fato de o laminado extensível (10) ter uma relação de alongamento/retração pelo menos 15% menor do que um laminado extensível não estirado comparável.

15. Laminado extensível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 14, caracterizado pelo fato de o laminado extensível (10) ter uma relação de alongamento/retração em 7 dias pelo menos 15% menor do que um laminado extensível não estirado comparável.

16. Laminado extensível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 15, car ac ter i z ado pelo fato de o laminado extensível (10) ter uma relação de alongamento/retração em 30 dias pelo menos 20% menor do que um laminado extensível não estirado comparável.

17. Laminado extensível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 16, caracterizado pelo fato de a película elastomérica (14) compreender um copolímero de estireno selecionado de estireno-butadieno-estireno, estireno-isopreno-estireno, estireno-etileno/butileno-estireno, estireno-etileno/propileno-estireno e suas combinações.

18. Laminado extensível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 17, caracterizado pelo fato de a película elastomérica (14) compreender um copolímero de etileno-alfa olefina catalisado de local único, tendo uma densidade de 0,860 a 0,900 gramas por centímetro cúbico.

19. Laminado extensível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 18, caracterizado pelo fato de a película elastomérica (14) compreender uma película elastomérica respirável.

20. Laminado extensível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 19, caracterizado pelo fato de a folha elastomérica (14) compreender uma folha elastomérica enchida.

21. Laminado extensível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 20, caracterizado pelo fato de o laminado extensível (10) ser respirável.