BR112016014869B1 - Método para a preparação de um laminado elástico esticável - Google Patents

Abstract

MÉTODOS PARA PRODUZIR LAMINADOS ELÁSTICOS ESTICÁVEIS Laminados elásticos esticáveis tendo uma aparência similar a tecido melhorada, bem como méto-dos de preparar os laminados, são divulgados aqui. Particularmente, a presente divulgação é direcionada para métodos de preparar os laminados de tecido elástico com fraturamento uniforme conforme o laminado é esticado 50%, ou mesmo 100%, ou mais em pelo menos uma dentre a direção da máquina (MD) ou a direção contrária da máquina (CD).

Description

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica prioridade ao pedido dos EUA N° de Série 14/145.500, depositado em 31 de dezembro de 2013, que é aqui incorporado em sua totalidade para fins de referência.

CAMPO DA DIVULGAÇÃO

[002] A presente divulgação é direcionada para métodos de preparação de laminados elásticos esticáveis com aparência similar a tecido melhorada. Particularmente, a presente divulgação é direcionada para métodos de preparar laminados de tecido elástico com fraturas de tecido uniformes conforme o laminado é esticado pelo menos 50% em pelo menos uma dentre a direção da máquina (MD) ou a direção contrária da máquina (CD). Em modalidades apropriadas, a película elastomérica termoplástica dos laminados inclui uma combinação de elastômeros termoplásticos baseados em poliolefina e copolímeros em bloco estirênicos e argila inorgânica. Em algumas modalidades, as películas são devidamente livres de carbonato de cálcio.

[003] Laminados elásticos têm sido usados convencionalmente para proporcionar conforto e funções de vedação suficiente em produtos de cuidados pessoais. Por exemplo, laminados elásticos são utilizados em painéis laterais, acessórios auriculares e elásticos de cintura em fraldas e fraldas de treinamento. No mercado de hoje, os laminados elásticos baseiam-se em um polímero elástico laminado com um material não tecido como revestimento. Estes materiais de revestimento não tecido melhoram a resistência mecânica dos laminados, pois películas elásticas sozinhas não são normalmente fortes o suficiente para evitar a ruptura caso o consumidor estique excessivamente o laminado. Os materiais previnem adicionalmente o bloqueio da película elástica durante o processamento de alta velocidade. Além disso, materiais de revestimento não tecido, feitos de polímero sintético, por exemplo, polipropileno, polietileno ou outras poliolefinas, fornecem melhor aparência similar a tecido do laminado.

[004] Uma película elastomérica mais forte para uso em um laminado elástico iria transferir a carga de força dos materiais de revestimento. Mais particularmente, há uma necessidade na técnica de preparar laminados de película celulósica elástica e, em particular, tecido elástico, tendo gramatura reduzida ou materiais sem revestimento, mantendo ou melhorando a aparência de tecido e sensação macia, como encontrado no atuais laminados não tecidos elásticos. Nesse sentido, a presente divulgação é direcionada para métodos de preparação de laminados elásticos e em modalidades particularmente apropriadas, laminados de tecido elástico, tendo maior resistência elástica, proporcionando a aparência mais suave similar a tecido a um custo menor em comparação com os atuais materiais de revestimento não tecido. Além disso, os laminados são vantajosamente naturalmente sustentáveis.

BREVE DESCRIÇÃO DA DIVULGAÇÃO

[005] Métodos de preparação de laminados elásticos esticáveis tendo uma resistência mecânica melhorada e aparência similar a tecido são divulgados. As etapas básicas para a preparação destes laminados incluem colagem/laminação de uma camada celulósica de revestimento a uma ou ambas as superfícies de uma película elástica, seguido por um processo de alongamento adequado para dar ao laminado desejado propriedades e características de superfície desejadas. Particularmente, surpreendentemente descobriu-se que enfraquecendo uma ou mais camadas de material celulósico de laminado elástico antes de, durante, ou após a laminação subsequente ou colagem e, em particular, a trama do tecido de um laminado de tecido elástico, o laminado assume uma aparência similar a tecido e uma sensação de maciez pelo menos semelhante ao tradicionais laminados elásticos não tecidos. Em algumas modalidades, o enfraquecimento é conseguido modelando a(s) camada(s) de revestimento celulósico com um padrão de superfície designado em rolos de gravação, a camada de material celulósico em relevo é ligada a uma película elástica através de ligação térmica, ligação adesiva, ligação por pressão ou outros meios e em seguida o laminado é submetido a um estiramento adequado em uma ou ambas a direção da máquina (MD) ou a direção contrária da máquina (CD) para criar as propriedades de superfície desejadas. Em outras modalidades, o enfraquecimento é conseguido umedecendo o laminado que inclui o material celulósico após o processo de laminação e depois esticando o laminado elástico umedecido que inclui o material celulósico em uma ou ambas a direção da máquina (MD) e a direção contrária da máquina (CD).

[006] A presente divulgação descobriu ainda que a laminação ou colagem de uma camada de material celulósico a uma ou ambas as superfícies de uma película elástica termicamente, adesivamente, ou por ligação por pressão é apenas uma etapa necessária para a preparação de laminados elásticos esticáveis, mas não é suficiente sozinha para dar-lhes características de superfície similares a tecido. O enfraquecimento pré-laminação e estiramento subsequente à laminação, ou o enfraquecimento subsequente à laminação e depois o estiramento devem também ser realizados corretamente para criar resistência mecânica melhorada e aparência similar a tecido.

[007] De acordo com os métodos da presente divulgação, preparam- se os laminados elásticos esticáveis de modo que se obtêm uma ou mais das seguintes propriedades: no estiramento até um alongamento de pelo menos 150% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 10% da área de superfície total de lacunas sendo maior que 1 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), no estiramento até um alongamento de pelo menos 100% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos do que 10% de área de superfície total de lacunas sendo superior a 0,5 mm de (medido em comprimento na direção de estiramento) e no estiramento até um alongamento de pelo menos 50% em uma ou ambas CD ou MD, os laminados têm menos de 10% de área de superfície total de lacunas sendo superior a 0,2 mm (medido em comprimento na direção do estiramento).

[008] Em algumas modalidades, quando esticados em um estiramento de 150% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm mais de 90% de área de superfície total de lacunas sendo menor do que 0,5 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo mais de 90% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 0,2 mm (medido em comprimento na direção de estiramento). Em outras modalidades, quando esticados em um estiramento de pelo menos 150% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm mais de 95% da área de superfície total de lacunas sendo menor que 1 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo mais de 95% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 0,5 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo mais de 95% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 0,2 mm (medido em comprimento na direção de estiramento). Ainda em outras modalidades, quando esticados em um estiramento de pelo menos 150% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm mais de 98% da área de superfície total de lacunas sendo menor que 1 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo mais de 98% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 0,5 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo mais de 98% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 0,2 mm (medido em comprimento na direção de estiramento).

[009] Em algumas modalidades, quando esticados em um estiramento de 100% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 10% da área de superfície total de lacunas sendo maior que 1 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo menos de 10% da área de superfície total de lacunas sendo maior do que 0,5 mm (medido em comprimento na direção de estiramento) e incluindo menos de 10% da área de superfície total de lacunas sendo maior do que 0,2 mm (medido em comprimento na direção de estiramento). Em outras modalidades, quando esticados em um estiramento de pelo menos 100% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm mais de 95% da área de superfície total de lacunas sendo menor que 1 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo mais de 95% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 0,5 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo mais de 95% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 0,2 mm (medido em comprimento na direção de estiramento). Ainda em outras modalidades, quando esticados em um estiramento de pelo menos 100% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm mais de 98% da área de superfície total de lacunas sendo menor que 1 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo mais de 98% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 0,5 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo mais de 98% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 0,2 mm (medido em comprimento na direção de estiramento).

[0010] Em algumas modalidades, quando esticados em um estiramento de 50% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 10% da área de superfície total de lacunas sendo maior que 1 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo menos de 10% da área de superfície total de lacunas sendo maior do que 0,5 mm (medido em comprimento na direção de estiramento) e incluindo menos de 10% da área de superfície total de lacunas sendo maior do que 0,2 mm (medido em comprimento na direção de estiramento). Em outras modalidades, quando esticados em um estiramento de pelo menos 50% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm mais de 95% da área de superfície total de lacunas sendo menor que 1 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo mais de 95% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 0,5 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo mais de 95% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 0,2 mm (medido em comprimento na direção de estiramento). Ainda em outras modalidades, quando esticados em um estiramento de pelo menos 50% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm mais de 98% da área de superfície total de lacunas sendo menor que 1 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo mais de 98% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 0,5 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo mais de 98% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 0,2 mm (medido em comprimento na direção de estiramento).

[0011] Ainda em outras modalidades, quando esticados em um estiramento de 50% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 50% da área de superfície total de lacunas sendo maior que 5 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo menos de 40% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 5 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo menos de 30% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 5 mm (medido em comprimento na direção de estiramento). Em outras modalidades, quando esticados em um estiramento de 100% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 50% da área de superfície total de lacunas sendo maior que 5 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo menos de 40% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 5 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo menos de 30% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 5 mm (medido em comprimento na direção de estiramento). E ainda em outras modalidades, quando esticados em um estiramento de 150% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 50% da área de superfície total de lacunas sendo maior que 5 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo menos de 40% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 5 mm (medido em comprimento na direção de estiramento), incluindo menos de 30% da área de superfície total de lacunas sendo menor do que 5 mm (medido em comprimento na direção de estiramento).

[0012] Nesse sentido, em um aspecto, a presente divulgação é direcionada para um laminado elástico esticável composto por um material celulósico enfraquecido fixado em uma película elastomérica termoplástica tendo uma primeira superfície e uma segunda superfície em frente à primeira superfície. O laminado elástico esticável compreende um dos seguintes: no estiramento até um alongamento de pelo menos 150% em uma ou ambas a direção da máquina ou contrária da máquina, o laminado tem menos de 50% da área de superfície total de lacunas sendo maior que 5 mm em comprimento conforme medido na direção de estiramento, no estiramento até um alongamento de 150% em uma ou ambas a direção da máquina ou contrária da máquina, o laminado tem menos do que 10% de área de superfície total de lacunas sendo superior a 1 mm em comprimento conforme medido na direção de estiramento, no estiramento até um alongamento de 100% em uma ou ambas a direção da máquina ou contrária da máquina, o laminado tem menos de 10% da área de superfície total de lacunas sendo maior que 0,5 mm em comprimento conforme medido na direção de estiramento e no estiramento até um alongamento de 50% em uma ou ambas a direção da máquina ou contrária da máquina, o laminado tem menos de 10% da área de superfície total de lacunas sendo maior que 0,2 mm em comprimento conforme medido na direção de estiramento.

[0013] Em outra modalidade, a presente divulgação é direcionada para um método de preparação de um laminado elástico esticável. O método compreende: enfraquecer um material celulósico; colar o material celulósico a pelo menos uma superfície de uma película elastomérica termoplástica; e então esticar e relaxar o laminado para preparar um laminado elástico esticável, o laminado composto por um dos seguintes, no estiramento até um alongamento de 150% em uma ou ambas a direção da máquina ou contrária da máquina, o laminado tem menos de 50% da área de superfície total de lacunas sendo maior que 5 mm em comprimento conforme medido na direção de estiramento, no estiramento até um alongamento de 150% em uma ou ambas a direção da máquina ou contrária da máquina, o laminado tem menos do que 10% de área de superfície total de lacunas sendo superior a 1 mm em comprimento conforme medido na direção de estiramento, no estiramento até um alongamento de 100% em uma ou ambas a direção da máquina ou contrária da máquina, o laminado tem menos de 10% da área de superfície total de lacunas sendo maior que 0,5 mm em comprimento conforme medido na direção de estiramento e no estiramento até um alongamento de 50% em uma ou ambas a direção da máquina ou contrária da máquina, o laminado tem menos de 10% da área de superfície total de lacunas sendo maior que 0,2 mm em comprimento conforme medido na direção de estiramento.

[0014] Ainda em outra modalidade, a presente divulgação é direcionada para um método de preparação de um laminado elástico esticável, compreendendo: extrudar uma película elastomérica termoplástica fundida; ligar por pressão uma primeira superfície da película elastomérica termoplástica fundida a um material celulósico da ligação para preparar um laminado elástico; umedecer o laminado elástico; esticar o laminado elástico umedecido em uma ou ambas a direção da máquina ou contrária da máquina; relaxar o laminado elástico esticado; e secar o laminado elástico relaxado.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0015] A FIG. 1A é uma representação da fração de área cumulativa retratando a quantidade da fração de área contribuída por cada comprimento de lacuna dos laminados elásticos analisados no Exemplo 1. Particularmente, a FIG. 1A mostra a área de lacuna total de todas as lacunas acima de 0,1 mm de comprimento na direção de estiramento. O laminado elástico rotulado "Amostra 1" corresponde às FIGS. 2A e 2B com área de lacuna de 19%, correspondente à área branca na FIG. 2B. O laminado elástico rotulado "Amostra 2" da FIG. 1A corresponde às FIGS. 2C e 2D. Aqui, apenas alguns pixels são detectados como lacunas, levando a uma área de lacuna de <0,1%.

[0016] A FIG. 1B é um gráfico representando a fração da área de superfície total como medida de todas as lacunas maiores que o tamanho do pixel (por exemplo, 1 pixel = 0,09 mm) dos laminados elásticos analisados no Exemplo 1.

[0017] As FIGS. 2A-2D são análises de imagem mostrando a aparência superficial dos laminados elásticos analisados no Exemplo 1.

[0018] A FIG. 3A é uma representação da fração de área cumulativa retratando a quantidade da fração de área contribuída por cada comprimento de lacuna dos laminados elásticos analisados no Exemplo 2. Particularmente, a FIG. 3A mostra a área de lacuna total de todas as lacunas acima de 0,1 mm de comprimento na direção de estiramento. O laminado elástico rotulado "Amostra 3" corresponde às FIGS. 4A e 4B. O laminado elástico rotulado "Amostra 4" da FIG. 3A corresponde às FIGS. 4C e 4D.

[0019] A FIG. 3B é um gráfico representando a fração da área de superfície total como medida de todas as lacunas maiores que o tamanho do pixel (por exemplo, 1 pixel = 0,09 mm) dos laminados elásticos analisados no Exemplo 2.

[0020] As FIGS. 4A-4D são análises de imagem mostrando a aparência superficial dos laminados elásticos analisados no Exemplo 2.

DESCRIÇÃO DETALHADA Definições

[0021] Conforme usado aqui, o termo "polímero"geralmente inclui, mas não se limita a homopolímeros, copolímeros, como, por exemplo, copolímeros em blocos, enxertos, alternados e aleatórios, terpolímeros etc., e as suas modificações e misturas. Além disso, salvo especificação contrária, o termo “polímero” deve incluir todas as possíveis configurações geométricas da molécula. Essas configurações incluem, mas não estão limitadas a simetrias isotácticas, sindiotáticas e aleatórias.

[0022] Conforme usado aqui, o termo "material não tecido" se refere a um material feito de fibras poliméricas sintéticas, tais como fibras de poliolefinas sintéticas (por exemplo, polipropileno, polietileno, polibuteno e copolímeros com carbonos até C12 e similares), ligados por tratamento químico, mecânico, térmico ou de solvente. O material "não tecido"também tem uma estrutura de fibras individuais ou filamentos que são interdepositados, mas não de maneira identificável, como um tecido de malha. O "material não tecido"têm sido formado a partir de muitos processos como, por exemplo, processos de fusão e pulverização (meltblowing), processos de ligação contínua após extrusão (spunbonding), processos de trama cardada ligada. Conforme usado aqui, o termo "direção da máquina"ou MD refere-se à direção ao longo do comprimento de um tecido, no sentido em que ele é produzido. Os termos "direção contrária da máquina", "direção transversal", ou CD referem-se à direção em toda a largura do tecido, ou seja, uma direção geralmente perpendicular à MD.

[0023] Conforme usados aqui, os termos "enfraquecer,""enfraquecendo", "enfraquecido" referem-se à perda de força/rigidez dentro do material celulósico, enfraquecendo/quebrando ligações de hidrogênio em todo o material fibroso. Normalmente, os materiais celulósicos que são enfraquecidos usando os métodos da presente divulgação incluem regiões enfraquecidas, ou lacunas, dimensionadas (medidas como comprimento da lacuna na direção de estiramento) em cerca de 0,025 mm a cerca de 5 mm, incluindo cerca de 0,025 mm a cerca de 2 mm, incluindo cerca de 0,05 mm a cerca de 1 mm, incluindo cerca de 0,75 mm a cerca de 0,5 mm e incluindo de cerca de 0,1 mm a cerca de 0,25 mm.

[0024] Conforme usado aqui, as lacunas no material celulósico e/ou laminado são medidas da seguinte forma. Uma área de 2" x 2" do laminado de tecido elástico pode ser fotografada através de limiarização usando câmeras padrão analógicas ou digitais com lente apropriada e incidente de iluminação como conhecido na técnica. Limiarização é o processo de pegar uma imagem de nível de cinza e forçá-la em uma das duas categorias, com base no nível de cinza. O tamanho de pixel da imagem deve ser menor que a menor lacuna que se deseja que seja detectada (por exemplo, <0,1 mm). A iluminação deve ser o mais uniforme possível, com ajustes finais sendo possíveis através de correção de campo plano, usando uma superfície de cor branca uniforme e um acabamento fosco, como um pedaço de papel liso. O nível da limiarização deve ser escolhido para fornecer a melhor separação de regiões de material celulósico e regiões de película (ou seja, lacunas). Se a película e o material celulósico não puderem ser facilmente distinguidos, pode-se usar iluminação de transmissão por diferenças de densidade ótica, coloração das fibras celulósicas, ou outras técnicas capazes de desenvolver contraste entre as duas estruturas. A operação de limiarização na imagem cria uma imagem preto e branca onde uma fase representa o laminado em que o material celulósico é substancialmente ligado à película e a outra fase é onde existem lacunas visíveis no material celulósico, levando a uma diferença visível na aparência. A fração da área de superfície total das lacunas pode ser calculada diretamente como a soma dos pixels de fase de película dividida pelo número total de pixels.

[0025] Para medir a distribuição de tamanho da lacuna, a amostra é esticada até a tensão especificada (por exemplo, 50%), fotografada e limiarizada para gerar a imagem binária. Se o traço estiver na direção vertical em relação à imagem, então cada coluna de pixels é medida para todas as regiões de pixels contíguos compreendendo uma lacuna. Tendo processado todas as colunas, isso resulta em uma lista de medições de largura de lacuna (por exemplo, regiões N1 com pixels L1 de comprimento, regiões N2 com pixels L2 de comprimento e assim por diante). A fração de área de lacunas de um tamanho específico pode ser encontrada pelo produto do número de lacunas de um determinado comprimento pelo comprimento, dividido pelo número total de pixels na imagem (ou seja, N*L/(X*Y), onde a imagem é X por Y pixels de dimensão). Da mesma forma, a fração de área de lacunas maiores que um determinado tamanho pode ser encontrada adicionando-se as contribuições de fração de área individuais.

[0026] Particularmente adequado na presente divulgação é o método de enfraquecer o material celulósico de maneira uniforme (também referido aqui como "fraturamento de tecido uniforme") de modo que, após esticar o laminado feito do material celulósico enfraquecido, o laminado melhorou a aparência similar a tecido e a sensação semelhante aos laminados feitos com material não tecido. Apropriadamente, os laminados elásticos têm uma ou mais de qualquer combinação das seguintes propriedades: no estiramento até um alongamento de pelo menos 150% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 50% de área de superfície total, incluindo menos de 40% de área de superfície total e incluindo menos de 30% de área de superfície total de lacunas sendo maiores do que 5 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento); no estiramento até um alongamento de pelo menos 150% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 10% de área de superfície total, incluindo menos de 5% de área de superfície total e incluindo menos de 2% de área de superfície total de lacunas sendo maiores do que 1 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento); no estiramento até um alongamento de pelo menos 100% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 10% de área de superfície total, incluindo menos de 5% de área de superfície total e incluindo menos de 2% de área de superfície total de lacunas sendo maiores do que 0,5 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento); e no estiramento até um alongamento de pelo menos 50% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 10% de área de superfície total, incluindo menos de 5% de área de superfície total e incluindo menos de 2% de área de superfície total de lacunas sendo maiores do que 0,2 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento).

[0027] Em outras modalidades, o enfraquecimento do material celulósico fornece laminados elásticos tendo uma ou mais de qualquer combinação das seguintes propriedades: no estiramento até um alongamento de 150% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 10% de área de superfície total sendo maiores do que 0,2 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento), incluindo maiores do que 0,5 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento) e incluindo maiores do que 1 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento); no estiramento até um alongamento de pelo menos 100% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 10% de área de superfície total sendo maiores do que 0,2 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento), incluindo maiores do que 0,5 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento) e incluindo maiores do que 1 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento); e no estiramento até um alongamento de pelo menos 50% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 10% de área de superfície total sendo maiores do que 0,2 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento), incluindo maiores do que 0,5 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento) e incluindo maiores do que 1 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento).

[0028] Ainda em outras modalidades, o enfraquecimento do material celulósico fornece laminados elásticos tendo uma ou mais de qualquer combinação das seguintes propriedades: no estiramento até um alongamento de pelo menos 150% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 5% de área de superfície total sendo maiores do que 0,2 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento), incluindo maiores do que 0,5 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento) e incluindo maiores do que 1 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento); no estiramento até um alongamento de pelo menos 100% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 5% de área de superfície total sendo maiores do que 0,2 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento), incluindo maiores do que 0,5 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento) e incluindo maiores do que 1 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento); e no estiramento até um alongamento de pelo menos 50% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 5% de área de superfície total sendo maiores do que 0,2 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento), incluindo maiores do que 0,5 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento) e incluindo maiores do que 1 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento).

[0029] Ainda em outras modalidades, o enfraquecimento do material celulósico fornece laminados elásticos tendo uma ou mais de qualquer combinação das seguintes propriedades: no estiramento até um alongamento de pelo menos 150% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 2% de área de superfície total sendo maiores do que 0,2 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento), incluindo maiores do que 0,5 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento) e incluindo maiores do que 1 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento); no estiramento até um alongamento de pelo menos 100% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 2% de área de superfície total sendo maiores do que 0,2 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento), incluindo maiores do que 0,5 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento) e incluindo maiores do que 1 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento); e no estiramento até um alongamento de pelo menos 50% em uma ou ambas MD ou CD, os laminados têm menos de 2% de área de superfície total sendo maiores do que 0,2 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento), incluindo maiores do que 0,5 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento) e incluindo maiores do que 1 mm (medidos como comprimento da lacuna na direção de estiramento).

[0030] Conforme usado aqui, o termo "laminado" se refere a uma estrutura composta por camadas de material com duas ou mais folhas que foram unidas através de uma etapa de colagem, tais como através de ligação adesiva, ligação térmica, ligação por ponto, ligação por pressão, revestimento por extrusão ou ligação ultrassônica.

[0031] Conforme usado aqui, o termo "elastomérico"deve ser permutável com o termo "elástico"e refere-se ao material de folha, que pode ser alongado em pelo menos 25% do seu comprimento relaxado e que vai recuperar, após a liberação da força aplicada, pelo menos 10% de seu alongamento. É geralmente desejável que o material elástico ou material composto seja capaz de ser alongado por, pelo menos, 100 por cento, mais preferencialmente em pelo menos 300 por cento, de seu comprimento relaxado e se recupere, após a liberação de uma força aplicada, pelo menos, 50 por cento de seu alongamento. Conforme usado aqui, o termo "termoplástico"se refere a um polímero que é capaz de ser processado por fusão.

[0032] A presente divulgação é direcionada a métodos de preparar laminados elásticos esticáveis com material celulósico enfraquecido conforme o laminado é esticado 50%, incluindo 100%, incluindo 150% e incluindo 200% ou mais em pelo menos uma dentre a direção da máquina (MD) ou a direção contrária da máquina (CD). No alongamento, o material celulósico enfraquecido fornece laminados com aparência melhorada similar a tecido sem o uso de materiais de revestimento não tecido caros. Conformemente, os laminados elásticos esticáveis da presente divulgação podem fornecer uma aparência melhorada e sensação de produtos de cuidados pessoais, tais como fraldas, fraldas de treino, roupas de banho, roupas íntimas absorventes, produtos para incontinência adulta e produtos de higiene feminina, tais como absorventes femininos, guardanapos e forros.

[0033] Geralmente, os métodos da presente divulgação incluem o enfraquecimento de um material celulósico e a ligação de um material celulósico a pelo menos uma superfície de uma película elastomérica termoplástica. O enfraquecimento pode ser antes, durante ou depois da ligação. Em algumas modalidades, o laminado inclui ainda um segundo material celulósico fixado a uma segunda superfície oposta da película elastomérica termoplástica. Em algumas modalidades, o primeiro e o segundo materiais celulósicos são os mesmos materiais celulósicos. Em outras modalidades, o primeiro e o segundo materiais celulósicos são materiais celulósicos diferentes.

[0034] Em uma modalidade, o material celulósico é uma trama de tecido, pois fornece características substanciais ao laminado elástico e ainda é absorvente de água. Nesse sentido, ao discutir o material celulósico em toda a totalidade deste pedido, deve ser compreendido que o material celulósico pode ser convenientemente tecido, no entanto, pode alternativamente ser qualquer outro material celulósico conhecido na técnica. A gramatura do material celulósico geralmente pode variar, bem como de cerca de 2 gramas por metro quadrado ("gsm") a 20 gsm, em algumas modalidades, de cerca de 5 gsm a cerca de 15 gsm e, em algumas modalidades, de cerca de 8 gsm a cerca de 12 gsm. Materiais com gramatura menor podem ser preferidos em algumas aplicações. Por exemplo, materiais de gramatura menor podem fornecer ainda mais economia sem comprometer o desempenho.

[0035] Fibras apropriadas para fabricar o material celulósico e, particularmente, o material de trama de tecido, compreendem quaisquer fibras celulósicas naturais ou sintéticas, incluindo, mas não limitadas a, fibras não lenhosas, como algodão, abacá, hibisco, grama de sabai, linho, grama esparto, rami, palha, juta, cânhamo, bagaço, fibras de serralha e fibras de folha de abacaxi; e fibras lenhosas ou de celulose, como aquelas obtidas de árvores coníferas e decíduas, incluindo fibras de madeira de folhosas como as fibras kraft de folhosas do Norte e do Sul; fibras de madeira, tais como eucalipto, bordo, bétula e faia. As fibras de celulose podem ser preparadas em formas de alto rendimento ou de baixo rendimento e podem ser reduzidas a polpa, utilizando-se qualquer método conhecido, incluindo kraft, sulfito, métodos de polpação de alto rendimento e outros métodos conhecidos de polpação.

[0036] Em geral, qualquer processo capaz de formar uma trama fibrosa pode ser utilizado para formar o material celulósico. Por exemplo, um processo de fabricação de papel pode utilizar crepagem, crepagem úmida, crepagem dupla, estampagem, prensagem úmida, prensagem por ar, secagem através de ar, secagem crepada através de ar, secagem não crepada através de ar, disposição a ar, métodos de coformação, bem como outras etapas conhecidas na técnica.

[0037] Fibras celulósicas naturais quimicamente tratadas também podem ser utilizadas, como polpas mercerizadas, fibras quimicamente endurecidas ou cruzadas, ou fibras sulfonadas. Para obter boas propriedades mecânicas das fibras para a fabricação de papel, é desejável que as fibras estejam relativamente não danificadas, em grande parte não refinadas ou apenas levemente refinadas. Embora possam ser usadas fibras recicladas, as fibras virgens geralmente são úteis por suas propriedades mecânicas ideais e ausência de contaminantes. Fibras mercerizadas, fibras de celulose regeneradas, celulose produzida por micróbios e outros materiais celulósicos ou derivados de celulose podem ser usados. As fibras para fabricação de papel apropriado também podem incluir fibras recicladas, fibras virgens ou suas misturas. Em algumas formas de realização capazes de propriedades de alta densidade e boa compressão, as fibras podem ter um Padrão Canadense de Secagem de pelo menos 200, mais especificamente pelo menos 300, ainda mais especificamente pelo menos 400 e mais especificamente pelo menos 500.

[0038] Outras fibras para fabricação de papel que podem ser usadas na presente publicação incluem aparas fabris oriundas de fábricas de papel, fibras recicladas e fibras de alto rendimento. Fibras de celulose de alto rendimento são as fibras de fabricação de papel produzidas por processos de polpação que fornecem um rendimento de cerca de 65% ou maior, mais especificamente cerca de 75% ou maior e ainda mais especificamente cerca de 75% até cerca de 95%. O termo "rendimento"é o montante resultante das fibras processadas expressas em percentagem da massa inicial de madeira. Tais processos de polpação incluem celulose termo-químio-mecânica branqueada (BCTMP), celulose termo-químio-mecânica (CTMP), celulose termomecânica de pressão/pressão (PTMP), celulose termomecânica (TMP), celulose química termomecânica (TMCP), celuloses sulfite de alto rendimento e polpas Kraft de alto rendimento, que deixam as fibras resultantes com altos níveis de lignina. Fibras de alto rendimento são bem conhecidas por sua rigidez nos estados secos e úmidos em relação às fibras típicas quimicamente reduzidas a polpa.

[0039] A fim de criar laminados elásticos esticáveis com lacunas controladas (ou seja, lacunas de tamanho conforme descrito acima), o material celulósico deve ser enfraquecido em um padrão muito fino (por exemplo, padrão enfraquecido tendo um intervalo de cerca de 0,125 mm a cerca de 5 mm, incluindo cerca de 0,125 mm a cerca de 1 mm e incluindo cerca de 0,25 mm a cerca de 0,75 mm) de modo que o produto do módulo de elasticidade e espessura do material celulósico é três vezes ou menos o da película elastomérica termoplástica. Isso equivale a dizer que a energia de deformação/tensão dentro da camada da película é pelo menos um terço daquela no material celulósico, de modo que a película desempenha o papel dominante no processo de deformação do material laminado, o que minimiza ou elimina o fraturamento catastrófico e maiores lacunas dentro da(s) camada(s) de superfície (por exemplo, celulósica) do laminado elástico.

[0040] Em uma modalidade, o material celulósico pode ser enfraquecido pela gravação do material usando qualquer método conhecido na técnica de gravação e como ainda descrito, por exemplo, em relação às folhas de tecido divulgadas em qualquer uma das seguintes Patentes dos EUA N.° 4.514.345, emitida em 30 de abril de 1985 para Johnson et al.; Patente dos EUA N.° 4.528.239, emitida em 9 de julho de 1985 para Trokhan; Patente dos EUA N.° 5.098.522, emitida em 24 de março de 1992; Patente dos EUA N.° 5.260.171, emitida em 9 de novembro de 1993, para Smurkoski et al.; Patente dos EUA N.° 5.275.700 emitida em 4 de janeiro de 1994, para Trokhan; Patente dos EUA N.° 5.328.565, emitida em 12 de julho de 1994 para Rasch et al.; Patente dos EUA N.° 5.334.289, emitida em 2 de agosto de 1994 para Trokhan et al.; Patente dos EUA N.° 5.431.786, emitida em 11 de julho de 1995 para Rasch et al.; Patente dos EUA N.° 5.496.624, emitida em 5 de março de 1996, para Laamanen et al.; Patente dos EUA N.° 5.500.277, emitida em 19 de março de 1996, para Trokhan et al.; Patente dos EUA N.° 5.514.523, emitida em 7 de maio de 1996, para Trokhan et al.; Patente dos EUA N.° 5.554.467, emitida em 10 de setembro de 1996 para Trokhan et al.; Patente dos EUA N.° 5.566.724, emitida em 22 de outubro de 1996 para Trokhan et al.; Patente dos EUA N.° 5.624.790, emitida em 29 de abril de 1997 para Trokhan et al.; e Patente dos EUA N.° 5.628.876 emitida em 13 de maio de 1997 para Ayers et al., as publicações das quais são aqui incorporadas para fins de referência na medida em que não sejam contraditórios com este documento. Em modalidades particularmente adequadas, o material celulósico é gravado usando um rolo de metal estampado contra um rolo de borracha liso para enfraquecer a ligação entre as fibras em áreas designadas e para fornecer uma força desejada do material celulósico. A gravação em relevo pré-enfraquece o material celulósico, o material pré-enfraquecido depois enfraquece totalmente para fornecer as propriedades de superfície desejadas no alongamento do laminado elástico em uma ou ambas a MD ou CD para um alongamento pelo menos 50%, incluindo pelo menos 100%, incluindo pelo menos 150% e incluindo pelo menos 200% ou mais.

[0041] O estiramento do laminado elástico incluindo o material celulósico pode ser realizado usando qualquer meio de alongamento conhecido na técnica de laminados.

[0042] Normalmente, um padrão de relevo no material celulósico pode ser configurado em qualquer forma conhecida na técnica, por exemplo, padrões de malha tecida, padrões de pontos de pinos circulares, pinos triangulares, pinos quadrados, pinos em forma de diamante, pinos elípticos, pinos retangulares ou pinos em forma de barra e suas combinações. Além disso, a gravação em relevo fornece ao material celulósico um padrão de relevo tendo um intervalo de cerca de 0,125 mm a cerca de 5 mm, incluindo cerca de 0,125 mm a cerca de 1 mm e incluindo cerca de 0,25 mm a cerca de 0,75 mm. Por exemplo, a gravação em relevo pode ser cristas que são espaçadas em intervalos de cerca de 0,125 mm a cerca de 5 mm, incluindo cerca de 0,125 mm a cerca de 1 mm e incluindo cerca de 0,25 mm a cerca de 0,75 mm.

[0043] Ainda em outras modalidades, o material celulósico pode ser enfraquecido umidificando o material (isoladamente ou em combinação com a película elastomérica termoplástica como um laminado elástico) antes de esticar o laminado, conforme descrito abaixo. Mais particularmente, umedecer o material celulósico enfraquece as ligações de hidrogênio, desse modo permitindo o enfraquecimento quando o material celulósico e/ou laminado elástico é esticado em uma ou ambas MD ou CD para um alongamento de pelo menos 50%, incluindo pelo menos 100%, incluindo pelo menos 150% e incluindo pelo menos 200% ou mais.

[0044] Quaisquer solventes conhecidos na técnica de material celulósico podem ser usados para umedecer o material. Por exemplo, solventes como água, álcool ou suas combinações podem ser usados nos métodos da presente divulgação.

[0045] Geralmente, quando umedecido, o material celulósico é enfraquecido pela umectação na medida em que a(s) camada(s) celulósica(s) contém umidade de 30 a 150% ou, de preferência, umidade de 50% a 80%.

[0046] Sem o enfraquecimento, tal como através de gravação em relevo ou umectação do material celulósico, o material celulósico de alta resistência iria dominar o processo de deformação do laminado elástico sob estiramento, resultando em um grande rasgo catastrófico, por exemplo, superior a 10% da área de superfície total do laminado tendo lacunas maiores que 1 mm (medido como comprimento da lacuna na direção de estiramento) de tamanho quando o laminado é esticado para um alongamento de 50%, 100%, ou 150% em uma ou ambas MD e CD. A fratura/rasgo descontrolada do material celulósico torna o laminado esteticamente desagradável.

[0047] O material celulósico, estampado ou sem gravação, é ligado a pelo menos uma primeira superfície de uma película elastomérica termoplástica para formar um laminado elástico. Normalmente, a força de ligação entre o material celulósico e a película elastomérica termoplástica deve ser suficiente para evitar a delaminação, como conhecido na técnica.

[0048] Em uma modalidade, o material celulósico e a película elastomérica termoplástica são termicamente ligados, conforme conhecido nas técnicas de laminação. Por exemplo, em algumas modalidades, o material celulósico e a película elastomérica termoplástica são termicamente ligados usando rolos de contato estampados tendo temperaturas que variam de cerca de 100°C a cerca de 350°C, incluindo de cerca de 120°C a cerca de 180°C, usando forças de carga de contato de cerca de 1000 N/m a cerca de 20000 N/m (aproximadamente 6-112 libras por polegada linear) e usando velocidades de superfície de contato de cerca de 5 m/min. a cerca de 500 m/min., incluindo de cerca de 20 m/min. a cerca de 200 m/min. Em modalidades apropriadas quando o material celulósico é gravado relevo, os rolos de contato estampados incluem um padrão que é menor em escala em comparação com o padrão de gravação usado para pré-enfraquecer uniformemente o material celulósico.

[0049] Em outra modalidade, o material celulósico pode ser ligado termicamente a uma película elastomérica termoplástica fundida. Em uma modalidade, o ligante é adjacente à extrusora da película, de modo que o material celulósico é contatado e ligado à película elastomérica termoplástica, enquanto em estado derretido, conforme a película sai da extrusora.

[0050] Em outras modalidades, o material celulósico e a película elastomérica termoplástica são quimicamente ligados como através do uso de uma composição adesiva. Por exemplo, o material celulósico e a película elastomérica termoplástica podem ser adesivamente ligados usando composições adesivas conhecidas (por exemplo, composições adesivas fundidas a quente) em quantidades de complemento que variam de cerca de 1 gsm a cerca de 20 gsm, incluindo de cerca de 2 gsm a cerca de 15 gsm e incluindo de cerca de 4 gsm a cerca de 8 gsm, usando forças de carga de contato de cerca de 1000 N/m a cerca de 20000 N/m (aproximadamente 6-112 libras por polegada linear) e usando velocidades de superfície de contato de cerca de 5 m/min. a cerca de 500 m/min., incluindo de cerca de 20 m/min. a cerca de 200 m/min.

[0051] Algumas modalidades, a composição adesiva primeiro é aplicada à película elastomérica termoplástica, antes de contatar e colar a película elastomérica termoplástica com o material celulósico.

[0052] Ainda em outras modalidades, o material celulósico e a película elastomérica termoplástica são ligados por pressão. Normalmente, na ligação por pressão, o material celulósico é ligado por pressão à película elastomérica termoplástica imediatamente após a extrusão da película, quando a película ainda está em um estado derretido. O ajuste do rolo de contato para a ligação por pressão do material celulósico à película elastomérica fundida pode ser por lacuna de contato fixa ou por controle de força de contato. Para o caso anterior, se o(s) rolo(s) de padrão tem altura ou profundidade de pino semelhante à espessura da camada celulósica que é medida com carregamento controlado de 364 kg/m2 (235 gramas por polegada quadrada), o ajuste de lacuna nominal é de cerca de 60% a 100% da espessura da película. Por exemplo, na laminação de uma camada celulósica de 14 gsm para cada lado de uma película de gramatura de 130 gsm, as espessuras nominais do material celulósico e da película são de cerca de 0,089 mm e 0,120 mm respectivamente, e uma malha tecida com espaçamento de fio de 0,282 mm e diâmetro de fio de 0,089 mm, o ajuste da lacuna entre dois rolos com malha tecida montada na superfície é de cerca de 0,090 mm a 0,100 mm, que é de cerca de 75% a 85% da espessura da película 0,120 mm. Para ajustar o controle da força de contato, a força de contato está prevista para variar de 1000 N/m a 20000 N/m, semelhante à força de contato necessária no caso da ligação térmica.

[0053] Uma vez que o laminado elástico é preparado pela ligação do material celulósico à película elastomérica termoplástica, o material celulósico é enfraquecido umedecendo o laminado elástico na medida em que a(s) camada(s) celulósica(s) contém 30 a 150% de umidade, ou preferencialmente 50% a 80% de umidade e esticando o laminado elástico umedecido conforme descrito acima em uma ou ambas MD ou CD para um estiramento de pelo menos 50%, pelo menos 100%, pelo menos, 150%, ou até 200% ou mais, conforme descrito acima.

[0054] Após o alongamento, o laminado elástico pode relaxar de volta a, ou perto do seu estado natural.

[0055] Quando o enfraquecimento do material celulósico é realizado através da umidificação do laminado, o laminado deve ser seco após o alongamento e relaxamento. A secagem do laminado pode ser realizada através de quaisquer meios de secagem conhecidos na técnica, incluindo evaporação ou secagem por ar usando um secador de ar ou secador de impacto. Normalmente, o laminado elástico seco terá menos de 10% em peso de umidade, incluindo menos de 5% em peso de umidade e incluindo menos de 2% em peso de umidade.

[0056] As películas elastoméricas termoplásticas para uso nos laminados elásticos da presente divulgação têm uma gramatura de cerca de 10 gsm a cerca de 300 gsm, incluindo de cerca de 40 gsm a cerca de 150 g/m e incluindo de cerca de 60 gsm a cerca de 100 gsm.

[0057] Qualquer um de uma variedade de polímeros elastoméricos termoplásticos podem ser empregados na presente divulgação, tais como poliésteres elastoméricos, poliuretanos elastoméricos, poliamidas elastoméricas, copolímeros elastoméricos, poliolefinas elastoméricas e assim por diante.

[0058] Em modalidades apropriadas, a película elastomérica termoplástica inclui uma combinação de elastômeros termoplásticos baseados em poliolefina e copolímeros em bloco estirênicos.

[0059] Exemplos de elastômeros termoplásticos baseados em poliolefina adequados para uso nas películas da presente divulgação incluem, entre outros, uma poliolefina cristalina, por exemplo, um homopolímero ou copolímero de uma α-olefina com 1 a 20 átomos de carbono e incluindo 1 a 12 átomos de carbono.

[0060] Exemplos de poliolefinas cristalinas incluem homopolímeros e copolímeros descritos abaixo.

[0061] (1) Homopolímero de etileno O homopolímero de etileno pode ser preparado por qualquer um dentre um processo de baixa pressão e um processo de alta pressão.

[0062] (2) Copolímeros de etileno e não mais de 10% por mol α- olefinas diferente de monômeros de etileno ou vinil, como acetato de vinil e acrilato de etil; exemplos incluem o copolímero de etileno octeno, disponível por Engage 8407 ou Engage 8842 (Dow Chemical, Houston, Texas)

[0063] (3) Homopolímero de propileno; exemplos incluem copolímero de impacto de polipropileno PP7035E4 e copolímero aleatório de polipropileno PP9574E6 (Exxon Mobil, Houston, Texas)

[0064] (4) Copolímeros aleatórios de propileno e não mais de 10% por mol de α-olefinas diferente de propileno

[0065] (5) Copolímeros em bloco de propileno e não mais de 30% por mol de α-olefinas diferente de propileno

[0066] (6) Homopolímero de 1-buteno

[0067] (7) Copolímeros aleatórios de 1-buteno e não mais de 10% por mol de α-olefinas diferente de 1-buteno

[0068] (8) Homopolímero de 4-metil-1-penteno

[0069] (9) Copolímeros aleatórios de 4-metil-1-penteno e não mais de 20% por mol de α-olefinas diferente de 4-metil-1-penteno

[0070] Exemplos de α-olefinas incluem etileno, propileno, 1-buteno, 4-metil-1-penteno, hexeno-1 e 1-octeno.

[0071] Elastômeros termoplásticos baseados em poliolefina comercialmente disponíveis para uso nas películas incluem VISTAMAXX™ (elastômero baseado em propileno, disponível por ExxonMobil Chemical, Houston, Texas), INFUSE™ (copolímeros em bloco de olefina, disponíveis por Dow Chemical Company, Midland, Michigan), VERSIFY™ (copolímeros de propileno-etileno), como VERSIFY™ 4200 e VERSIFY™ 4300 (Dow Chemical Company, Midland, Michigan), ENGAGE™ (copolímero de etileno octano, disponível por Dow Chemical, Houston, Texas) e NOTIO 0040 e NOTIO 3560 (disponíveis por Mitsui Chemical (EUA), Nova Iorque, Nova Iorque. Em uma modalidade particularmente apropriada, o elastômero termoplástico baseado em poliolefina é VISTAMAXX™ 6102FL.

[0072] Em uma modalidade alternativa, o elastômero termoplástico pode ser elastômeros termoplásticos de éster/éter ou poliuretanos termoplásticos, incluindo elastômeros de amida em bloco PEBAX® (comercialmente disponíveis por Arkema, França).

[0073] As películas elastoméricas termoplásticas geralmente incluem elastômero termoplástico de mais de 50% em peso e, em particular, mais de 50% em peso de elastômero de poliolefina, incluindo mais de 55% em peso, incluindo mais de 60% em peso, incluindo mais de 65% em peso, incluindo mais de 70% em peso, incluindo mais de 75% em peso e incluindo mais de 80% em peso de elastômero termoplástico. Em modalidades apropriadas, a película elastomérica termoplástica inclui elastômero termoplástico de 50% em peso. Em outras modalidades apropriadas, a película elastomérica termoplástica inclui elastômero termoplástico de cerca de 62% em peso. Em outras modalidades apropriadas, a película elastomérica termoplástica inclui elastômero termoplástico de cerca de 65% em peso. Em outras modalidades apropriadas, a película elastomérica termoplástica inclui elastômero termoplástico de cerca de 82% em peso, ou mesmo cerca de 83% em peso.

[0074] Quando a película elastomérica termoplástica inclui elastômeros de poliolefina termoplásticos, a película elastomérica termoplástica pode incluir adicionalmente um copolímero em bloco estirênico. Inesperadamente, verificou-se que a adição de copolímeros em bloco estirênicos fornece resistência mecânica melhorada para a película. Além disso, a combinação de um elastômero termoplástico e copolímero em bloco estirênico permite o processamento em alta velocidade. Com base nestas características melhoradas de processamento, funcionais e estruturais, as películas elastoméricas termoplásticas permitem que produtos de higiene pessoal, como fraldas descartáveis, fraldas de treinamento e similares sejam feitos com mais conforto, força e funções de vedação. Mais particularmente, em algumas modalidades, as películas elastoméricas termoplásticas podem ser usadas para fornecer força, permitindo uma gramatura reduzida, visto que pouco ou nenhum material de revestimento pode ser usado no produto de cuidados pessoais. Além disso, as películas elastoméricas termoplásticas têm um desempenho de perfuração melhorado. Conforme usado aqui, "desempenho de perfuração"geralmente se refere à durabilidade e à resistência de uma película para resistir ao rasgamento da película durante o uso, bem como a capacidade da película de resistir a um usuário que tente perfurar a película com o dedo.

[0075] Copolímeros em bloco estirênicos exemplares para uso com elastômeros termoplásticos em películas elastoméricas termoplásticas da presente divulgação incluem polímeros de poliisopreno hidrogenado, tais como estireno-etilenopropileno-estireno (SEPS), estireno-etilenopropileno- estireno-etilenopropileno (SEPSEP), polímeros de polibutadieno hidrogenado, tais como estireno-etilenobutileno-estireno (SEBS), estireno-etilenobutileno- estireno-etilenobutileno (SEBSEB), estireno-butadieno-estireno (SBS), estireno-isopreno-estireno (SIS), estireno-isopreno-butadieno-estireno (SIBS), polímero de poli-isopreno/butadieno hidrogenado, tais como estireno-etileno- etilenopropileno-estireno (SEEPS) e polímeros tribloco de vinil- poliisopreno/poliisopreno hidrogenado/poliestireno hidrogenado, tais como os comercialmente disponíveis como HYBRAR™ 7311 (Kuraray América Inc., Houston, Texas) e suas combinações. Configurações de bloco de polímero, como dibloco, tribloco, multibloco, estrela e radial são também contempladas nesta divulgação. Em alguns casos, copolímeros em bloco de maior peso molecular podem ser desejáveis. Copolímeros em bloco estão disponíveis por Kraton Polymers U.S. LLC de Houston, Texas, sob as designações, por exemplo, Kraton MD6716, Kraton D1102, D1102 Kraton SIBS, Kraton D1184, Kraton FG1901 e Kraton FG1924 e Septon Company of America, Pasadena, Texas sob as designações Septon 8007 Septon V9827 e Septon 9618. Outro potencial fornecedor destes polímeros inclui Dynasol, da Espanha. Em particular, o polímero tribloco Kraton MD6716 SEPS é particularmente apropriado para a presente divulgação.

[0076] As películas elastoméricas termoplásticas da presente divulgação incluem copolímeros em bloco estirênico de cerca de 15% a cerca de 40% em peso, incluindo copolímero em bloco estirênico cerca de 30% em peso.

[0077] Surpreendentemente, as películas elastoméricas termoplásticas da presente divulgação têm uma força elástica que é de 40% para cerca de 100% maior do que uma película elastomérica termoplástica sem um copolímero em bloco estirênico. Em algumas modalidades, as películas têm uma força elástica que é de cerca de 50% a cerca de 80% maior do que uma película elastomérica termoplástica sem um copolímero em bloco estirênico.

[0078] Em modalidades particularmente apropriadas, para melhorar ainda mais a força das películas elastoméricas termoplásticas da presente divulgação, as películas podem adicionalmente incluir um agente intensificador de força. Conforme usado aqui, "agente intensificador de força"refere-se a uma carga matriz combinada fisicamente, ou mistura de polímeros orgânicos e partículas inorgânicas de até 60% em peso, que podem reforçar as misturas de elastômero termoplástico e copolímero em bloco estirênico, ou tornar uma película termoplástica mais forte em termos de maior força elástica à ruptura com um menor alongamento na ruptura, sem propriedades elásticas comprometidas em termos de histerese e ajuste permanente após 150% de alongamento.

[0079] Agentes intensificadores de força adequados incluem argilas inorgânicas e, em modalidades apropriadas, incluem, por exemplo, montmorilonitas de grau de polímero, que são minerais de silicato de alumínio de alta pureza, referidos como filossilicatos. Montmorilonitas têm uma estrutura em folha ou placa. Apesar de suas dimensões nas direções de comprimento e a largura poderem ser medidas em centenas de nanômetros, a espessura do mineral é de apenas um nanômetro. Como resultado, folhas individuais têm razões de aspecto (comprimento/largura (l/w) ou espessura/diâmetro (t/d)) variando de cerca de 200 a cerca de 1000 e, em modalidades particularmente apropriadas, de cerca de 200 a cerca de 400.

[0080] Em algumas modalidades, os agentes intensificadores de força são partículas de argila inorgânica, tais como Nanocor I.44P (disponível por Nanocor, Hoffman Estates, Illinois) tendo um tamanho de partícula médio de menos de 20 microns de diâmetro, incluindo de cerca de 10 mícrons a cerca de 15 mícrons de diâmetro e, em modalidades adequadas particulares, cerca de 13 microns de diâmetro. Em outras modalidades, os agentes intensificadores de força são misturas de argila inorgânica e propileno, como a carga matriz Nanocor PP (disponível por Nanocor, Hoffman Estates, Illinois).

[0081] As películas elastoméricas termoplásticas da presente divulgação incluem um agente intensificador de força de cerca de 2% a cerca de 10% em peso, incluindo um agente intensificador de força de cerca de 3% a cerca de 8% em peso e de cerca de 3% a cerca de 5% em peso.

[0082] As películas elastoméricas termoplásticas podem incluir ainda assistentes de processamento e/ou agentes de adesividade associados aos polímeros de elastômero, como conhecido na técnica de produção de películas.

[0083] Surpreendentemente, as películas elastoméricas termoplásticas são substancialmente livres de carbonato de cálcio. Neste contexto, e a menos que especificado de outra forma, o termo "substancialmente livre" significa que as películas elastoméricas termoplásticas têm uma quantidade funcional de carbonato de cálcio menor, tipicamente menos de 1%, incluindo menos de 0,5%, incluindo menos de 0,1%, incluindo menos de 0,05%, incluindo menos de 0,015%, incluindo menos de 0,001% e também incluindo zero por cento em peso total da película elastomérica termoplástica.

[0084] Tendo descrito a divulgação em detalhes, fica aparente que é possível fazer modificações e variações sem sair do escopo da divulgação, definido nas reivindicações anexas.

EXEMPLOS

[0085] Os exemplos não limitantes a seguir são fornecidos para ilustrar ainda mais a presente divulgação.

EXEMPLO 1

[0086] Neste Exemplo, dois laminados elásticos foram esticados e analisados quanto à presença de lacunas.

[0087] O primeiro laminado ("Amostra 1") foi um laminado de pano- tecido-elástico-tecido-fio preparado colocando-se uma película elástica entre duas dobras de tecido, disponíveis como lenço de papel Kleenex (Kimberly- Clark Corporation, Dallas, Texas). A película elástica foi preparada misturando a seco 30% em peso de Kraton MD6716 SEBS (disponível por Kraton Polumers, Houston, Texas) e 70% em peso de VISTAMAXX® 6102FL (disponível por Exxon Mobile, Houston, Texas) e em seguida alimentando a mistura através da seção de alimentação principal de uma Extrusora Trinity II Killion de 1.5" com oito seções aquecidas e um design de parafuso de composição de resina. A película foi produzida em uma taxa de cerca de 15 libras por hora. O perfil de temperatura por seção, começando na seção de alimentação principal, foi 187,8°C (370°F), 204,4°C (400°F), 204,4°C (400°F), 204,4°C (400°F), 204,4°C (400°F), 204,4°C (400°F) e 204,4°C (400°F). A velocidade do parafuso foi constante em 20 rpm. O polímero extrudado foi alimentado em um molde de película de 20" e coletado com o conjunto de rolo frio a aproximadamente 18,3-21,1°C (6570°F). A película de 20" de largura foi produzida em uma gramatura de cerca de 90 gsm e uma espessura de cerca de 4 mil (0,102 mm). O tecido era originalmente de 2 dobras, no entanto, foi separado em dobras individuais, onde cada dobra tinha cerca de 214 X 206 mm e tinha uma gramatura de cerca de 16 gsm. O sanduíche de tecido-elástico-tecido (folha 178 X 178 mm) foi colocado entre duas folhas de pano de fio de aço inoxidável cortado em folhas de 305 X 305 mm e usado como um padrão de ligação. O pano de fio (malha de 90 X 90, diâmetro de fio 0,0035") está disponível por 9230T537 de McMaster Carr, Elmhurst, Illinois. O laminado resultante foi colocado em uma prensa Carver (modelo Bench Top Press 3893, disponível por Carver Inc., Wabash, Indiana) para laminação usando as seguintes configurações: temperatura da prensa de platina superior: 100°C (212°F); temperatura da prensa de platina inferior: 100°C (212°F); força de braçadeira de 1100 libras; e tempo de interrupção: 30 segundos. Após a ligação, o laminado tecido- elástico-tecido foi retirado o pano de fio.

[0088] O segundo laminado ("Amostra 2") incluiu três folhas da película elastomérica termoplástica empilhadas uns sobre os outros e colocados entre as duas dobras de tecido. O sanduíche tecido-elástico- elástico-elástico-tecido foi então colocado entre duas folhas de pano de fio, conforme descrito para a Amostra 1. O sanduíche de pano-tecido-elástico- tecido-fio foi colocado na prensa Carver para laminação, conforme descrito para a Amostra 1.

[0089] Após a preparação, as amostras de cada um dos dois laminados foram cada uma esticadas para um alongamento de 50% na direção da máquina e uma região de 30 X 32 mm foi fotografada. Lacunas que apareceram durante o alongamento (conforme medido na direção de estiramento) foram então medidas na direção de estiramento usando luz incidente e um fundo escuro debaixo da amostra, conforme descrito aqui. As imagens foram analisadas em MATLAB (R2010b, Mathworks, Inc., Natick, Massachusetts). Os resultados são mostrados nas FIGS. 1A, 1B e FIGS. 2A- 2D.

[0090] Especificamente, conforme mostrado nas FIGS. 1A e 1B, a Amostra 1 tinha 13% de área de superfície total de lacunas sobre 10 pixels de largura, enquanto a Amostra 2 tinha menos de 0,1% de área de superfície total de lacunas detectáveis. Como indicado ainda nas FIGS. 2A-2D, a Amostra 2 tinha uma aparência mais suave e mais uniforme do que a Amostra 1. Acredita-se que a Amostra 2 demonstrou essas propriedades desejadas devido ao uso de três camadas de película elástica, o que forneceu mais alta gramatura do material da película e, portanto, permitiu às camadas de película desempenhar o papel dominante no processo de deformação do material laminado. Como discutido acima, isto minimiza ou elimina o fraturamento catastrófico e lacunas maiores dentro da(s) camada(s) de superfície (por exemplo, celulósica) do laminado elástico.

EXEMPLO 2

[0091] Neste Exemplo, os dois laminados elásticos preparados como descrito acima para o Exemplo 1 foram esticados para um alongamento de 100% na direção da máquina e novamente analisados quanto à presença de lacunas. Particularmente, a Amostra 3 foi preparada da mesma maneira que a Amostra 1 no Exemplo 1 e a Amostra 4 foi preparada da mesma forma que a Amostra 2 no Exemplo 1. Os resultados são mostrados nas FIGS. 3A, 3B e FIGS. 4A-4D.

EXEMPLO 3

[0092] Neste Exemplo, três laminados elásticos foram elaborados e analisados quanto à presença de fraturamento uniforme.

[0093] O primeiro laminado elástico foi preparado conforme descrito para a Amostra 1 no Exemplo 1. O segundo laminado elástico foi preparado conforme descrito para a Amostra 2 no Exemplo 1. O terceiro laminado elástico deste Exemplo compreendeu o laminado de pano-tecido-elástico- tecido-fio descrito para a Amostra 1 do Exemplo 1. Este terceiro laminado elástico, no entanto, foi ainda mergulhado completamente em um banho de água destilada por alguns segundos e depois removido e agitado para remover o excesso de água. O terceiro laminado depois foi esticado para um alongamento de 150% na direção da máquina, relaxado e deixado secar ao ar durante quatro horas.

[0094] Conforme descrito acima, o primeiro laminado elástico não teve fraturamento uniforme (ou seja, mostrou uma maior área de superfície total tendo lacunas detectáveis) enquanto o segundo e o terceiro laminados elásticos tiveram fraturamento uniforme e, portanto, uma aparência mais suave. O segundo laminado elástico teve fraturamento, pois o uso de três camadas de película elástica forneceu uma gramatura maior do material da película, assim, permitindo às camadas de película desempenhar o papel dominante no processo de deformação do material laminado que, conforme discutido acima, minimiza ou elimina o fraturamento catastrófico e lacunas maiores dentro da(s) camada(s) de superfície (por exemplo, celulósica) do laminado elástico. Este Exemplo mostra ainda que enfraquecendo as camadas celulósicas do laminado (como no terceiro laminado), menos material elástico pode ser usado para fornecer propriedades semelhantes de superfície do laminado.

Claims (6)

1. Método para a preparação de um laminado elástico esticável, caracterizadopelo fato de que compreende: enfraquecer um material celulósico; e ligar o material celulósico a pelo menos uma superfície de uma película elastomérica termoplástica para preparar um laminado, em que o material celulósico é enfraquecido por gravação em relevo do material celulósico antes de ligar o material celulósico à película elastomérica termoplástica, e depois esticar o laminado em um alongamento de pelo menos 50% em uma ou ambas a direção da máquina ou direção contrária da máquina, a película elastomérica termoplástica compreendendo de 65% em peso a 82% em peso de um elastômero termoplástico baseado em poliolefina, de 15% em peso a 32% em peso de um copolímero em bloco estirênico, e de 3% em peso a 8% em peso de um agente aumentador de força, o laminado compreendendo um dos seguintes, no estiramento até um alongamento de 150% em uma ou ambas a direção da máquina ou contrária da máquina, o laminado tendo menos de 50% de área de superfície total de lacunas sendo maiores do que 5 mm em comprimento conforme medido na direção de estiramento, no estiramento até um alongamento de 150% em uma ou ambas a direção da máquina ou contrária da máquina, o laminado tendo menos de 10% de área de superfície total de lacunas sendo maiores do que 1 mm em comprimento conforme medido na direção de estiramento, no estiramento até um alongamento de 100% em uma ou ambas a direção da máquina ou contrária da máquina, o laminado tendo menos de 10% de área de superfície total de lacunas sendo maiores do que 0,5 mm em comprimento conforme medido na direção de estiramento, e no estiramento até um alongamento de 50% em uma ou ambas a direção da máquina ou contrária da máquina, o laminado tendo menos de 10% de área de superfície total de lacunas sendo maiores do que 0,2 mm em comprimento conforme medido na direção de estiramento.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a gravação em relevo fornece um intervalo padrão de gravação de relevo de 0,125 mm a 5 mm.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material celulósico enfraquecido é termicamente ligado à película elastomérica termoplástica usando rolos de contato estampados aquecidos a uma temperatura de 100°C a 350°C.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material celulósico enfraquecido é termicamente ligado a uma película elastomérica termoplástica fundida.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material celulósico enfraquecido é ligado adesivamente à película elastomérica termoplástica.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a película elastomérica termoplástica compreende menos de 1% de carbonato de cálcio por peso total da película elastomérica termoplástica.

Images