BR112017003009B1 - Laminado elástico de múltiplas camadas e seu método de preparação - Google Patents

Abstract

LAMINADOS ELÁSTICOS DE VÁRIAS CAMADAS COM RESISTÊNCIA E ELASTICIDADE REFORÇADAS E MÉTODOS DE FABRICAÇÃO. Laminados elásticos mais fortes, bem como métodos de preparar os laminados, são divulgados aqui. Particularmente, a presente divulgação é direcionada a laminados elásticos de múltiplas camadas, incluindo uma camada de película elastomérica termoplástica e uma camada plástica coextrudadas juntas, e ainda, um material de revestimento laminado para a camada de película elastomérica termoplástica. Os laminados são esticados e então relaxados. Os laminados preparados têm força e elasticidade geral melhorada, tendo uma sensação macia, similar a pano e são preparados a um custo menor.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica prioridade sobre o Pedido de Patente dos EUA n° de Série 14/475.784, depositado em 3 de setembro de 2014, que é uma continuação em parte do Pedido de Patente dos EUA n° de Série 14/134.755, depositado em 19 de dezembro de 2013, Pedido de Patente dos EUA n° de Série 14/145.500, depositado em 31 de dezembro de 2013 e Pedido de Patente dos EUA n° de Série 14/230.741, depositado em 31 de março de 2014, todos os quais são incorporados aqui por referência em sua totalidade.

CAMPO DA DIVULGAÇÃO

[002] A presente divulgação é direcionada a laminados elásticos em várias camadas mais fortes. Particularmente, a presente divulgação é direcionada a laminados elásticos de várias camadas incluindo uma camada de película elastomérica termoplástica afixada a um material de revestimento e uma camada plástica. As camadas podem ser coextrudadas juntas, esticadas e então relaxadas, proporcionando aos laminados elásticos resultantes força total e elasticidade. Em algumas modalidades, a camada de película elastomérica termoplástica dos laminados inclui uma combinação de elastômeros termoplásticos baseados em poliolefinas, copolímeros em bloco estirênicos e argila inorgânica, e a camada plástica inclui polímeros semicristalinos ou amorfos. Em algumas modalidades, as camadas de película elastomérica 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 de revestimento não tecido 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. Estes materiais de revestimento não tecido, no entanto, podem representar mais de 50% do custo dos materiais laminados elásticos.

[004] Por conseguinte, um laminado elástico que fornece uma película elastomérica mais forte, assim, transferindo o peso da resistência para longe dos materiais de revestimento, mas proporcionando um material de revestimento mais flexível, mais suave e de baixa gramatura que pode ser adesivamente ou termicamente ligado a outros materiais de substrato, de modo a atender requisitos de conversão em alta velocidade, é altamente desejável. Mais particularmente, há uma necessidade na técnica de preparar laminados elásticos tendo força total e elasticidade aumentadas que permitam uma mudança nas curvas de tensão-deformação para uma região de resistência mais baixa desejável. Seria mais benéfico se os laminados elásticos pudessem ser elaborados de modo a ter uma aparência similar a pano, semelhante aos laminados não tecidos/elásticos convencionais, mas usando menos material de revestimento não tecido ou um material de revestimento celulósico para reduzir os custos. Nesse sentido, a presente divulgação é direcionada a laminados elásticos incluindo camadas elásticas e plásticas fornecendo aos laminados elásticos aumento da força e elasticidade, e sendo laminados ainda com um material de revestimento para fornecer a aparência similar a pano mais suave e a sensação flexível de produtos laminados elásticos convencionais. Em algumas modalidades, o laminado elástico tem aparência microtexturizada melhorada na superfície da camada plástica.

BREVE DESCRIÇÃO DA DIVULGAÇÃO

[005] Laminados elásticos de várias camadas tendo uma melhor resistência mecânica, maior elasticidade e aparência de pano são divulgados. Os laminados geralmente incluem uma camada de película elastomérica termoplástica afixada a uma camada plástica e afixada ainda a um material de revestimento em um lado oposto da camada plástica. Em modalidades particularmente adequadas, o material de revestimento é um material celulósico. Em outras modalidades, o material de revestimento pode ser um material não tecido. Em algumas modalidades adequadas, uma primeira camada plástica é imprensada entre duas películas elastoméricas termoplásticas.

[006] A camada de película elastomérica tem uma elasticidade maior do que a elasticidade da camada plástica, em outras palavras, o ajuste permanente da camada de película elastomérica é menor que o ajuste permanente da camada plástica. Os laminados são preparados por coextrusão da camada de película elastomérica e da camada plástica, e depois esticando o laminado, seguido de relaxamento para dar ao laminado as características de superfície e propriedades físicas desejadas.

[007] Mais particularmente, a camada plástica do laminado proporciona aumento da força geral para o laminado elástico. Além disso, as propriedades mecânicas do laminado são dramaticamente melhoradas por estiramento e relaxamento do laminado em comparação com o laminado elástico antes do estiramento. Essas propriedades mecânicas vantajosas são o resultado da camada plástica ser alongada durante o estiramento inicial e em seguida ondulada pelo relaxamento da película elastomérica termoplástica. Quando o laminado, incluindo a camada plástica ondulada, é alongado novamente, até o nível de resistência do estiramento inicial, tal como durante a utilização do laminado, a camada plástica ondulada meramente se achatada e provavelmente não contribui para as propriedades de tração do laminado elástico. Ou seja, as propriedades de tração do laminado até o nível de resistência de estiramento inicial são dominadas principalmente pela camada de película elastomérica, de modo que os laminados manteriam baixos valores de resistência com alongamento e menos ajuste permanente após o alongamento, que é menos do que a resistência de estiramento inicial. Uma vez alongada além do nível de resistência inicial de estiramento da camada plástica, a resistência se torna dramaticamente maior, devido à camada plástica totalmente achatada, bem como a orientação molecular da camada plástica, o que resulta em mudança da curva de tensão-deformação para menos alongamento com 50-100% a mais de resistência à ruptura em comparação com a película elastomérica termoplástica sozinha.

[008] Verificou-se ainda que manipulando os polímeros utilizados, a espessura das camadas plásticas, e variando a proporção inicial de estiramento, comportamentos físicos tais como força e elasticidade do laminado podem ser controlados para permitir um design suficiente e até mesmo desejável do laminado elástico para o produto específico de uso final desejado a um custo mais baixo.

[009] A camada de película elastomérica é laminada ainda em um material de revestimento e em modalidades particularmente apropriadas, uma camada de material (por exemplo, tecido) de revestimento celulósico, durante o processo de coextrusão. Em algumas modalidades, o material de revestimento celulósico é uma camada de material de revestimento celulósico enfraquecido. Surpreendentemente descobriu-se que enfraquecendo a camada de material de revestimento celulósico do laminado elástico antes de, durante, ou após a laminação ou colagem e, em particular, a trama do tecido de um laminado tecido-elástico, o laminado assume uma aparência similar a tecido e uma sensação de maciez pelo menos semelhante aos 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).

[0010] A presente divulgação descobriu ainda que a laminação ou colagem de uma camada de material de revestimento celulósico para a camada elastomérica termoplástica do laminado 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.

[0011] Em outras modalidades, os materiais de revestimento são outros materiais de revestimento não tecidos, incluindo materiais como tramas cardadas ligadas, depositadas a ar, coformes, hidroentremeadas, meltblown, spunbond e suas combinações, como conhecido na técnica de não tecidos.

[0012] Da mesma forma, em um aspecto, a presente divulgação é direcionada a um laminado elástico de múltiplas camadas. O laminado elástico é composto por: uma primeira camada de película elastomérica termoplástica tendo um ajuste permanente de menos de 40% após o alongamento de 150%, a película elastomérica termoplástica compreendendo um elastômero termoplástico baseado em poliolefina e um copolímero em bloco estirênico; uma primeira camada plástica afixada uma primeira superfície da camada de película elastomérica termoplástica, a camada plástica tendo um ajuste permanente pelo menos 50% maior do que o ajuste permanente da camada de película elastomérica, e um material de revestimento afixado a uma segunda superfície da camada de película elastomérica termoplástica.

[0013] Em outro aspecto, a presente divulgação é direcionada a um método para a preparação de um laminado elástico, o método compreendendo: coextrudar pelo menos uma camada de película elastomérica termoplástica com pelo menos uma camada plástica em uma primeira superfície de pelo menos uma película elastomérica termoplástica, e laminar pelo menos um material de revestimento para uma segunda superfície de pelo menos uma película elastomérica termoplástica para preparar o laminado elástico, a primeira camada de película termoplástica tendo um conjunto permanente de menos de 40% após alongamento de 150% e compreendendo um elastômero termoplástico baseado em poliolefina, um copolímero em bloco estirênico e um agente de reforço de resistência, a camada plástica, tendo um ajuste permanente pelo menos 50% maior que o ajuste permanente da camada da película elastomérica, e em que a camada plástica é composta por um dentre um polímero semicristalino ou amorfo; esticando o laminado elástico em uma ou ambas a direção da máquina ou contrária da máquina; e relaxando o laminado elástico esticado.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0014] A FIG. 1 mostra uma curva de tensão-deformação para uma camada de película elastomérica, uma película elástica em múltiplas camadas feita da camada de película elastomérica afixada a uma camada de polietileno de baixa densidade linear (LLPDE) e uma película elástica em múltiplas camadas feita da camada de película elastomérica afixada a uma camada LLDPE que foi inicialmente esticada 300% e 400% na direção da máquina e deixada relaxar.

DESCRIÇÃO DETALHADADefinições

[0015] Conforme usados aqui, os termos "polímero" e "polimérico" geralmente incluem, mas não se limitam 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.

[0016] 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) e/ou fibras naturais como fibras celulósicas ligadas por tratamento químico, mecânico, térmico ou com 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" tem 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.

[0017] O termo "trama cardada ligada" ("BCW") refere-se a um tecido não tecido formado por processos de cardagem como são conhecidos pelos versados na técnica e descritos, por exemplo, na Patente dos EUA N.° 4.488.928, que é aqui incorporada para fins de referência na medida em é consistente com a presente divulgação. No processo de cardagem, pode-se utilizar uma mistura de fibras descontínuas, fibras de ligação e, possivelmente, outros componentes de ligação, tais como um adesivo. Esses componentes são formados em uma bola volumosa que é penteada ou de outro modo tratada para criar uma gramatura substancialmente uniforme. Essa trama é aquecida ou tratada de outro modo para ativar qualquer componente adesivo, resultando em um material não tecido espesso e integrado.

[0018] O termo "coformar", como usado aqui, é um material polimérico meltblown ao qual podem ser adicionadas fibras ou outros componentes. No sentido mais básico, a coformação pode ser feita quando se tem pelo menos um cabeçote de matriz meltblown disposto próximo a uma calha através da qual o segundo material é adicionado ao material meltblown conforme a trama é formada. Esses "outros materiais" podem ser fibras naturais, partículas superabsorventes, fibras poliméricas naturais (por exemplo, raiom) e/ou fibras poliméricas sintéticas (por exemplo, polipropileno ou poliéster). As fibras podem ser do comprimento de fibra. O material coformado pode conter material celulósico em uma quantidade de cerca de 10% em peso a cerca de 80% em peso, tal como de cerca de 30% em peso a cerca de 70% em peso. Por exemplo, em uma modalidade, um material coformado pode ser produzido contendo fibras de polpa de celulose em uma quantidade de cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso.

[0019] O termo "trama hidroemaranhada", de acordo com a presente divulgação, refere-se a uma trama que foi submetida a jatos colunares de um fluido, o que faz com que as fibras da trama se emaranhem. O hidroemaranhamento de uma trama geralmente aumenta a resistência da trama. Em um aspecto, as fibras de celulose podem ser hidroemaranhadas em um material de filamentos contínuos, tal como uma "trama spunbond". A trama hidroemaranhada resultando em um composto não tecido pode conter fibras de polpa de celulose em uma quantidade de cerca de 50% a cerca de 80% em peso, tal como em uma quantidade de cerca de 70% em peso. As tramas compostas hidroemaranhadas, como descritas acima, estão comercialmente disponíveis junto à Kimberly-Clark Corporation, sob o nome HYDROKNIT®. O emaranhamento hidráulico é descrito, por exemplo, na Patente dos EUA N.° 5.389.202 para Everhart.

[0020] O termo "meltblowing", como usado aqui, refere-se ao processo de formação de uma trama não tecida que expele e atrai resinas poliméricas com ar aquecido em alta velocidade, a fim de formar filamentos delgados. Os filamentos são resfriados e coletados como uma trama em uma tela em movimento. O processo é semelhante ao processo de termossoldagem, mas as fibras meltblown são muito mais finas e, geralmente, medidas em micra.

[0021] O termo "termossoldagem" (spunbond), tal como usado aqui, refere-se a um processo de trama não tecida em que os filamentos foram extrudados, atraídos e colocados em uma tela em movimento para formar uma trama. O termo "termossoldagem" é frequentemente alternado com "spunbond", mas o setor convencionalmente adotou o termo spunbond para denotar o processo de formação específico de uma trama. Isso serve para diferenciar este processo de formação de trama das outras duas formas de formação de trama por termossoldagem, que são os métodos meltblown(ing) e flashspinn(ing).

[0022] O termo "composto spunbond/meltblown", tal como aqui utilizado, é um composto laminar definido por um tecido com múltiplas camadas que geralmente é feito de várias camadas alternadas de tramas spunbond ("S") e tramas meltblown ("M"): SMS, SMMS, SSMMS, etc.

[0023] Tramas depositadas por ar são formadas em um processo de colocação por ar no qual é criada uma camada não tecida fibrosa. No processo de colocação por ar, feixes de fibras pequenas tendo comprimentos típicos que variam de cerca de 3 a cerca de 52 milímetros (mm) são separados no processo de deposição por ar e contidos em um suprimento de ar, e então depositados sobre uma tela de formação, geralmente com a assistência de um suprimento de vácuo. As fibras depositadas aleatoriamente são depois ligadas umas às outras usando, por exemplo, ar quente ou um adesivo spray. A produção de compostos não tecidos depositados por ar é definida com clareza na literatura e documentada na técnica. Exemplos incluem o processo DanWeb, como descrito na Patente dos EUA N.° 4.640.810 para Laursen et al., e atribuída à Scan Web of North America Inc.; o processo Kroyer, tal como descrito na Patente dos EUA N.° 4.494.278 para Kroyer et al.; e Patente dos EUA N.° 5.527.171 para Soerensen, atribuída à Niro Separation a/s, o método da Patente dos EUA N.° 4.375.448 para Appel et al., atribuído à Kimberly-Clark Corporation, ou outros métodos semelhantes.

[0024] Conforme usados aqui, os termos "enfraquecer", "enfraquecendo", "enfraquecido" referem-se à perda de força/rigidez dentro de um material de revestimento, enfraquecendo/quebrando o material fibroso. Normalmente, os materiais de revestimento que são enfraquecidos usando os métodos descritos aqui incluem regiões enfraquecidas ou lacunas. Por exemplo, o material de revestimento pode ser preparado ou afixado à camada de película elastomérica de modo a fornecer sulcos e/ou linhas de fratura na direção da máquina (MD) do material de revestimento que podem ser vistos quando esticados na direção transversal (CD).

[0025] 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.

[0026] Conforme usado aqui, o termo "laminado" se refere a uma estrutura composta de duas ou mais camadas de material de folha que foram unidas através de uma etapa de colagem, tal como através de ligação adesiva, ligação térmica, ligação por ponto, ligação por pressão, revestimento por extrusão ou ligação ultrassônica. Em uma modalidade particularmente adequada, as camadas são coextrudadas para formar o laminado elástico de múltiplas camadas.

[0027] Conforme usado aqui, o termo "elastomérico" e "elasticidade" deve ser permutável com o termo "elástico" e refere-se ao material de folha, que pode ser alongado em pelo menos 25 por cento do seu comprimento relaxado e que vai recuperar, após a liberação da força aplicada, pelo menos 10 por cento de seu alongamento. É geralmente desejável que o material elástico ou composto seja capaz de ser alongado em pelo menos 100 por cento, mais preferencialmente em pelo menos 300 por cento e ainda mais preferencialmente em pelo menos 400 por cento, de seu comprimento relaxado e se recupere, após a liberação de uma força aplicada, pelo menos 50 por cento de seu alongamento.

[0028] Conforme usado aqui, o termo "termoplástico" se refere a um polímero que é capaz de ser processado por fusão.

[0029] Conforme usado aqui, o termo "respirável" refere-se a um material que é permeável ao vapor d'água. A taxa de transmissão de vapor d'água (WVTR) ou a taxa de transferência de vapor de umidade (MVTR) é medida em gramas por metro quadrado por 24 horas e é considerada um indicador equivalente de respirabilidade. O termo "respirável" desejavelmente refere-se a um material que é permeável ao vapor d'água, tendo um WVTR mínimo desejavelmente de cerca de 100 g/m2/24 horas, mais apropriadamente, mais de cerca de 300 g/m2/24 horas e ainda mais apropriadamente, mais de cerca de 1000 g/m2/24 horas.

[0030] O WVTR de um tecido, em um aspecto, dá uma indicação do quão confortável seria um tecido para vestir. Muitas vezes, aplicações de produtos de cuidados pessoais de materiais respiráveis têm WVTRs devidamente superiores e, mais geralmente, excedem cerca de 1.200 g/m2/24 horas, 1.500 g/m2/24 horas, 1.800 g/m2/24 horas, ou até mesmo excedem 2.000 g/m2/24 horas.

[0031] Conforme usado aqui, os termos "impermeável" ou "não respirável" referem-se a qualquer material que se enquadra na definição de "respirável" acima.

[0032] Conforme usado aqui, o termo "ajuste" se refere ao alongamento mantido em uma amostra de material após o alongamento e a recuperação, ou seja, após o material ter sido esticado e relaxado durante um teste de ciclo.

[0033] Conforme usado aqui, o termo "ajuste permanente" é a medida da quantidade de alongamento percentual (%) em que a resistência se torna zero em um diagrama de resistência-% de alongamento. Um material elástico perfeito, como uma mola, teria um ajuste permanente zero, pois a curva retrativa passará pela origem. Como usado aqui, o ajuste permanente é medido após 150% de alongamento do material. Por exemplo, uma amostra de material com comprimento inicial de distância entre marcas de 1 polegada (25,40 mm) que é esticada para 150% de alongamento e relaxa de volta para um comprimento de cerca de 1,2 polegada (30,48 mm) tem um ajuste permanente, conforme definido aqui, de 20%.

[0034] Estas medições são realizadas usando um teste de alongamento de tira que está substancialmente em conformidade com as especificações da norma ASTM D5459-95. Especificamente, o teste usa duas braçadeiras, cada uma com dois mordentes, e cada mordente apresenta um contato voltado para a amostra. As braçadeiras prendem o material no mesmo plano, geralmente na posição vertical, separadas por 1 polegada (25,40 mm) e movem a cruzeta numa taxa especificada de extensão. O tamanho da amostra é de 4 polegadas por 3/8 polegadas (101,6 mm por 9,525 mm), com uma altura voltada para o mordente de 1 polegada (25,40 mm) e uma largura de 3 polegadas (76,20 mm) e a uma taxa de deslocamento da cruzeta de 20 pol./min (508 mm/min). A amostra é presa em uma estrutura de teste eletromecânico MTS (Sistemas de Teste Mecânico) que tem capacidade de aquisição de dados. O teste é realizado em condição ambiente, no sentido da máquina (MD) e no sentido transversal (CD). Os resultados são relatados como uma média de pelo menos cinco amostras.

[0035] A presente divulgação é geralmente direcionada a laminados elásticos de várias camadas incluindo uma camada de película elastomérica termoplástica e uma camada plástica e incluindo ainda um material de revestimento afixado à camada da película eslatomérica. Em algumas modalidades, as camadas plástica e de película elastomérica são coextrudadas juntas, esticadas e então relaxadas, e o material de revestimento é ainda laminado para a camada de película elastomérica durante ou após o processo de coextrusão, ou por meio de um processo de estiramento-ligado, fornecendo aos laminados elásticos resultantes elasticidade e resistência geral reforçadas e, em algumas modalidades, bem como uma aparência similar a tecido da superfície exterior. Conformemente, os laminados elásticos da presente divulgação podem fornecer regiões mais elásticas e mais fortes em produtos de cuidados pessoais, tais como fraldas, fraldas de treinamento, roupas de banho, roupas íntimas absorventes, produtos para incontinência adulta e produtos de higiene feminina, tais como absorventes femininos, guardanapos e forros.

[0036] Geralmente, os laminados elásticos da presente divulgação incluem uma camada de película elastomérica termoplástica afixada à camada plástica. Em algumas modalidades, os laminados incluem mais de uma camada de película elastomérica termoplástica e/ou mais de uma camada plástica. Por exemplo, em algumas modalidades, o laminado inclui uma primeira camada de película elastomérica termoplástica afixada uma primeira camada plástica e uma segunda camada de película elastomérica termoplástica afixada à primeira camada plástica oposta à primeira película elastomérica termoplástica. Além disso, em outras modalidades, duas camadas plásticas separadas podem ser afixadas ou imprensadas entre camadas de película elastomérica termoplástica. Deve ser compreendido que mais de duas camadas plásticas e/ou mais de duas camadas de película elastomérica termoplástica, tais como três, quatro, cinco ou mais camadas plásticas e/ou películas elastoméricas termoplásticas podem ser usadas nos laminados sem se afastar do escopo da presente divulgação.

[0037] As camadas de películas elastoméricas termoplásticas para uso nos laminados elásticos da presente divulgação têm uma gramatura de cerca de 10 g/m2 a cerca de 300 g/m2, incluindo de cerca de 20 g/m2 a cerca de 150 g/m2 e incluindo de cerca de 30 g/m2 a cerca de 100 g/m2.

[0038] 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.

[0039] Em modalidades particularmente apropriadas, a camada de película elastomérica termoplástica inclui uma combinação de elastômeros termoplásticos baseados em poliolefina e copolímeros em bloco estirênicos.

[0040] Exemplos de elastômeros termoplásticos baseados em poliolefina adequados para uso nas camadas de película elastomérica da presente divulgação incluem, 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.

[0041] Exemplos de poliolefinas cristalinas incluem homopolímeros e copolímeros descritos abaixo.(1) Homopolímero de etileno

[0042] O homopolímero de etileno pode ser preparado por qualquer um dentre um processo de baixa pressão e um processo de alta pressão.(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)(3) Homopolímero de propileno; exemplos incluem copolímero de impacto de polipropileno PP7035E4 e copolímero aleatório de polipropileno PP9574E6 (Exxon Mobil, Houston, Texas)(4) Copolímeros aleatórios de propileno e não mais de 10% por mol de α-olefinas diferente de propileno(5) Copolímeros em bloco de propileno e não mais de 30% por mol de α- olefinas diferente de propileno(6) Homopolímero de 1-buteno(7) Copolímeros aleatórios de 1-buteno e não mais de 10% por mol de α-olefinas diferente de 1-buteno(8) Homopolímero de 4-metil-1-penteno(9) Copolímeros aleatórios de 4-metil-1-penteno e não mais de 20% por mol de α-olefinas diferente de 4-metil-1-penteno

[0043] Exemplos de α-olefinas incluem etileno, propileno, 1-buteno, 4- metil-1-penteno, hexeno-1 e 1-octeno.

[0044] Elastômeros termoplásticos baseados em poliolefina comercialmente disponíveis para uso nas camadas de película elastomérica 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.

[0045] 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).

[0046] As camadas de película elastomérica termoplástica geralmente incluem 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 camada de película elastomérica termoplástica inclui 50% em peso de elastômero termoplástico. Em outras modalidades apropriadas, a camada de película elastomérica termoplástica inclui cerca de 62% em peso de elastômero termoplástico. Em outras modalidades apropriadas, a camada de película elastoméricatermoplástica inclui cerca de 65% em peso de elastômero termoplástico. Em outras modalidades apropriadas, a camada de película elastoméricatermoplástica inclui cerca de 82% em peso, ou mesmo cerca de 83% em peso, ou mesmo cerca de 90% em peso de elastômero termoplástico.

[0047] Quando a camada de película elastomérica termoplástica inclui elastômeros de poliolefina termoplásticos, a camada de 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. Com base nestas características melhoradas funcionais e estruturais, as camadas de película elastomérica termoplástica 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 camadas de película elastomérica termoplástica com resistência mecânica melhorada permitem uma gramatura reduzida, pois menos materiais de revestimento são usados no produto de cuidados pessoais. Além disso, as camadas de 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.

[0048] Copolímeros em bloco estirênicos exemplares para uso com elastômeros termoplásticos em películas elastoméricas termoplásticas da presente divulgação incluem polímeros de poli-isopreno 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-poli- isopreno/poli-isopreno 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 SEBS é particularmente apropriado para a presente divulgação.

[0049] As camadas de películas elastoméricas termoplásticas podem incluir geralmente de cerca de 15% a cerca de 40% em peso de copolímero em bloco estirênico, incluindo cerca de 30% em peso de copolímero em bloco estirênico.

[0050] Surpreendentemente, as camadas de películas elastoméricas termoplásticas da presente divulgação têm uma força elástica que é de 40% a cerca de 100% maior do que uma camada de película elastomérica termoplástica sem um copolímero em bloco estirênico. Em algumas modalidades, as camadas de películas têm uma força elástica que é de cerca de 50% a cerca de 80% maior do que uma camada de película elastomérica termoplástica sem um copolímero em bloco estirênico.

[0051] Em modalidades particularmente apropriadas, para melhorar ainda mais a força das camadas de película elastomérica termoplástica, as camadas de película 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 10% 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.

[0052] 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.

[0053] 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).

[0054] As camadas de películas elastoméricas termoplásticas geralmente incluem de cerca de 2% a cerca de 10% em peso de agente intensificador de força, 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 de agente intensificador de força.

[0055] As camadas de 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.

[0056] Em algumas modalidades, as camadas de 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 menos do que uma quantidade funcional de carbonato de cálcio, 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 camada de película elastomérica termoplástica.

[0057] Em algumas modalidades, conforme essas camadas de películas elastoméricas termoplásticas são substancialmente livres de partículas de enchimento, como carbonato de cálcio, as películas são impermeáveis a ar. Deve ser compreendido, no entanto, em modalidades alternativas, que as camadas de películas podem ser preparadas para serem respiráveis.

[0058] As camadas de película elastomérica termoplástica utilizadas em laminados elásticos têm um ajuste permanente, após 150% de alongamento, de menos de 40%, incluindo um ajuste permanente, após 150% de alongamento, de menos de 30% e incluindo um ajuste permanente, após 150% de alongamento, de menos de 20%.

[0059] Os laminados elásticos da presente divulgação incluem ainda uma camada plástica. A camada plástica dos laminados elásticos inclui polímeros semicristalinos ou amorfos. Polímeros semicristalinos apropriados para uso das camadas plásticas incluem poliolefina, copolímeros baseados em poliolefinas, poliésteres e suas combinações.

[0060] Apropriadamente, as camadas plásticas incluem de cerca de 5% em peso a cerca de 50% em peso de polímero semicristalino ou amorfo, incluindo de cerca de 10% em peso a cerca de 40% em peso de polímero semicristalino ou amorfo e inclusive de cerca de 15% em peso a cerca de 35% em peso de polímero semicristalino ou amorfo.

[0061] Deve ser entendido que para fornecer as propriedades físicas vantajosas de laminados elásticas da presente divulgação, a camada plástica deve ter um maior ajuste permanente do que a camada de película elastomérica termoplástica do laminado elástico. Nesse sentido, as camadas plásticas para uso nos laminados elásticos da presente divulgação incluem um ajuste permanente após 150% de alongamento de mais de 50%, incluindo mais de 60%, incluindo mais 70%, incluindo mais de 75%, incluindo mais de 80%, incluindo mais de 85% e incluindo mais de incluindo mais de 90%.

[0062] Os laminados elásticos de várias camadas incluem ainda um material de revestimento afixado à camada de película elastomérica termoplástica. Em uma modalidade, o material de revestimento é um material de revestimento não tecido, tal como uma trama cardada ligada, depositada por ar, coforme, hidroentremeada, meltblown, spunbond e suas combinações, como é comumente usado nas técnicas de laminados elásticos.

[0063] Em outra modalidade, o material de revestimento é um material celulósico e, em especial, um material celulósico enfraquecido. O material celulósico enfraquecido fornece laminados com aparência melhorada similar a tecido, sem o uso de materiais de revestimento não tecido caros. 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.

[0064] A gramatura do material celulósico geralmente pode variar, bem como de cerca de 2 gramas por metro quadrado ("g/m2") a 20 g/m2, em algumas modalidades, de cerca de 5 g/m2 a cerca de 15 g/m2 e, em algumas modalidades, de cerca de 8 g/m2 a cerca de 12 g/m2. 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.

[0065] 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.

[0066] 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.

[0067] 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.

[0068] 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.

[0069] Em algumas modalidades, a fim de criar laminados elásticos esticáveis com regiões enfraquecidas, 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.

[0070] 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 Steltjes, Jr. 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.

[0071] O estiramento adicional do laminado elástico incluindo o material celulósico pode ser realizado usando qualquer meio de alongamento conhecido na técnica de laminados.

[0072] 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.

[0073] Ainda em outras modalidades, o material celulósico pode ser enfraquecido umidificando o material (isoladamente ou em combinação com a película elastomérica termoplástica e a camada plástica 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.

[0074] 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.

[0075] 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%.

[0076] Sem o enfraquecimento por estiramento, 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% e/ou 150% em uma ou ambas direções MD e CD. A fratura/rasgo descontrolada do material celulósico torna o laminado esteticamente desagradável.

[0077] Deve ser entendido por aquele versado na técnica, que embora a descrição acima de enfraquecimento e alongamento mencione o material de revestimento sendo um material celulósico, o material de revestimento poderia facilmente ser um material de revestimento não tecido conforme descrito acima, e o material de revestimento não tecido pode ser gravado e/ou enfraquecido como conhecido na técnica, sem se afastar do escopo da presente divulgação.

[0078] Para preparar os laminados elásticos da presente divulgação, as camadas de película elastomérica termoplástica são coextrudadas juntas e depois laminadas com o material de revestimento. A coextrusão dos materiais pode ser realizada usando qualquer meio de extrusão conhecido nas técnicas de laminação.

[0079] Além disso, laminação do material de revestimento com a(s) camada(s) de película elastomérica do laminado elástico pode ser realizada usando qualquer técnica convencional, tais como laminação por extrusão (como descrito acima), colagem térmica, ultrassônica, adesiva, através de ar, calandragem e semelhantes. Para aumentar a durabilidade do material de revestimento sobre a camada de película elastomérica, o processo de laminação por extrusão é preferível, pois permite um grau crescente de contato entre a película fundida da camada de película elastomérica e fibras do material de revestimento, resultando em uma melhor união do material de revestimento com a camada de película elastomérica. Por exemplo, o laminado elástico extrudado, bem como o material de revestimento em uma ou ambas a(s) lateral(is) da camada de película elastomérica podem ser passados juntos através de um estreitamento formado entre dois rolos, ambos ou um dos quais sendo padronizado ou não padronizado (ou seja, rolo liso). A temperatura e a pressão exigidas podem variar dependendo de muitos fatores, incluindo, mas não se limitando a, área de ligação do padrão, propriedades do polímero, propriedades da fibra do material de revestimento e assim por diante.

[0080] Em uma modalidade particularmente adequada, quando o material de revestimento é um material revestimento não tecido que não seja um material de tecido celulósico, o material de revestimento pode ser ligado por estiramento à camada de película elastomérica termoplástica. Por exemplo, o material de revestimento (um lado ou ambos) pode ser ligado à camada de película elastomérica através de rolos de contato aquecidos enquanto o laminado elástico está em uma condição esticada, de modo que o material de revestimento pode se juntar e formar "pregas" entre os locais onde ele é ligado com a camada de película elastomérica quando ele está retraído. Este processo de ligação por estiramento ativará o laminado elástico antes da laminação com o material de revestimento, de modo que as etapas adicionais de alongamento conforme descritas aqui podem ser eliminadas após a laminação.

[0081] Em outra modalidade adequada, o material de revestimento pode ser ligado termicamente a uma película elastomérica termoplástica/laminado plástico fundido. Em uma modalidade, o ligante é adjacente à extrusora da película, de modo que o material de revestimento é contatado e ligado à película elastomérica termoplástica, enquanto em estado derretido, conforme a película sai da extrusora.

[0082] Em modalidades alternativas, a película elastomérica termoplástica e a camada plástica são coextrudadas juntas e o material de revestimento, em relevo ou sem relevo, pode ser laminado para a camada de película elastomérica termoplástica termicamente, adesivamente ou quimicamente. Normalmente, a força de ligação entre o material de revestimento e a película elastomérica termoplástica deve ser suficiente para evitar a delaminação, como conhecido na técnica.

[0083] Mais particularmente, em uma modalidade, o material de revestimento e a película elastomérica termoplástica são termicamente ligados, conforme conhecido nas técnicas de laminação. Por exemplo, em algumas modalidades, o material de revestimento 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 de revestimento é gravado em 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 de revestimento.

[0084] Em outras modalidades, o material de revestimento e a película elastomérica termoplástica são quimicamente ligados, como através do uso de uma composição adesiva. Por exemplo, o material de revestimento 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 g/m2 a cerca de 20 g/m2, incluindo de cerca de 2 g/m2 a cerca de 15 g/m2 e incluindo de cerca de 4 g/im2 a cerca de 8 g/im2, 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.

[0085] Em algumas modalidades, a composição adesiva primeiro é aplicada à película elastomérica termoplástica, antes de contatar e colar a película elastomérica termoplástica com o material de revestimento.

[0086] Ainda em outras modalidades, o material de revestimento e a película elastomérica termoplástica são ligados por pressão. Normalmente, na ligação por pressão, o material de revestimento 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 de revestimento 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 tiverem altura ou profundidade de pino semelhante à espessura da camada de revestimento 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 g/m2 para um lado de uma película de gramatura de 130 g/m2, 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.

[0087] Uma vez que o laminado elástico é preparado pela ligação do material de revestimento à película elastomérica termoplástica, o material de revestimento é enfraquecido umedecendo-se o laminado elástico na medida em que a(s) camada(s) de revestimento contém de 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. Mais especificamente, o laminado é esticado de cerca de 100% a cerca de 600%, incluindo de cerca de 200% a cerca de 500%, de seu estado natural. Após o alongamento, o laminado elástico pode relaxar de volta a, ou perto do seu estado natural.

[0088] Através do processo de alongamento/relaxamento do laminado, a camada plástica do laminado é alongada por alongamento inicial e ondulada então pelo relaxamento da película elastomérica. Como a camada plástica é ondulada por alongamento inicial e relaxamento do laminado, o módulo e a força tênsil do laminado é dominado principalmente pela camada de película elastomérica, mantendo a elasticidade suficiente, bem como a baixa tensão de tração até ser esticada a um intervalo de força onde a camada plástica corrugada torna-se chata.

[0089] Conforme observado acima, uma vez que a camada plástica é alongada além do seu nível inicial de alongamento, uma resistência à tração maior é gerada devido à orientação molecular e ao endurecimento da tensão da camada plástica. Particularmente, foi descoberto que os laminados elásticos da presente divulgação têm resistência final na ruptura de 50-100% ou mais, ou 100-200% ou mais do que a película elastomérica termoplástica usada sozinha.

[0090] Além disso, pelo alongamento e relaxamento inicial do laminado elástico, a curva de tensão-deformação pode ser deslocada para uma região de baixa tensão, como mostrado na FIG. 1.

[0091] Quando o enfraquecimento do material de revestimento 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.

[0092] 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

[0093] Os exemplos não limitantes a seguir são fornecidos para ilustrar ainda mais a presente divulgação.

EXEMPLO 1

[0094] Neste Exemplo, laminados elásticos em múltiplas camadas, incluindo uma camada plástica imprensada entre duas camadas de película elastomérica termoplástica, com material de revestimento foram produzidos.

[0095] Particularmente, a configuração de três camadas de laminados com material de revestimento foi produzida utilizando um sistema de coextrusão com três camadas feedblock. Para preparar as camadas externas de película elastomérica termoplástica, resinas incluindo VISTAMAXX™ 6102FL, disponível por Exxon Mobil, Houston, Texas; e Kraton MD6716, disponível por Kraton Polymers, Houston Texas, foram misturadas a seco, 70% e 30%, respectivamente. A mistura resultante foi alimentada em uma Extrusora Trinity II Killion de 1,5" (Killion Industries, Vista, Califórnia), com um perfil de temperatura definido como 185-200°C. Simultaneamente, as camadas plásticas do núcleo interno foram preparadas alimentando um dentre Dowlex 2045, um polietileno linear de baixa densidade disponível por Dow Chemical, Midland, Michigan, ou Exact 3132, plastômero de hexano à base de etileno, de Exxon Mobil, Houston, Texas, em uma Extrusora B Killion de 1,25" (Killion Industries, Vista, Califórnia) com um perfil de temperatura de 170200°C. Os polímeros fundidos de três camadas foram coextrudados através de um molde de película de 20 polegadas (508 mm) para fazer uma gramatura de película de 30-100 g/m2. Uma vez que os laminados elásticos foram formados a partir do molde, 8-14 g/m2 de tecido, 8 g/m2 de meltblown, 10-18 g/m2 de spunbond, 8 g/m2 de spunbond-meltblown-spunbond (SMS) ou 20 g/m2 de trama ligada cardada (BCW) foram fornecidos nos lados superior e inferior das camadas de película elastomérica e então passados juntos através de um estreitamento formado entre dois rolos, que têm padrão de pinos com 85 X 85 pinos por polegada quadrada (85 X 85 pinos por 645 mm2), para fazer os laminados. Para ativar os laminados para melhorar a elasticidade, os laminados resultantes foram alimentados em um sistema de rolo de sulco com espaçamento de centro-a-centro do sulco de 0,130 polegada (3,30 mm) e profundidade de encaixe de 0,150-0,250 polegada (3,81-6,35 mm) a uma velocidade de cerca de 50 pés por minuto (0,254 m/s). Os laminados neste Exemplo são mostrados na Tabela 1.Tabela 1 Exemplos de Laminados de película de múltiplas camadas (configuração elástico/plástico/elástico) com vários revestimentos

EXEMPLO 2

[0096] Neste Exemplo, foram produzidos laminados elásticos em múltiplas camadas, incluindo uma camada plástica afixada a uma camada de película elastomérica termoplástica, com material de revestimento.

[0097] Particularmente, a configuração de duas camadas de laminados com material de revestimento foi produzida utilizando um sistema de coextrusão com duas camadas feedblock. Para preparar a camada de película elastomérica termoplástica, resinas, incluindo VISTAMAXX™ 6102FL, disponível por Exxon Mobil, Houston, Texas; e Kraton MD6716, disponível por Kraton Polymers, Houston, Texas, foram misturados a seco, 70% e 30%, respectivamente. A mistura resultante foi alimentada em uma Extrusora Trinity II Killion de 1,5" (Killion Industries, Vista, Califórnia), com um perfil de temperatura definido como 185-200°C. Simultaneamente, as camadas plásticas foram preparadas alimentando um dentre Dowlex 2045, um polietileno linear de baixa densidade disponível por Dow Chemical, Midland, Michigan, ou Exact 3132, plastômero de hexano à base de etileno, de Exxon Mobil, Houston, Texas, em uma Extrusora B Killion de 1,25" (Killion Industries, Vista, Califórnia) com um perfil de temperatura de 170-200°C. Os polímeros fundidos de duas camadas foram coextrudados através de um molde de película de 20 polegadas (508 mm) para fazer uma gramatura de película de 23-100 g/m2. Uma vez que a película elástica em múltiplas camadas foi formada a partir do molde, 8-14 g/m2 de tecido, 8 g/m2 de meltblown, 10 g/m2 de spunbond, 8 g/m2 de SMS ou 20 g/m2 de BCW foram fornecidos em um lado de camada de película polimérica e então passados juntos através de um estreitamento formado entre dois rolos, que tem padrão de pino com 85 X 85 pinos por polegada quadrada (85 X 85 pinos por 645 mm2), para fazer os laminados. Para ativar os laminados para obter elasticidade, os laminados resultantes foram alimentados em um sistema de rolo de sulco com espaçamento de centro-a-centro do sulco de 0,130 polegada (3,30 mm), profundidade de encaixe de 0,150-0,250 polegada (3,81-6,35 mm) a uma velocidade de cerca de 50 pés por minuto (0,254 m/s). Os laminados neste Exemplo são mostrados na Tabela 2.Tabela 2 Exemplos de Laminados de película de múltiplas camadas (configuração plástico/elástico) com vários revestimentos.

EXEMPLO 3

[0098] Neste Exemplo, vários laminados elastoméricos termoplásticos foram preparados e avaliados para propriedades físicas, incluindo alongamento na ruptura e ajuste permanente após 150% de alongamento, e depois comparados a películas elastoméricas de camada única.

[0099] Películas elastoméricas de camada única foram produzidas usando Extrusora Trinity II Killion de 1,5" (Killion Industries, Vista, Califórnia). Vistamaxx 6102FL, disponível por Exxon Mobil, Houston, Texas; e Kraton MD6716, disponível por Kraton Polymers, Houston, Texas, foram misturados a seco, 70% e 30%, respectivamente e alimentados em uma extrusora com um perfil de temperatura definido como 185-200°C. O polímero fundido então foi alimentado em um molde de película de 20 polegadas (508 mm) para fazer uma película com gramatura de 60-100 g/m2. Uma vez que a película elástica de única camada foi formada a partir do molde, 8-14 g/m2 de revestimentos de tecido foram fornecidos nos lados superior e inferior da camada de película elastomérica e então passados juntos através de um estreitamento formado entre dois rolos que têm um padrão de pinos com 85 X 85 pinos por polegada quadrada (85 X 85 pinos por 645 mm2) para fazer laminados. Para ativar os laminados para obter elasticidade e ruptura da camada de tecido uniformemente, os laminados resultantes foram alimentados em um sistema de rolo de sulco com espaçamento de centro-a-centro do sulco de 0,130 polegadas (3,30 mm) e profundidade de encaixe de 0,150-0,250 polegada (3,81-6,35 mm) a uma velocidade de cerca de 50 pés por minuto (0,254 m/s).

[00100] Um laminado da película de múltiplas camadas com revestimento meltblown foi produzido conforme descrito no Exemplo 1. As propriedades físicas medidas pelo método descrito acima são mostradas na Tabela 3. Embora o laminado elástico de múltiplas camadas tenha gramatura inferior do que aqueles com uma única camada de película, a carga de pico na ruptura é 20% maior do que o laminado de película de camada única. Supondo a mesma gramatura da camada de película, a resistência à ruptura do laminado elástico de múltiplas camadas mostraria pelo menos 2600 gf (25,5 N), que é quase 35% maior do que o laminado baseado em película de camada única. Ao mesmo tempo, laminados elásticos de múltiplas camadas têm menor alongamento na ruptura, que é comportamento de estiramento à inércia menor, com elasticidade razoavelmente boa em comparação à película de camada única baseado no laminado.Tabela 3 Propriedades físicas

Claims (18)

1. Laminado elástico de múltiplas camadas, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:uma primeira camada de película elastomérica termoplástica tendo um ajuste permanente de menos de 40% após o alongamento de 150%, em a medição é realizada usando um teste de alongamento de tira em conformidade com a norma ASTM D5459-95, a película elastomérica termoplástica compreendendo um elastômero termoplástico baseado em poliolefina, um copolímero em bloco estirênico e de 3% em peso a 8% em peso de um agente intensificador de força, em que o agente intensificador de força é argila inorgânica e, em que a camada de película é substancialmente livre de carbonato de cálcio;uma primeira camada plástica afixada a uma primeira superfície da camada de película elastomérica termoplástica, a camada plástica tendo um ajuste permanente pelo menos 50% maior que o ajuste permanente da camada de película elastomérica, eum material de revestimento afixado a uma segunda superfície da camada de película elastomérica termoplástica.

2. Laminado elástico, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o elastômero termoplástico baseado em poliolefina compreende um homopolímero ou copolímero de uma α-olefina tendo de 1 a 12 átomos de carbono.

3. Laminado elástico, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o copolímero em bloco estirênico é selecionado a partir do grupo constituído de estireno-etilenopropileno-estireno (SEPS), estireno- etilenopropileno-estireno-etilenopropileno (SEPSEP), estireno-etilenobutileno- estireno (SEBS), estireno-etilenobutileno-estireno-etilenobutileno (SEBSEB), estireno-butadieno-estireno (SBS), estireno-isopreno-estireno (SIS), estireno- isopreno-butadieno-estireno (SIBS), estireno-etileno-etilenopropileno-estireno (SEEPS), vinil-poli-isopreno hidrogenado/poli-isopreno hidrogenado/poliestireno e suas combinações.

4. Laminado elástico, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a camada de película elastomérica termoplástica compreende mais de 50% em peso de elastômero termoplástico baseado em olefina e de 15% em peso a 40% em peso de copolímero em bloco estirênico.

5. Laminado elástico, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a camada plástica compreende um dentre um polímero semicristalino ou amorfo.

6. Laminado elástico, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o polímero semicristalino ou amorfo é selecionado a partir do grupo consistindo em poliolefinas, copolímeros baseados em poliolefinas, poliésteres e suas combinações.

7. Laminado elástico, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a camada plástica compreende de 5% em peso a 50% em peso de polímero semicristalino ou amorfo.

8. Laminado elástico, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o material de revestimento é um material não tecido selecionado do grupo consistindo em trama cardada ligada, depositada por ar, coforme, hidroentremeada, meltblown, spunbond e suas combinações.

9. Laminado elástico, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o material de revestimento é um material celulósico enfraquecido.

10. Método para a preparação de um laminado elástico como definido na reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:coextrudar pelo menos uma camada de película elastomérica termoplástica com pelo menos uma camada plástica em uma primeira superfície de pelo menos uma camada de película elastomérica termoplástica, e laminar pelo menos um material de revestimento para uma segunda superfície de pelo menos uma camada de película elastomérica termoplástica para preparar o laminado elástico, a primeira camada de película termoplástica tendo um ajuste permanente de menos de 40% após o alongamento de 150% e compreendendo um elastômero termoplástico baseado em poliolefina e um copolímero em bloco estirênico, e de 3% em peso a 8% em peso de um agente intensificador de força, em que a camada de película é substancialmente livre de carbonato de cálcio, a camada plástica tendo um ajuste permanente pelo menos 50% maior do que o ajuste permanente da camada de película elastomérica, e em que a camada plástica compreende um dentre um polímero semicristalino ou amorfo;esticar o laminado elástico em uma das direções da máquina ou direção transversal ou ambas as direções da máquina e direção transversal; erelaxar o laminado elástico esticado.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o agente intensificador de força é argila inorgânica.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a camada de película elastomérica termoplástica compreende mais de 50% em peso de elastômero termoplástico baseado em poliolefina, 15% em peso a 40% em peso de copolímero em bloco estirênico.

13. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o material de revestimento é um material celulósico.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o material celulósico é gravado em relevo.

15. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o material de revestimento é um material não tecido selecionado do grupo constituído por trama ligada cardada, depositada por ar, coforme, hidroentremeadas, meltblown, spunbond e suas combinações.

16. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o polímero semicristalino ou amorfo é selecionado do grupo constituído por poliolefinas, copolímeros baseados em poliolefinas, poliésteres e suas combinações.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a camada plástica compreende de 5% em peso a 50% em peso de polímero semicristalino ou amorfo.

18. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o laminado elastomérico é esticado de 100% a 600% na direção da máquina ou direção transversal.

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