BRPI0619865B1 - Processo para produzir um compósito elastomérico - Google Patents

Abstract

filamento, substrato e/ou composito compreendendo composição adesiva reativável, e processos para fazer e/ou utilizar a mesma. a presente invenção está geralmente direcionada a mantas, componentes, compôsitos e filamentos compreendendo composições adesivas reativáveis, assim como produtos de saúde e higiene que empregam tais mantas, componentes, compósitos e filamentos. fornecendo-se energia à manta, componente, compósito ou filamento (incluindo, por exemplo, uma manta elástica, componente, compósito ou filamento) compreendendo uma composição adesiva reativável, o adesivo é ativado (isto é, tornado pegajoso) de forma que ele possa ser usado para unir ou aderir a manta, componente, compósito ou filamento a um outro material (ou um outro local na mesma manta, componente, compósito ou filamento). geralmente, energia será fornecida ao adesivo na forma de calor infravermelho, calor, ou energia ultrassônica, embora qualquer forma de energia possa ser usada, contanto que a energia seja capaz de ativar o adesivo. antes da ativação, mantas, componentes, compósitos e filamentos compreendendo tais adesivos reativáveis são convenientes para manipulação porque o adesivo ainda não está pegajoso. além disso, o adesivo reativável pode ser ativado nos locais desejados apenas, permitindo assim a construção de padrões de ligação que promovem características desejadas (por exemplo, proporções desejadas de propriedades elásticas e maciez).

Description

(54) Título: PROCESSO PARA PRODUZIR UM COMPÓSITO ELASTOMÉRICO (51) Int.CI.: A61F 13/539; A61F 13/515; A61F 13/47; A61F 13/49 (30) Prioridade Unionista: 14/12/2005 US 11/302.756 (73) Titular(es): KIMBERLY-CLARK WORLDWIDE, INC (72) Inventor(es): PEIGUANG ZHOU; GREGORY K. HALL

1/55 “PROCESSO PARA PRODUZIR UM COMPÓSITO ELASTOMÉRICO”

FUNDAMENTOS

As pessoas contam com produtos para saúde e higiene para tornar suas vidas mais fáceis.

Produtos para saúde e higiene, tais como vários artigos absorventes descartáveis (por exemplo, artigos para incontinência de adultos e fraldas), são geralmente produzidos combinando-se vários componentes. Estes componentes podem incluir, por exemplo, uma folha superior permeável a líquido, uma folha de fundo impermeável a líquido fixada à folha superior, e um núcleo absorvente localizado entre a folha superior e a folha de fundo. Quando o artigo descartável é usado, a folha superior permeável a líquido está posicionada próximo ao corpo do usuário. A folha superior permite a passagem de fluidos corpóreos para dentro do núcleo absorvente. A folha de fundo impermeável a líquido ajuda a impedir o escapamento de fluidos mantidos no núcleo absorvente. O núcleo absorvente geralmente é projetado para possuir propriedades físicas desejáveis, por exemplo, uma alta capacidade absorvente e alta taxa de absorção, de modo que os fluidos corpóreos possam ser transportados da pele do usuário para dentro do artigo absorvente descartável.

Freqüentemente, um ou mais componentes de um artigo para saúde e higiene são adesivamente ligados juntos. Por exemplo, adesivos tem sido usados para ligar camadas individuais de um artigo absorvente, tal como a folha superior (também conhecida como, por exemplo, revestimento

Petição 870170072076, de 25/09/2017, pág. 5/37

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-t do lado do corpo) e a folha de fundo (também conhecida ' como, por exemplo, cobertura externa), juntas. Os adesivos tem também sido usados para ligar pedaços separados, tais como fechos e elásticos de perna, ao artigo. Em muitos casos, a ligação dos componentes forma uma estrutura laminada na qual o adesivo está situado entre os materiais (tais como as camadas de filme polimérico e/ou as camadas de tecidos tecidos ou não tecidos) que constituem os componentes sendo ligados juntos. Em alguns casos, o filamento elástico ou algum outro material elastomérico, é fixado a e/ou está situado entre outros componentes.

Em muitos exemplos, um adesivo termofundido, isto é, uma formulação que é aquecida para liquefazer substancialmente a formulação antes da aplicação a um ou a ambos os materiais quando da produção de um laminado, é usado para produzir uma estrutura laminada. Embora tais formulações geralmente funcionem, elas podem ser melhoradas. Por exemplo, na produção de alguns compósitos eiastoméncos, a taxa de adição do adesivo pode ser relativamente alta, resultando em um compósito relativamente caro, e de alguma forma bruto ou duro. Por exemplo, a produção de um compósito elastomérico compreendendo um ou mais filamentos elásticos siduado(s) entre, e adesivamente fixado aos, substratos não tecidos (ou revestimentos) pode exigir quantidades significantes de adesivo para assegurar que os filamentos estão satisfatoriamente fixados aos revestimentos não tecidos, dando assim ao compósito suas qualidades elastoméricas. Em cada local onde um filamento está adesivamente fixado a um ou ambos os revestimentos, o compósito é mais rígido, /d 1 '>

h) . ,<Λ porque a combinação do filamento, revestimento não tecido'^^^. adesivo é mais espessa e mais rígida que o filamento sozinho ou o revestimento não tecido sozinho. Se o compósito compreende muitos destes locais de fixação, então o compósito resultante pode ser rígido, bruto, e/ou percebido pelos usuários do compósito como não sendo macio.

Além disso, à medida que o número de locais de fixação é aumentado, a qualidade elástica do compósito elastomérico pode diminuir, porque mais e mais filamentos são fixados aos revestimentos não tecidos, com menos e menos filamentos permanecendo não fixados. À medida que menos e menos filamentos permanecem livres e não fixados - e portanto facilmente capazes de se estirar ou se retrair - o componente resultante é menos estirável e/ou retraível. De modo inverso, à medida que mais e mais dos filamentos permanecem livres e não fixados, o compósito resultante é mais estirável e/ou retraível.

O problema de alcançar o equilíbrio desejado entre a integridade de um laminado elastomérico e produzir as propriedades desej adas de maciez/flexibilidade e elasticidade pode ser exacerbado em velocidade de linha mais altas tipicamente associadas com equipamentos comerciais (por exemplo, o equipamento usado para fazer um artigo absorvente tal como uma fralda, que pode operar a velocidades, por exemplo, de pelo menos 1,524 m/s, adequadamente 2,54 m/s, particularmente 3,81 m/s . À medida que a velocidade da linha do equipamento aumenta, torna-se tipicamente mais e mais difícil de fixar intermitentemente um material elastomérico, tal como um filamento elástico, a um substrato. Por exemplo, se o laminado está sendo feito

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κ Rute*- ^:' fixando-se o filamento elástico a um substrato usando-se um adesivo termofundido aplicado através de um bocal, então a união intermitente deve ser alcançada vibrando-se rapidamente o adesivo (isto é, aplicando-o de uma forma descontínua). Porém a velocidades de linha maiores e maiores, a vibração do adesivo a frequências cada vez maiores pode ser mecanicamente difícil. Isto é, pode ser difícil produzir o padrão desejado de pontos de ligação separados entre o material elástico e o substrato.

É necessário um compósito (por exemplo, um compósito elastomérico) , e um método de produção de tal compósito, que fornece uma ou mais características de performance que são comparáveis a, ou melhores que, uma ou mais das mesmas características de performance (por exemplo, força de aderência) de um compósito convencional, embora possuindo ao mesmo tempo características de maciez melhoradas. Por exemplo, é necessário um compósito compreendendo materiais elastoméricos, tais como filamentos elastoméricos, fixados a um ou mais substratos tal que o compósito tenha suficiente integridade, elasticidade e maciez para uso em um produto.

SUMÁRIO

Descobriu-se que pré-tratando-se um ou mais dos componentes individuais que constituem um compósito com uma composição adesiva reativãvel, e então fazendo o compósito através da ativação da composição adesiva em um componente individual antes de fixar o componente a si mesmo ou a um segundo componente, pode fornecer um compósito mais flexível e mais macio. Além disso, tal pré-tratamento e reativação podem fornecer padrões de ligação intermitentes da /

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e/ou separados desejados entre os componentes. Assim, .ti °^5S- \^{C 5} exemplo, quando se liga um material elastomérico, tal como um filamento elástico, a um substrato, tal pré-tratamento do substrato e/ou filamento com um adesivo reativável, seguida pelo fornecimento de energia de forma seletiva ao adesivo usando-se equipamento ultrassônico, pode fornecer locais de união precisos entre o substrato e o material elastomérico. A capacidade de produzir locais de união relativamente precisos leva em consideração padrões de locais de união que mais adequadamente equilibram resistência/integridade, flexibilidade/maciez, e elasticidade de uma forma desejada.

Por exemplo, em uma versão representativa da presente invenção, um adesivo reativável pode ser selecionado de forma que o adesivo possua um ponto de amolecimento menor que o ponto de amolecimento {ou, conforme discutido abaixo, quando a transição de fase do líquido para sólido é o ponto de fusão relativamente distinto) do material ou componente ao qual ele será aplicado. O componente é então processado de forma que o componente seja tratado com o adesivo reativável. Se o componente é um filamento elástico, um carretei ou bobina de filamento pode ser desenrolado de forma que o filamento seja continuamente direcionado a um local onde o adesivo reativável seja aplicado por revestimento, pulverização, impressão ou outra forma de tratamento do filamento com o adesivo. Tipicamente, o adesivo reativável será aquecido a uma temperatura de ou acima de seu ponto de amolecimento de forma que o adesivo possa ser conduzido e aplicado, ao componente. Além disso, selecionando-se um adesivo possuindo uma temperatura de

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amolecimento menor que a temperatura do componente ^:Xlu. substrato ao qual o adesivo é aplicado, há uma probabilidade diminuída do próprio substrato perder integridade porque o substrato começa a amolecer. Após o adesivo reativãvel ter sido aplicado a um componente, neste exemplo representativo um filamento elástico, o adesivo é deixado assentar (isto é, tempo suficiente é dado para que a temperatura do adesivo diminua de forma que o adesivo endureça). O componente tratado com o adesivo reativável é então processado (por exemplo, para uso imediato na produção de um artigo industrializado; ou para armazenagem antes do uso para tal produção) . Por exemplo, se o componente é um filamento elástico, e o filamentodeve ser armazenado antes do uso na produção de um compósito empregado em um artigo industrializado (tal como um artigo absorvente descartável - por exemplo, uma fralda, ou outro produto para saúde e higiene), então o filamento tratado com o adesivo reativãvel pode ser re-bobinado para formar um carretei ou bobina. Quando o carretei de filamento elástico tratado deve ser usado (se no mesmo local onde o carretei foi tratado; ou em algum outro local diferente do local onde o carretei foi tratado) , o carretei pode ser desenrolado, com o filamento direcionado a um ou mais outros componentes ao qual o filamento será fixado. Por exemplo, o filamento poderá ser direcionado a uma posição entre dois substratos não tecidos. Energia é direcionada ao adesivo reativãvel para ativar suas qualidades adesivas. Um método de direcionar energia ao adesivo reativãvel se dá conduzindo-se a combinação do filamento elástico tratado e os revestimentos não tecidos através de uma unidade de

Ί/55 operação ultrassônica. Direcionando-se a combinação destesmateriais através de equipamento ultrassônico, a energia ultrassônica é absorvida pelo adesivo reativãvel.

Selecionando-se a quantidade de energia ultrassônica tornecida à combinação; a identidade do adesivo reativãvel, particularmente seu ponto de amolecimento; a identidade do filamento elástico, particularmente seu ponto de amolecimento; e a identidade dos revestimentos não tecidos, particularmente seus pontos de amolecimento; o adesivo pode ser ativado de forma que suas qualidades adesivas são ativadas enquanto se mantém a integridade dos componentes das combinações. Isto é, estes parâmetros podem ser selecionados de forma que o adesivo amoleça, flua e fixe de forma adesiva o filamento aos revestimentos não tecidos;

enquanto os componentes da combinação (o filamento e os revestimentos não tecidos) não amolecem ou fluem substancialmente. Além disso, o uso de equipamento de ligação ultrassônica fornece a oportunidade de ligar de forma adesiva o filamento elástico aos revestimentos não tecidos em locais separados. Conforme discutido de maneira geral acima e em outros locais, o filamento pode ser ligado de forma intermitente ao longo de seu comprimento a outro (s) componente (s) , tal como a um ou ambos revestimentos fibrosos em um laminado elastomérico {isto é, os filamentos são situados entre, e fixados aos revestimentos). Se o filamento é fixado aos revestimentos desta forma enquanto em uma condição estirada, então o laminado resultante, quando deixado a retrair {devido à retração do filamento), terá qualidades elastoméricas.

Energia pode ser fornecida para ativar o adesivo reativãvel da

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ou antes, durante, ou depois do componente que carrega adesivo reativãvel ser contatado com o componente que serã fixado através do adesivo ativado.

Os parágrafos precedentes fornecem uma descrição de uma versão representativa da presente invenção. Detalhes adicionais são fornecidos na seção Descrição a seguir. É claro que outras versões e modalidades são possíveis.

Por exemplo, em vez de pré-aquecer um filamento elástico com um adesivo reativãvel, substratos não tecidos de vários tipos devem ser pré-tratados. Qualquer componente empregado na produção de um artigo industrializado (por exemplo, um artigo absorvente descartável tal como uma fralda, ou outro produto para saúde e higiene) pode ser pré-tratado com um adesivo reativãvel de forma que durante a produção do artigo industrializado, energia é fornecida ao adesivo de forma que ele seja ativado e portanto capaz de ligar o componente pré-tratado ou a si mesmo ou a um outro componente.

Estas e outras características, aspectos e vantagens da presente invenção tornar-se-ão melhor compreendidos com relação à seguinte descrição, reivindicações em anexo, e desenhos acompanhantes.

DESENHOS

A Figura 1 descreve uma versão representativa de um processo para aplicar um adesivo reativãvel ao componente, neste caso uma manta ou substrato.

A Figura 2 descreve uma versão representativa de um processo para aplicar um adesivo reativãvel a um componente, neste caso um filamento elástico.

A Figura 3 descreve uma versão representativa de um

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processo para aplicar um adesivo reativãvel a componente, neste caso um filamento elástico.

As Figuras 3A e 3B descrevem versões representativas de um equipamento e/ou processos para aplicar um adesivo reativãvel a um componente, neste caso um filamento elástico.

A Figura 4 descreve uma versão representativa de uma configuração de um adesivo reativãvel aplicado a um componente, neste caso uma manta ou substrato. A Figura 4A descreve uma versão representativa de uma configuração de um adesivo reativãvel aplicado a um componente, neste caso um filamento elástico.

DESCRIÇÃO

A presente invenção está geralmente direcionada às composições adesivas reativãveis, componentes empregando tais composições, produtos de ordem mais alta feitos com estes componentes, e processos para produzir os referidos componentes e produtos. As composições que empregam as composições de adesivo reativãvel geralmente apresentam-se melhor, e podem custar menos que os compósitos que empregam os adesivos termofundíveis convencionais. Além disso, estas composições adesivas reativáveis podem tipicamente ser processadas e aplicadas usando-se equipamento de processamento de adesivo termofundido convencional. Geralmente, um novo equipamento não será necessário para usar as composições adesivas da presente invenção.

Antes de descrever as modalidades representativas da invenção, é útil definir vários termos para os propósitos deste pedido. Estas definições são fornecidas para ajudar o leitor deste documento, e a presença ou omissão de termos

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específicos não deve ser interpretado como evidência dé *' conhecimento possuído por pessoas habilitadas na técnica ou técnicas que estão relacionadas ao assunto deste documento.

As expressões tecido não tecido ou pano não tecido significam uma manta possuindo uma estrutura de fibras ou filamentos individuais que são interpostos, mas não de uma maneira regular ou identificável como em um tecido tricotado. Os tecidos ou panos não tecidos têm sido formados a partir de vários processos tais como, por exemplo, processo de sopragem por fusão, processos de ligação por fiação, processos de colocação a ar, e processos de pano cardado ligado. O peso básico dos tecidos não tecidos é usualmente expresso em onças de material por jarda quadrada (osy) ou em gramas por metro quadrado (g/m²) e os diâmetros de fibra são freqüentemente expressos em micra. (Note que: para converter de osy para g/m², deve-se multiplicar osy por 33,91).

As expressões tecido tecido ou pano tecido significam um tecido ou manta contendo uma estrutura de fibras, filamento ou fios, que estão dispostos de uma forma inter-encaixada, ordenadamente. Os tecidos tecidos tipicamente contém fibras inter-encaixadas em uma direção da trama e do preenchimento . A direção da trama corresponde ao comprimento do tecido enquanto a direção de preenchimento corresponde à largura do tecido. Os tecidos tecidos podem ser feitos, por exemplo, em uma variedade de teares, incluindo, mas não limitados a teares de lançadeira, teares a projétil, teares a jato de ar, teares a jato d'água.

A expressão fibras ligadas por fiação refere-se às

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tipicamente	de	natureza
pluralidade	de	finos c
circulares,	como	fios ou

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-. -, . ~ ~ . . , Rub^-. —4- 'ξ fibras de pequeno diâmetro que sao tipicamente formulas x· extrusando-se material termoplãstico fundido como^S' filamentos a partir de uma pluralidade de finos capilares de uma fieira possuindo uma configuração circular ou outra configuração, com o diâmetro dos filamentos extrusados sendo então rapidamente reduzidos como, por exemplo, na Patente U.S. de número 4.340.563 para Appel e outros,

Patente U.S. de número 3.692.618 para Dorschner e outros,

Patente U.S. de número 3.802.817 para Matsuki e outros, patentes U.S. de números 3.338.992 e 3.341.394 para Kinney,

Patente U.S. de número 3.502.763 para Hartman, Patente U.S. de número 3.502.538 para Petersen, e Patente U.S. número 3.542.615 para Dobo e outros, cada uma das quais está aqui incorporada para referência em sua integridade e de uma maneira consistente com o presente documento. As fibras ligadas por fiação são resfriadas e não são geralmente pegajosas quando são depositadas sobre uma superfície coletora. As fibras ligadas por fiação são geralmente contínuas e possuem muitas vezes diâmetros médios maiores que cerca de 7 micra, e mais particularmente, entre cerca de 10 e 30 micra. Um material, camada ou substrato ligado por fiação compreende fibras ligadas por fiação.

A expressão fibras sopradas por fusão significa fibras formadas extrusando-se um material fundido, .ermoplãstica, através de uma ilares de fieira, usualmente .lamentos fundidos em correntes gasosas aquecidas de alta velocidade convergentes (por exemplo, ar) que atenuam os filamentos do material fundido para reduzir seu diâmetro, o que pode ser a um diâmetro de

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J microfibra. Portanto, as fibras sopradas por fusão são transportadas pela corrente gasosa de alta velocidade e são depositadas sobre uma superfície coletora para formar uma manta de fibras sopradas por fusão aleatoriamente 5 dispersas. Tal processo está divulgado, por exemplo, na Patente U. S. de número 31.849.241 para Butin. As fibras sopradas por fusão são microfibras que podem ser contínuas ou descontínuas, são geralmente menores que 10 micra de diâmetro, e são geralmente autoligantes quando depositadas 10 sobre a superfície coletora.

Conforme aqui usado, o termo microfibras significa fibras de pequeno diâmetro possuindo um diâmetro médio não maior que cerca de 100 micra, por exemplo, possuindo um diâmetro de cerca de 0,5 mícron a cerca de 50 micra, mais 15 especificamente, as microfibras podem possuir um diâmetro médio de cerca de 1 mícron a cerca de 20 micra. As microfibras que possuem um diâmetro médio de cerca de 3 micra ou menos são comumente referidas como microfibras ultrafinas, Uma descrição de um processo exemplar de 20 produção de microfibras ultrafinas pode ser encontrada, por exemplo, na Patente U. S. de número 5.213.881, intitulada A non-woven web with improved barrier properties .

A expressão adesivo fundido a quente convencional significa uma formulação que geralmente compreende vários 25 componentes. Estes componentes tipicamente incluem um ou mais polímeros para fornecer força coesiva, por exemplo, poliolefinas alifáticas tais como copolímero de polietileno-copropileno; copolímeros de acetato de vinil etileno; copolímeros em bloco de estireno-butadieno ou 30 estireno-isopreno ou ----- ------” ----------outros copolímeros em bloco

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ou material análogo (algumas vezes chamado de agente de adesividade) para fornecer força adesiva (por exemplo, hidrocarboriAton destilados de destilados de petróleo;

rosinas e/ou ésteres de rosina; derivados de terpenos, por exemplo, de madeira ou cítricos, etc.); possivelmente ceras, plastificantes ou outros materiais para modificar a viscosidade (isto é, fluidez) (exemplos de tais materiais incluem, mas não estão limitados a óleo mineral, polibutileno, óleos de parafina, óleo de éster, e etc.); e/ou outros aditivos incluindo, mas não limitados a antioxidantes ou outros estabilizadores. Uma formulação adesiva termofundida típica deve conter de cerca de 15 a cerca de 35% em peso de polímero ou polímeros; de cerca de

50 a 65% em peso de resina ou outros agentes de adesividade; de mais de zero a cerca de 30% em peso de plastificante ou outro modificador de viscosidade; e opcionalmente menos de cerca de 1% em peso de estabilizador ou outro aditivo. Deve-se compreender que outras formulações adesivas compreendendo diferentes percentuais em peso destes componentes são possíveis.

A expressão processãvel termofundido significa que uma composição adesiva pode ser liquefeita usando-se um tanque de termofusão (isto é, um sistema no qual a composição é aquecida de modo que esteja substancialmente na forma líquida; veja, por exemplo, a unidade de fornecimento de adesivo referida no Exemplo 1 abaixo) e transportada através de uma bomba (por exemplo, uma bomba de engrenagem ou bomba de deslocamento positivo) do tanque

0 ao ponto de aplicação próximo a um substrato ou outro

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material; ou a um outro tanque, sistema, ou unidade _χΐ>\\^ν operação (por exempl. o, um s í stema separado, que pode incluir uma bomba adicional ou bombas adicionais, para distribui ção dn ades ί vo ao ponto de aplicação) . Os tanques de termofusão usados para liquefazer substancialmente um adesivo termofundível tipicamente opera em uma faixa de cerca de 37,78^CC a cerca de 232,22°C. Geralmente, no ponto de aplicação, a composição adesiva substancialmente liquefeita passará através de um bocal ou banco de bocais, mas pode passar através de algum outro elemento mecânico tal como uma fenda. Uma composição adesiva processável termofundida deve ser contrastada com uma composição que requer um extrusor, e as características de pressões e temperaturas presentes de um extrusor, para liquefazer, misturar, e/ou conduzir a composição. Embora um tanque de termofusão e a bomba em um sistema de processamento de termofusão possam lidar com viscosidades de composição adesiva em uma faixa de cerca de 100 centipoise a cerca de 50.000 centipoise, um extrusor pode lidar e processar com viscosidades de composição adesiva em uma faixa de cerca de 10.000 centipoise a viscosidades de várias centenas de milhares de centipoise. Uma vantagem de algumas composições adesivas da presente invenção é que as referidas composições são processáveis por termofusão. Por exemplo, as composições adesivas compreendendo combinações de polímeros isotãticos e atáticos, tais como combinações de polipropileno isotãtico e atático, geralmente podem ser substancialmente liquefeitas em um tanque de termofusão e conduzidas ao ponto de aplicação através de uma bomba.

A menos que de outra forma notado, os termos

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estrutura laminada ou laminado significam uma estrutura /?

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na qual uma camada, material, componente, trama, ou substrato é adesivamente ligado, pelo menos em parte, a uma outra camada, material, componente, manta, ou substrato.

Conforme afirmado em algum outro lugar neste pedido, uma camada, material, componente, manta, ou substrato pode ser dobrado sobre e adesivamente ligado a si próprio para formar uma estrutura laminada ou laminado.

O termo polímero, conforme aqui usado, inclui mas 10 não está limitado a homopolímeros, copolímeros, tais como por exemplo, copolímeros, terpolímeros aleatórios e alternados, graftizados, em bloco, e combinações e modificações destes.

A expressão ponto de amolecimento refere-se à 15 temperatura na qual uma material amolece ou flui. Ele pode ser medido usando-se ASTM E28 (uma determinação do ponto de amolecimento usando-se um aparelho de anel e bola). Deve-se notar que a expressão ponto de amolecimento é geralmente usada com relaçao a um material amorfo, polímero amorfo, ou um material/polímero predominantemente amorfo. Se um material é cristalino, então a temperatura na qual o material amolece e/ou flui é a temperatura na qual o material muda rapidamente de uma fase sólida a uma fase líquida, neste exemplo, a transição de fase é caracterizada como o ponto de fusão do material, em vez de seu ponto de amolecimento. No presente pedido, uma afirmação de que o ponto de amolecimento de um adesivo reativável é menor que o ponto de amolecimento de uma manta, componente, substrato, ou filamento significa que o ponto de amolecimento do adesivo reativável é menor que o mais baixo _χ0.\ da _c

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Rub:_ ns-us/v,

Υ*entre o ponto de amolecimento e o ponto de tusao «a referida manta, componente, substrato ou filamento.

Versões representativas de processos para aplicar um adesivo reativãvel a uma manta, componente, compósito e/ou filamento

Na descrição do processo a seguir, a preparação, o processamento e a aplicação de uma composição adesiva reativãvel são descritos. Deve-se compreender, entretanto, que esta descrição é dada como um exemplo. Outros métodos de processamento e equipamentos podem ser usados para preparar e entregar várias composições adesivas reativãveis da presente invenção a componentes usados na subsequente montagem de compósitos, produtos absorventes descartáveis e/ou dispositivos de cuidado pessoal para saúde, higiene ou aplicações ambientais.

A Figura 1 mostra um diagrama esquemático de um aparelho (20) e um método para pulverizar uma composição adesiva reativãvel, em uma manta em movimento (22) . O aparelho (20) pode incluir um sistema de controle

0 programável (24) que é operativamente conectado a um sistema de controle de fluxo (26) . A combinação do sistema de controle programável (24) e do sistema de controle de fluxo (26) é configurada para controlar a entrega de uma composição adesiva reativãvel em uma forma liquida à manta

5 em movimento (22) . Geralmente, uma composição adesiva reativãvel será recebida na forma sólida em um local de produção onde o equipamento tal como àquele descrito na

Figura 1 estã localizado. Por exemplo, as composições adesivas reativãveis podem ser recebidas como pelotas sólidas, blocos ou alguma outra forma. O sólido é então

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aquecido de modo que a composição adesiva reativãvei esteja em uma forma de modo que ela possa ser conduzida e aplicada a um substrato ou outro material. Freqüentemente, isto requer que o adesivo reativãvei aquecido esteja em uma forma substancialmente líquida. Para a presente invenção, uma composição adesiva reativãvei, em uma forma sólida, deve ser recebida em um local de produção para aquecimento e processamento conforme escrito acima. Alternativamente, os componentes separados da composição adesiva reativãvei podem ser recebidos e combinados no local de produção. Um exemplo de equipamento e métodos para aquecer uma composição adesiva, ou materiais precursores â composição adesiva, estão descritos em maiores detalhes abaixo.

O aparelho pode também incluir um sistema sensor de posição que é configurado para sentir uma posição da manta em movimento (22) e, em resposta a isto, gerar um sinal que é enviado ao sistema de controle programável (24).

Conforme representativamente ilustrado na Figura 1, a manta continuamente em movimento (22) pode ser fornecida por qualquer meio conhecido daqueles habilitados na técnica, tais como os conhecidos sistemas condutores. A manta continuamente em movimento (22) pode incluir qualquer tipo de camada ou manta de material, tal como: filmes; panos não tecidos; panos tecidos que podem incluir filamentos de material termoplástico; material natural tal como filamentos de algodão e etc.; materiais laminados; ou combinações destes. Conforme descrito abaixo em termos mais específicos, o adesivo reativãvei é pulverizado na manta continuamente em movimento (22) em um desenho ou padrão específico para colocação subsequente de ou ligação a um

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aplicado a ambos os substratos, e o adesivo é então deixado para endurecer, antes um ou ambos adesivos são reativados e os substratos correspondentes unidos j untos. Também, um substrato deve ser dobrado e fixado a si mesmo para formar uma estrutura laminada após o adesivo ter sido reativado. Ou, como é discutido aqui, um substrato pode ser unido a um material elastomérico, tal como um filamento elástico. Deve-se também notar que o adesivo reativãvel pode ser aplicado tal que o adesivo é uniformente revestido na superfície da manta.

O sistema de controle programãvel (24) da presente invenção estã configurado para enviar sinais ao sistema de controle de fluxo (26) que, em resposta a isto, estã configurado para iniciar um spray do adesivo reativãvel no momento correto para fornecer o padrão desejado de adesivo na manta em movimento (22) . Alternativamente, o adesivo reativãvel pode ser aplicado de uma forma contínua, em vez de na forma de padrões separados. Por exemplo, o adesivo deve ser aplicado usando-se um dispositivo de revestimento com vazão pré-fixada (slot coa ter) , ou em um padrão de sopragem por fusão usando-se bocais, ou em um padrão de redemoinho, etc. Conforme representativamente ilustrado na Figura 1, o sistema de controle de fluxo (26) inclui uma

0 fonte de adesivo (28) que estã configurada para entregar um

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/ \ tf ·⁶ adesivo reativável através de uma linha de fornecimento'»qe * adesivo (30) a um mecanismo de dosagem (32) . O adesivo reativável pode ser entregue ao mecanismo de dosagem (32) por quaisquer meios conhecidos daqueles habilitados na técnica, tai como pelo uso de uma bomba.

O mecanismo de dosagem (32) é configurado para fornecer continuamente pelo menos um fluxo volumétrico independente de adesivo reativável a um respectivo bocal.

Conforme aqui usado, a expressão fluxo volumétrico refere-se a um fluxo de adesivo reativável que possui uma taxa de fluxo volumétrico pré-determinada. Tal fluxo volumétrico pode ser fornecido por uma bomba de dosagem de deslocamento positivo que está configurada para fornecer um fluxo volumétrico específico que é independente da maneira na qual o adesivo é fornecido ao mecanismo de dosagem (32) .

Como um resultado, para um adesivo reativável que está em uma dada densidade, o mecanismo de dosagem (32) está configurado para fornecer uma taxa de fluxo de massa prédeterminada independente de adesivo reativável a cada bocal. Outros sistemas de processamento e entrega de adesivo utilizam pressão para fornecer um fluxo de adesivo.

Note que, conforme indicado aqui, o adesivo reativável pode ser entregue usando-se outros dispositivos, tal como um dispositivo de revestimento com vazão pré-fixada (slot coater), operação de impressão, ou outra tal etapa do processo.

O mecanismo de dosagem (32) da presente invenção pode ser configurado para fornecer um único fluxo volumétrico de adesivo reativável a um bocal ou um fluxo volumétrico independente de adesivo reativável a cada um de uma

20/55 <3 oi pluralidade de bocais dependendo do número de bocais exigidos para fornecer o padrão desejado (ou aplicação substancialmente uniforme, ou outra) de adesivo reativãvel na manta em movimento (22) . Um dispositivo adequado para fornecer o mecanismo de dosagem (32) pode incluir uma bomba de dosagem de deslocamento positivo que estã comercialmente disponível a partir de May Coating Technologies, Acumeter Division, uma empresa possuindo escritórios localizados em Holliston, Mass., sob a designação comercial de n° 19539. O mecanismo de dosagem (32) pode incluir qualquer outra bomba de pistões ou bomba de engrenagem que são bem conhecidas na técnica daqueles habilitados na técnica.

O mecanismo de dosagem (32) pode ser configurado para fornecer qualquer taxa de fluxo volumétrico desej ada de adesivo reativãvel a cada bocal. Por exemplo, o mecanismo de dosagem (32) pode estar configurado para fornecer uma taxa de fluxo volumétrica pré-determinada de cerca de 1 a cerca de 1.000 centímetros cúbicos por minuto e adequadamente de cerca de 30 a cerca de 180 centímetros cúbicos de adesivo reativãvel por minuto a cada bocal. O mecanismo de dosagem (32) pode ser configurado para fornecer ou uma taxa de fluxo volumétrico constante ou variável de adesivo reativãvel a cada bocal. Por exemplo, se o mecanismo de dosagem (32) é uma bomba de deslocamento positivo, a velocidade da bomba pode ser controlada para variar a taxa de fluxo volumétrica de adesivo reativãvel aos bocais.

Cada bocal (38 e 40) conforme representativamente ilustrado na Figura 1 pode ser qualquer dispositivo que

0 seja capaz de fornecer o padrão desejado (ou outra

21/55 aplicação, tal como uma aplicação substancialmefte o fluxo que é uniforme) de adesivo reativãvel na manta em movimento (22) . Por exemplo, um bocal adequado esta comercialmente disponível a partir de Nordson Corporation, uma empresa 5 possuindo escritórios localizados em Duluth, Ga. , sob a designação comercial de modelo de n° 144906. Um outro bocal adequado para uso na presente invenção é obtido a partir de ITW Dynatec Co. de Hendersonville, Tenn. , sob a designação comercial de n° 057B1639, l.D.#A3. Tais bocais são tipicamente configurados para serem operados entre uma posição ligada e uma posição desligada para controlar a pulverização de adesivo reativãvel a partir dos bocais. Quando operado na posição ligado, cada bocal pode ser configurado para pulverizar substancialmente volumétrico total de adesivo reativãvel independentemente fornecido a ele para controlar de forma mais precisa a quantidade e o padrão do adesivo reativãvel na manta em movimento. Os bocais (38 e 40) podem também ser configurados para incluir correntes de ar que podem ser '20 direcionadas para fornecer um padrão desejado na pulverização do adesivo reativãvel que esta sendo distribuído de cada bocal. Tais correntes de ar podem fornecer um padrão de pulverização de adesivo reativãvel desejado, tal como um padrão de redemoinhos de adesivo.

Após o padrão, ou outra disposição, do adesivo reativãvel ter sido pulverizado na manta em movimento (22), a manta pode ser também processada de várias formas. Geralmente, a manta será fornecida com tempo suficiente para que o adesivo reativãvel aplicado endureça, isto é, solidifique. O tempo disponível para que adesivo endureça

22/55

pode ser reduzido através do resfriamento do adesivo (jSs^^ exemplo, direcionando-se o manta ou substrato compreendendo o adesivo reativãvel a um cilindro que foi resfriado de modo a reduzir mais rapidamente a temperatura do adesivo 5 aplicado; direcionando-se correntes de ar frio em direção à manta ou substrato; etc.). Após o adesivo reativãvel ter endurecido, a manta pode ser direcionada a um bobinador de forma que a manta compreendendo o adesivo reativãvel seja enrolado para formar um rolo da referido manta.

O adesivo reativãvel pode também ser aplicado a outros componentes de um artigo absorvente descartável ou a um dispositivo de cuidado pessoal para saúde, higiene ou aplicações ambientais. Por exemplo, um adesivo reativãvel pode ser aplicado a um componente elastomérico, tal como um filme ou filamento. Com referência às Figuras 2, 4 e 4A, um aspecto adicional da invenção pode incluir um movimento de um filamento do material, tal como o filamento do material (122) mostrado, a uma velocidade selecionada ao longo de sua direção da máquina (134) apontada. Um filamento ^^20 substancialmente contínuo (124), tal como um filamento de adesivo reativãvel, pode ser direcionado sobre o filamento do material (que, opcionalmente, pode ser subseqüentemente tensão) ao longo de uma trajetória do filamento oscilante (126), e o filamento (124) pode ser disposto para fornecer uma pluralidade de fios filamentares estendendo-se, ou de outra forma dispostos, das regiões laterais opostas (130) do filamento do material (122) . Uma corrente de ar (132) pode também ser direcionada para amarrar operativamente ou de outra forma enrolar os fios filamentares ao redor do filamento do material (122). Desejavelmente, a maioria dos

3/55 κ , 'ί

- —ρ fios filamentares é enrolada ao redor de seu filamento?'/:correspondente do material. Mais dese j avelmente, substancialmente todos os fios filamentares são enrolados ao redor de seu filamento correspondente (122).

Em aspectos particulares da invenção, o filamento pode ser disposto para fornecer uma pluralidade de sobreposições entre os filamentos (124) e seu filamento correspondente (122). As sobreposições podem, por exemplo, se estender geralmente transversalmente ao filamento, e podem ser dispostas em uma série ou outro padrão selecionados ao longo do comprimento longitudinal, na direção da maquina, de seu filamento correspondente. Em outros aspectos da invenção, a corrente de ar (132) pode ser direcionada para romper ou de outra forma separar o filamento (124) em segmentos de fio que são fixados em alinhamento transversal sobre seu filamento correspondente do material.

direcionamento do dispostos nas material (122

Em ainda outros aspectos, filamento substancialmente contínuo do adesivo reativãvel (124) sobre o filamento do material (122) pode fornecer os fios filamentares na forma de uma pluralidade de arcos de filamento (128) que se estendem de ou estão de outra forma regiões laterais (130) do filamento do As disposições desejadas do filamento adesivo podem fornecer uma pluralidade de arcos de filamento substancialmente contínuo, e os arcos podem ser dispostos em um padrão em zigue-zague alternado em relação a seu filamento de material individual correspondente. Em aspectos adicionais, a técnica da invenção pode também incluir um contato do filamento do material e o adesivo reativãvel enrolado - após o adesivo ter sido deixado a

24/55 : V vo HA endurecer - sobre um substrato selecionado, tal coma, a ^,9camada de base (142), para formar um compósito do substrato' (140) . Uma fonte de energia, por exemplo, equipamento ultrassônico, equipamento de transferência de calor tal como um c i1indro aquecido, ou c i1indro de gravação em relevo aquecido, equipamento de união por pressão rotativo de alta velocidade, ou outra etapa do processo (não mostrada) é usado para ativar o adesivo de forma que ele possa ser usado para aderir o filamento ao substrato 10 conforme declarado acima - isto pode ser feito uma vez que o adesivo é reativado em locais separados ou intermitentes para ajudar a otimizar o equilíbrio entre resistência/integridade, maciez/flexibilidade e elasticidade sendo buscada. Alternativamente, o filamento do material e adesivo reativãvel enrolado não são imediatamente aplicados a um substrato, mas em vez disso, é dado tempo suficiente para que o adesivo reativãvel endureça antes do filamento ser re-enrolado para formar um tambor, bobina ou carretei do filamento enrolado no adesivo reativãvel. Conforme mencionado acima, um rolo que é resfriado, jatos de ar frio, ou outras etapas de processo podem ser usados para acelerar a redução da temperatura do adesivo de forma que ele endureça mais rapidamente.

Uma fonte de fornecimento adequada, tal como o

5 aplicador (154) representativamente mostrado, pode direcionar um filamento contínuo (124) substancialmente individual do material desej ado sobre cada filamento individual do material (122) ao longo da trajetória do filamento oscilante individual (126). Na disposição representativamente mostrada, o filamento selecionado é

25/55

composto de adesivo reativãvel. A posição do filamento ades τ vo Í124) é alternada em um movimento para frente e para trás substancíalmente contínuo para fornecer a trajetória do filamento oscilante desejada (126) que atravessa o filamento do material (124) e se estende além das regiões laterais (130) transversalmente opostas do filamento. A combinação da trajetória do filamento oscilante e do movimento na direção da maquina do filamento do material pode cooperar para formar uma pluralidade de fios filamentares, tal como os arcos de filamento representativamente mostrados (128), que estão dispostos em série em e estendem-se a partir das regiões lateralmente opostas (130) de cada filamento individual do material. Com relação a cada filamento individual do material, o posicionamento da série ou sequência resultante do arco de filamento alterna-se de um lado do filamento do material ao outro lado do filamento. Ao longo da direção da máquina longitudinal do filamento, os arcos imediatamente adjacentes são deslocados e em zigue-zague entre si por aproximadamente metade do ciclo de sua trajetória filamentar (126) oscilante correspondente.

A corrente de ar desejada (132) pode ser fornecida por qualquer mecanismo de direcionamento de ar convencional, tal como um bocal, tubo, orifício, ânulo, defletor, palheta ou semelhante, assim como combinações destes. Com referência à Figura 2, o mecanismo para entrega da corrente de ar (132) pode incluir um sistema de bocais de j ateamento de ar (135) que são separadamente construídos a partir do primeiro aplicador (154). Alternativamente, os bocais de jateamento de ar (135) podem ser configurados como porções

26/55

110

integradas ou componentes do primeiro aplicador (154; (por ” exemplo, Figuras 3 a 3B) . Pode haver um bocal de jato de ar, ou uma pluralidade de bocais de jato de ar conforme descrito nas Figuras 3 e 3B.

O aplicador (154) pode, por exemplo, incluir um sistema de jatos de ar que extrusam ou de outra forma retiram o filamento do adesivo desejado (124) do aplicador.

O sistema de jatos de ar pode também ser empregado para fornecer substancialmente de forma simultânea as correntes de ar desejadas (132) para enrolar as porções desejadas dos filamentos adesivos reativãveis (124) sobre seus filamentos do material correspondentes (122). Consequentemente, o direcionamento da corrente de ar pode ser conduzido em cooperação com o direcionamento do filamento do adesivo reativãvei. Nas várias configurações da invenção, cada jato de ar (135) (se um ou uma pluralidade) e sua corrente de ar correspondente (132) pode ser orientado geralmente perpendicular à direção da máquina local (134). Nas disposições particulares da invenção, o jato de ar (135) e a corrente de ar associada (132) podem ser seletivamente inclinados ou de outra forma angulados ao longo da direção da máquina, e o tamanho do ângulo pode estar na faixa de cerca de ±45° em relação a uma linha que é perpendicular à direção da máquina local, conforme representativamente mostrado na Figura 2.

Com referência às Figuras 2 e 3, aspectos particulares da invenção podem fornecer uma distância de fenda selecionada (150) entre os bocais aplicadores (104) e seus filamentos de material correspondente (122) (também os filamentos (156) e ou (162)). Em aspectos particulares, a é>°'

7/55 “- - 1 ί

distância de separação bocal - filamento (150) pode ser de pelo menos um mínimo de cerca de 4 mm. A distância de separação bocal-filamento pode alternativamente ser de pelo menos cerca de 8 mm, e opcionalmente, pode ser de pelo menos de cerca de 12 mm para fornecer performance melhorada. Em outros aspectos, a distância de separação bocal-filamento (15 0) pode ser de não mais que um máximo de cerca de 28 mm. A distância de separação bocal- filamento pode alternativamente ser não maior que cerca de 24 mm, pode ser não maior que cerca de 20 mm para fornecer efetividade melhorada. Por exemplo, a distância de separação bocal-filamento (150) pode ser importante para regular o tamanho e a distribuição dos fios filamentares ou arcos (128) ao longo das regiões laterais de cada filamento do material.

Em um outro aspecto da invenção, a técnica pode fornecer uma distância de separação (152) entre os filamentos de material e sua camada de substrato associada (se houver, conforme discutido acima, em uma modalidade da 20 invenção, o material elastomérico tratado com o adesivo reativável é direcionado a uma posição de rebobinamento para rebobinar o material elastomérico após o adesivo reativável ter endurecido - com qualquer aceleração opcional do tempo de endurecimento utilizando-se, por

5 exemplo, um cilindro resfriado) , tal como a camada de base (142) e/ou o compósito laminado (148). Nas configurações desejadas, a distância de separação (152) pode ser de pelo menos um mínimo de cerca de 3 mm. A distância de separação pode alternativamente de pelo menos 4 mm, e opcionalmente,

0 pode ser de pelo menos cerca de 5 mm para fornecer

28/55

performance melhorada. Em outros aspectos, a distância de separação (152) pode ser de não mais que um máximo de cerca de 12 mm. A distância de separação pode alternativamente ser não maior que cerca de 9 mm, e opcionalmente, pode ser não maior que cerca de 7 mm para fornecer efetividade melhorada. Por exemplo, a distância de separação filamentosubstrato {152) deve ser grande o suficiente para se obter o envoltório desejado da cada filamento adesivo individual (124) ao redor de seu filamento de material correspondente.

Ainda outros aspectos da invenção podem fornecer uma distância de separação na direção da máquina selecionada (166) entre o local dos bocais aplicadores (104) e o local de seu mecanismo de montagem associado (por exemplo, cilindro de montagem) , ou, em algumas modalidades, uma posição de rebobinamento para rebobinar o filamento compreendendo o adesivo reativãvel. Em aspectos particulares, a distância de separação (166) pode ser de pelo menos um mínimo de cerca de 15 cm. A distância de separação (166) pode alternativamente ser de pelo menos cerca de 20 cm, e opcionalmente, pode ser de pelo menos de cerca de 25 cm para fornecer performance melhorada. Em outros aspectos, a distância de separação (166) pode ser de não mais que um máximo de cerca de 2 00 cm. A distância de separação {16 6) pode alternativamente ser não maior que cerca de 125 cm, e opcionalmente, pode ser não maior que cerca de 25 cm para fornecer efetividade melhorada. Para aquelas modalidades onde o material elastomérico compreendendo um ade s ivo reat iváve 1 não é aplicado a um substrato, mas é re-enrolado, então a distância (166), unida com a velocidade linear do filamento na direção do ,/v

29/55 '2 0 percurso (134), deve permitir tempo suficiente para o adesivo reatívãvel endurecer antes do material elastomérico ser rebobinado.

Para aquelas modalidades onde o filamento compreendendo o adesivo reatívãvel é aplicado a um substrato (142), então a distância de separação bocalmontagem (166) é desejavelmente selecionada para permitir que o adesivo reativável endureça antes de contatar o substrato com a entrada simultânea de energia para reativar o adesivo a um local próximo ao filamento que estã sendo unido ao substrato. Em aspectos particulares, o tempo entre a aplicação do filamento de adesivo reatívãvel e a montagem do filamento do material pode fornecer um tempo de montagem-aplicador que é de pelo menos um mínimo de cerca de 0,003 segundo. O tempo de montagem-aplicador pode alternativamente se de pelo menos cerca de0,004 segundo, e opcionalmente, pode ser de pelo menos cerca de 0,005 segundo para fornecer performance melhorada. Outros tempos podem ser selecionados para fornecer tempo suficiente para que o adesivo reativável endureça. E, novamente, conforme notado em algum lugar, um cilindro frio, fluxos direcionados de ar frio, ou outro equipamento podem ser usados para acelerar a velocidade na qual o calor é conduzido do adesivo (isto é, a velocidade na qual a temperatura do adesivo diminui) de forma que o adesivo endurece mais rapidamente.

Com referência às Figuras 3 a 3B, o aplicador (154) pode incluir uma pluralidade de bocais aplicadores (104), e cada bocal aplicador pode ter um sistema associado de jatos de ar imediatamente adjacentes (135). Os bocais aplicadores

0/55 (104) e os jatos de ar (135) são alinhados gera Imente Ί ongo da direção transversal local (136), e cada bocal aplicador (104) possui um par cooperante de j atos de ar (135) . Um jato de ar é localizado em cada lado de seção transversal de seu correspondente bocal aplicador, e cada jato de ar é orientado geralmente perpendicular à direção da máquina local (134). Em disposições particulares da invenção, os jatos de ar (135) e suas correntes de ar associadas (132) podem ser seletivamente inclinadas ou de outra forma angulada ao longo da direção transversal, e o tamanho do ângulo pode estar dentro da faixa de cerca de ± 15° em relação a uma linha que é perpendicular à direção da máquina local (por exemplo, Figura 3B) . Nas disposições desejadas, cada jato de ar pode ser inclinado pelo ângulo selecionado para direcionar sua corrente de ar em uma direção que é inclinado em direção a seu bocal aplicador correspondente.

Nas várias configurações da invenção, a temperatura desejada do adesivo reativável empregado pode depender da '20 composição particular do material adesivo. Foi descoberto que uma temperatura mais quente fornece um padrão de distribuição relativamente melhor dos filamentos adesivos reativãveis (124). Se a temperatura do adesivo reativável, entretanto, é muito alta, o adesivo pode se degradar excessivamente e o filamento de adesivo reativável (124) pode exibir quebra excessiva.

Em aspectos particulares, o material do filamento (124) pode ser fornecido a uma viscosidade que é de pelo menos um mínimo de cerca de 1.000 cP (a uma temperatura de

160°C) . A viscosidade pode alternativamente ser pelo menos da

31/55 de pelo menoSjÇç.

melhorada. Em cerca de cerca de

12.000 cP,

16.000 cP outros aspectos, a viscosidade máximo de cerca de 50.000 alternativamente ser não maior e opcionalmente, pode ser para fornecer performance

pode	ser	nao	maior	que um
cP.	A	viscosidade	pode
que	cerca	. de	22.000	cP, e

opcionalmente, pode ser não maior que cerca de 19.000 cP para fornecer efetividade melhorada. Deve-se notar que alguns materiais, por exemplo, materiais compreendendo acetato de vinil etileno, a viscosidade do material a 176,67°C pode alcançar 100.000 cP; adequadamente 250.000 cP; ou mesmo mais alta.

Em aspectos adicionais, o filamento (124) pode ser fornecido a uma velocidade de filamento que é de pelo menos um mínimo de cerca de 0,04 m/s. A velocidade do filamento pode alternativamente ser de pelo menos cerca de 0,06 /s, e opcionalmente, pode ser de pelo menos de cerca de 0,3 m/s para fornecer performance melhorada. Em outros aspectos, a velocidade dos filamentos pode ser de não mais que um máximo de cerca de 5 m/s; adequadamente de não mais que um máximo de cerca de 10 m/s; particularmente de não mais que um máximo de cerca de 15 m/s. A velocidade dos filamentos podem alternativamente ser de não mais que cerca de 3 m/s, e opcionalmente, pode ser de não mais que cerca de 1,4 m/s para fornecer efetividade melhorada.

A pressão do ar entregue a um ou mais aplicadores de adesivo reativável pode ser fornecida a uma pressão selecionada. Em aspectos particulares, o direcionamento da corrente de ar (132) pode incluir uma expulsão da corrente de ar sob uma pressão de ar que pode ser de pelo menos um mínimo de cerca de 7 kPa (medida padrão) . A pressão do ar

32/55

opcionalmente, podem ser pelo menos cerca de 27 kPa para fornecer performance melhorada. Em outros aspectos, a pressão do ar pode ser de não mais que um máximo de cerca de 140 kPa. A pressão do ar pode alternativamente ser de não mais que cerca de 103 kPa, e opcionalmente, pode ser de não mais que cerca de 55 kPa para fornecer efetividade melhorada.

Se a pressão é muito baixa, os filamentos adesivos 10 (124) pode não ser distribuídos no padrão oscilante desejado, e pode haver envolvimento insuficiente dos filamentos de adesivo reativãvel sobre seus filamentos do material correspondentes. Uma pressão relativamente mais alta pode fornecer um padrão de distribuição maior sobre uma distância transversal também maior. A pressão do ar mais alta, entretanto, pode produzir um filamento adesivo de diâmetro relativamente menor (124), mais fino, mas a pressão de ar mais alta pode gerar excessivo escape do adesivo reativãvel em uma separação dos filamentos do material correspondente.

Em aspectos particulares, o direcionamento da corrente de ar (132) pode fornecer a uma velocidade de corrente de ar que é de pelo menos um mínimo de cerca de 38 m/s. A velocidade da corrente de ar pode alternativamente ser de pelo menos cerca de 190 m/s, e opcionalmente, pode ser de pelo menos de cerca de 38 0 m/s para fornecer performance melhorada. Em outros aspectos, a velocidade da corrente de ar pode ser de não mais que um máximo de cerca de 3.800 m/s. A velocidade da corrente de ar pode alternativamente ser não maior que cerca de 1.900 m/s, e opcionalmente, pode

33/55 ^³ Ο₃,

- η.,....,.

RU!· . χΐ...... Α ^χο ser não maior que cerca de 800 m/s para fornecer benefíciS&dmelhorados.

O direcionamento do f ilamento de adesivo (124) ao longo da trajetória do filamento oscilante (126) pode se estender sobre uma distância na direção transversal total (13 8) (por exemplo, Figura 4) que pode ser de pelo menos um mínimo de cerca de 0,01 cm. A distância transversal pode aiternativamente ser de pelo menos cerca de 0,1 cm, e opcionalmente, pode ser de pelo menos cerca de 0,2 cm para fornecer performance melhorada. Em outros aspectos, a distância transversal pode ser de não mais que um máximo de cerca de 0,6 cm. A distância transversal pode aiternativamente ser não maior que cerca de 0,5 cm, e opcionalmente, pode ser não maior que cerca de 0,4 cm para fornecer efetividade melhorada. Nas configurações desejadas, a trajetória do filamento oscilante (126) pode atravessar operativamente o filamento (124) além de ambas as regiões lateralmente opostas (130) do filamento do material selecionado por distâncias substancialmente iguais.

Em ainda outros aspectos, a trajetória do filamento (126) pode ser configurada para produzir um movimento para frente e para trás a uma frequência transversal que pode ser de pelo menos um mínimo de cerca de 100 Hz (Hertz) . A frequência pode aiternativamente ser de pelo menos cerca de 500 Hz, e opcionalmente, pode ser pelo menos cerca de 1.000 Hz para fornecer performance melhorada. Em outros aspectos, a frequência pode ser de não mais que um máximo de cerca de 10.000 Hz. A frequência pode aiternativamente ser de não mais que cerca de 6.000 Hz, e opcionalmente, pode ser de

34/55 y

não mais que cerca de 4.500 Hz para fornecer efetividade' melhorada. Em uma configuração desejada, a frequência pode ser de cerca de 1.200 Hz.

O direcionamento e a deposição do filamento do adesivo 5 reativãvel (124) sobre o filamento selecionado do material pede fornecer uma adição de adesivo que pode ser de pelo menos um mínimo de cerca de 0,004 gramas do adesivo reativãvel por metro do comprimento do material do filamento correspondente (g/m) . A adição do adesivo reativãvel pode alternativamente ser de pelo menos cerca de 0,008 g/m, e opcionalmente, pode ser pelo menos cerca de 0,012 g/m para fornecer performance melhorada. Em outros aspectos, a adição do adesivo reativãvel pode ser de não mais que um máximo de cerca de 0,24 g/m. A adição do adesivo reativãvel pode alternativamente ser não maior que cerca de 0,07 g/m, e opcionalmente, pode ser não maior que cerca de 0,04 g/m para fornecer efetividade melhorada.

A corrente de ar (132) pode ser direcionada para envolver operativamente uma maioria substancial dos arcos do filamento (128) ao redor de seu filamento correspondente do material (122). Em aspectos particulares, o direcionamento da corrente de ar (132) pode operativamente depositar e manter pelo menos cerca de 6 0% dos fios filamentares ou arcos (128) sobre seus filamentos correspondentes do material (por exemplo, filamentos (122, 156) e/ou 162) . Alternativamente, o direcionamento da corrente de ar (13 2) pode depositar operativamente pelo menos cerca de 75% dos fios filamentares sobre seus filamentos selecionados do material, e opcionalmente pode

0 depositar operativamente pelo menos cerca de 90% dos fios c í /7

35/55 da filamentares sobre seus filamentos selecionados d§P£$- f3-'^: material Nas confícniracões deseiadas, o direcionamento da corrente de ar substancialmente 100 pode operativamente depositar dos fios filamentares sobre seus filamentos do material selecionados.

Em outros aspectos, o direcionamento da corrente de ar (132) pode ser configurado para separar não mais que cerca de 40% em peso do adesivo reativãvel direcionado distante dos filamentos correspondentes do material. O direcionamento da corrente de ar pode alternativamente separar não mais que cerca de 25% em peso do adesivo reativãvel direcionado distante do filamento do material, e opcionalmente, pode separar não mais que cerca de 10% em peso do adesivo reativãvel direcionado distante dos filamentos correspondentes do material.

Em aspectos adicionais, o movimento do filamento selecionado do material pode fornecer a uma velocidade do filamento que é de pelo menos um mínimo de cerca de 0,05 m/s. A velocidade do filamento pode alternativamente ser de pelo menos cerca de 0,25 m/s, e opcionalmente, pode ser de pelo menos de cerca de 3 m/s para fornecer performance melhorada. Em outros aspectos, a velocidade do filamento pode ser de não mais que um máximo de cerca de 10 m/s. A velocidade do filamento pode alternativamente ser não maior que cerca de 6 m/s, e opcionalmente, pode ser não maior que cerca de 5 m/s para fornecer efetividade melhorada.

Embora vários aspectos ou características da invenção tenham sido descritos com relação ao aplicador particular (154) , será facilmente aparente que tais características podem ser incorporadas em vários outros locais dentro da

36/55

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''o' técnica da invenção. Por exemplo, as características podem ser adicionalmente ou alternativamente incorporados nos locais dos aplicadores (158 e/ou 164). Os dispositivos do aplicador adequados podem incluir um modelo ITW, dispositivo OMEGA UFD, conforme previamente descrito em detalhe.

É claro que, conforme afirmado acima, o adesivo reativável pode ser aplicado em outras formas. Por exemplo, o adesivo pode ser aplicado a um componente usando-se um extrusor, um dispositivo de revestimento com vazão préfixada (slot coater), ou outro equipamento para conduzir e entregar material aquecido a um componente tal como um substrato ou filamento. Alternativamente, o adesivo reativável pode ser soprado por fusão sobre um substrato ou manta.

Deve ser também notado que os exemplos acima são apenas algumas das versões da presente invenção pela quais um adesivo reativável pode ser aplicado a uma manta, componente, compósito e/ou filamento. Outros processos podem ser usados, contanto que o resultado seja uma manta, componente, compósito ou filamento que tenha sido tratado com um adesivo reativável e deixado tempo suficiente para que pelo menos uma porção do adesivo reativável endureça. Depois disso, fornecendo-se energia para ativar o adesivo, a manta, componente, compósito, ou filamento pode ser unido ou ligado a alguma outra manta, componente, compósito ou filamento. Antes do adesivo reativável ser ativado, a manta, componente, compósito, ou filamento pode ser convenientemente manipulado sem ter que acomodar a adesividade normalmente presente aos adesivos termofundidos

37/55 liquefeitos. Além disso, se a manta, componente, compósito ⁰³ ^Ό,

ou filamento compreendendo n adesivo reativãvei desenrolado em um processo diferente ou separado daquele no qual a manta, componente.. compósito ou filamento foi 5 preparado, então a manta, componente, compósito ou filamento compreendendo o adesivo reativãvei pode ser convenientemente unido a outros materiais sem os problemas existentes para liquefazer e aplicar um adesivo termofundido no mesmo local do processo.

O adesivo reativãvei pode ser aplicado por um extrusor, descarregador de tambor, fundidor de grade, na forma de sopragem por fusão/pulverização/revestimento com vazão pré-fixada em uma manta, tal como um filme elástico. O filme elástico revestido é enrolado, transferido à linha de conversão do produto, e então é desenrolado, cortado em pedaços e colocado sobre a manta do produto. O filme elástico revestido é então reativado através de meios térmicos, pressão, ultrassônico ou outros meios e ligado no produto.

O adesivo reativãvei pode ser aplicado por sopragem por fusão (MB) , pulverização, revestimento com vazão préfixada, impressão, gotejamento, filamentos, redemoinhos, estampas, ou faixas sobre uma ou ambas as superfícies de uma manta, incluindo um filme ou laminado. 0 método de enrolamento, transferência e reativação na conversão conforme previamente descrito pode ser usado para incorporar o elemento elástico no produto.

Versões representativas de processos para produzir montagens de ordem mais alta compreendendo uma manta, componente, compósito, e/ou filamento compreendendo

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Adesivo Reativãvel

Na descrição que seque, versões representativas de processos para lazer montagens de ordem mais alta(por exemplo, um produto, ou uma sub-montagem em um produto) compreendendo uma manta, componente, compósito e/ou filamento compreendendo um adesivo reativãvel são descritas. Deve - se compreender, entretanto, que esta descrição é dada como um exemplo. Outros métodos de processamento e equipamento podem ser usados para preparar tais montagens, incluindo, por exemplo produtos absorventes descartáveis e/ou dispositivos de cuidado pessoal para saúde, higiene ou aplicações ambientais.

Uma vez que a manta, componente, compósito ou filamento compreendendo um adesivo reativãvel foi preparado, ele pode ser usado em uma variedade de formas absorventes componente, tal como na construção dos artigos descartáveis. Alternativamente, a manta, compósito, ou filamento pode ser usado para vários dispositivos de cuidado pessoal para saúde, higiene e/ou aplicações ambientais. Exemplos de tais artigos e dispositivos incluem, mas não são limitados a fraldas, lenços umedecidos, calças de treinamento, calções de banho e outras vestimentas e produtos relacionados; produtos de higiene feminina, incluindo absorventes higiênicos, lenços de papel, absorventes higiênicos, protetores de calcinha, artigos para menstruação, inserções interlabiais, tampões, aplicadores de tampão, vestimentas menstruais, e outras vestimentas e produtos descartáveis relacionados; produtos de cuidados para adultos, incluindo lenços, absorventes, recipientes, produtos para incontinência, vestimentas para

39/55 £

Rs.

⁰³ >*'0, f r íh : Fis__ . Rub:_^&incontinência, protetores urinários, e outras vestimentas <

produtos descartáveis relacionados; produtos domésticos, para indústria e serviço, incluindo lenços, toalhas, papel higiênico, toalha de papel, toalha de mão, guardanapos, lenços faciais, e outras vestimentas e produtos descartáveis relacionados; materiais não tecidos, incluindo mercadorias não tecidas em rolo e outros produtos descartáveis relacionados, produtos para conforto no lar, incluindo travesseiro, almofadas, máscaras, e outros 10 produtos descartáveis relacionados; produtos de cuidado com o corpo, incluindo produtos para 1 impar ou tratar a pele e outros produtos descartáveis relacionados, tais como produtos relacionados a spas; produtos profissionais e de cuidado com a saúde do consumidor, incluindo produtos para 15 aplicar calor ou terapia fria, invólucros ou suportes para juntas ou outras partes do corpo, campos cirúrgicos, produtos para saúde do aparelho respiratório superior, produtos para controle de infecção, produtos para controle de temperatura, máscaras faciais, roupas hospitalares, lenços, invólucros, coberturas, recipientes, filtros, e outras vestimentas e produtos descartáveis relacionados,produtos para limpeza domésticos; e etc.

A manta, componente, compósito ou filamento podem ser usados em qualquer produto para higiene e saúde, tal como 25 um artigo absorvente descartável. A principal diferença entre o uso da presente invenção e a prática passada, é que a presente invenção está direcionada a uma manta, componente, compósito ou filamento em que o adesivo reativável foi deixado para endurecer, facilitando assim a 3 0 manipulação da manta, componente, compósito ou filamento

Z'

0/55

invenção considera a seletividade na ativação daquelas porções ou locais do adesivo desejado para o artigo industrializado. Conforme notado acima, geralmente, em um local onde dois componentes são unidos por um adesivo, este local - que compreende a combinação unida dos dois componentes e o adesivo - é mais espesso e mais rígido que aqueles locais onde os dois componentes permanecem não ligados. Quanto maior o número de tais locais de fixação, maior a probabilidade de que o compósito resultante compreendendo estes dois componentes colados juntos seja rígido. Usando-se processos para fornecer seletivamente energia tal como ligação por pontos térmicos ou operações de unidade ultrassônica, o adesivo reativãvel pode ser ativado apenas naqueles locais desejados pelo fabricante.

Se a preparação do componente compreendendo um adesivo reativãvel é separada do processo pelo qual um compósito ou produto é feito com o referido componente, outros benefícios podem ser realizados. Primeiro, se desejado, a velocidade na qual o componente compreendendo um adesivo reativãvel é preparado pode ser diferente da velocidade na qual o compósito ou produto que emprega o referido componente é feito. Assim, por exemplo, a velocidade na qual o componente é preparado pode ser menor para alcançar uma cobertura mais uniforme do adesivo reativãvel ou para algum outro benefício desejado. Uma velocidade mais baixa também considera um tempo aumentado para que o adesivo reativãvel endureça antes do componente ser enrolado ou acumulado de alguma outra forma antes do uso quando se produz a montagem de ordem mais alta compreendendo o

41/55 /

. Fls..

* Rub:_f componente (por exemplo, um produto). Segundo, separando-se estes processos, uma operação de fabricação pela qual um produto que emprega um componente compreendendo um adesivo reativãvel é feito pode ser mais eficiente, mais limpo e mais simples. Também, a separação dos processos facilita uma companhia que fabrica e vende o componente que compreende um adesivo reativãvel, e uma outra companhia que compra e emprega o referido componente em um produto.

Um outro benefício geralmente, em alguns casos, é o possível reforço do componente ao qual o adesivo reativãvel é aplicado. Assim, por exemplo, aplicando-se um adesivo reativãvel compreendendo uma combinação de materiais de polipropileno atático e isotãtico pode servir para reforçar o substrato ao qual ele é aplicado, tal como um material não tecido compreendendo fibra de polipropileno. Conforme notado acima, o adesivo reativãvel pode ser formulado de forma que seu ponto de amolecimento seja menor que o ponto de amolecimento do material ao qual o adesivo é aplicado. Neste exemplo, a combinação de polímeros de polipropileno

'20 atático e	isotãtico	pode	ser selecionada	de forma que a
combinação	tenha	um	ponto	de amolecimento	que é menor	que
aquele da	fibra	de	polipropileno usada	na produção	do
substrato.	Nesta	forma o	adesivo, quando	aplicado na	ou

acima de sua temperatura de amolecimento, é menos provável 25 de degradar o substrato. Além disso, quando o adesivo é reativado, a energia fornecida pode ser selecionada de forma que o adesivo torne-se pegajoso (isto é, comece a liquefazer), mas o substrato mantenha sua integridade (isto é, ele mantenha substancialmente sua forma sólida).

Combinações de polímeros amorfos e cristalinos para ligação

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.... ^:st Klj, ν'..

ν>

são discutidos no Pedido de Patente U. Ξ. de número

60/259.037, intitulado Hot-Melt Adhesive Based on Blend of Amorphous and Crystalline Polymers for Multilayer Bonding¹¹, depositado em ?9 de dezembro de 2000. Este pedido é incorporado por referência integralmente de uma maneira consistente.

Mantas, componentes, compósitos e filamentos compreendendo um adesivo reativável pode ser incorporado em vários compósitos ou produtos. Exemplos de tais compósitos e/ou artigos absorventes descartáveis são descritos na Patente U. S. de número 4.940.464, intitulada Disposable Incontinence Garment or Training Pant, que está aqui incorporada por referência integralmente; Patente U. S. de número 5.904.675, intitulada Absorbent Article with Improved Elastic Margins and Containment System, que está aqui incorporada por referência integralmente, com coluna 7, linhas 7 a 34 discutindo o uso de filamentos elásticos com uma aba de contenção, e coluna 9, linha 29 a coluna 10, linha 36 discutindo os elementos elásticos; Patente tr. S. de número 5.904.672, intitulada Absorbent Article having Improved Waist Region Dryness and Method of Manufacture, que está aqui incorporada por referência integralmente, com coluna 11, linha 3 9 até coluna 12, linha 2 discutindo elementos de perna elásticos; e Patente U. S

5.902.297, intitulado Absorbent Article

Collection Conduit, que está aqui incorporada por referência integralmente. Deve-se compreender que a presente invenção é aplicável a outras estruturas, compósitos ou produtos que incorporam um ou mais filamentos de número

Having a elásticos.

43/55

processo

Conforme afirmado acima, a manta, compósito nu filamento compreendendo o adesivo reativãvel serã exposto a formas de energia do tipo térmica, infravermelho, ultrassônica, ou a outras formas de energia em etapas do processo ou etapas de processamento subsequentes. Por exemplo, em um local próximo ao local no qual um filamento compreendendo um adesivo reativãvel é unido a um substrato, o filamento, ou a combinação do filamento e substrato, pode passar através de uma etapa do de ligação ultrassônica onde o filamento, substrato ou ambos são expostos à energia ultrassônica. Referindo-se à Publicação Internacional PCT de número WO 99/25296, que estã aqui incorporada para referência integralmente de uma maneira consistente com o presente 15 documento, a publicação divulga o uso de ligação ultrassônica para formar costuras laterais ou vedações na roupa íntima descartável. (Ver, por exemplo, página 29, linhas 10 a 25; detalhes adicionais com relação à formação de tais costuras laterais estão divulgados na Patente U. S. 20 de número 4.610.681, a qual foi emitida em 9 de setembro de 1986, e é intitulada Disposable Underpants Having Discrete Outer Seals, e que estã aqui incorporada para referência de uma maneira consistente com este; e a Patente U.S. de número 4.641.381, a qual foi emitida em 10 de fevereiro de 25 1997 e é intitulada Disposable Underpants, such as

Infant's Training Pants and the Like, que também estã aqui incorporada para referência de uma maneira consistente com o presente documento).

Exemplos específicos de materiais compósitos, 30 laminados e artigos absorventes descartáveis com os quais ^da

44/55

♦ Rufc os adesivos reativáveis da presente invenção podem ser'^9' utilizados estão di vulgados nas Patentes U. Ξ . de números e Pedidos de Patente U.S. de números a seguir: Patente U.

S. de número 4.7 98.601 emitida em 17 de janeiro de 1989, para Meyer e outros, Patente U. S. de número 5.176.668 emitida em 5 de j aneiro de 1993, para Bernardin; Patente U.

S. de número 5.176.672 emitida em 5 de janeiro de 1993 para Bruemmer e outros; Patente U. Ξ. de número 5.192.606 emitida em 9 de março de 1993, para Proxmire e outros;

Patente U. S. de número 5.904.675, intitulada Absorbent Article with Improved Elastic Margins and Containment System . Cada uma das Patentes U. S. precedentes esta incorporada para referência integralmente e de uma maneira consistente com o presente documento. Deve-se compreender 15 que a presente invenção é aplicável a outras estruturas, compôsitos ou produtos que incorporam as composições adesivas reativáveis da presente invenção.

Versões representativas das composições adesivas reativáveis

Os adesivos reativáveis podem ser preparados usando-se uma variedade de produtos químicos. Os produtos químicos podem ser selecionado com base em sua capacidade de aderir a, e funcionar como um adesivo com as mantas, componentes, compósitos ou filamentos que são previstos para serem

5 unidos entre si. Um critério para a seleção é o ponto de amolecimento do produto químico selecionado do adesivo reativãvel comparado ao(s) ponto(s) de amolecimento das mantas, componentes, compósitos ou filamentos a serem tratados com o referido adesivo. Freqüentemente os produtos químicos serão selecionados de forma que o adesivo

5/55

reativãvel tenha um menor ponto de amolecimento comparado ’ ao (s) ponto s) de amolecimento dos materiais a serem tratados com o adesivo. Selecionando-se o produto químico do adpsϊvo reativãvel de forma que ele tenha um ponto de amolecimento menor comparado ao ponto de amolecimento dos materiais a serem tratados com o adesivo (assim como outros materiais que serão unidos à manta, compósito, componentes ou filamento compreendendo o adesivo reativãvel), a quantidade de energia necessária para ativar o adesivo é diminuída. Além disso, a integridade da manta, compósito, componente ou filamento ao qual o adesivo é associado (assim como a integridade dos outros materiais que serão unidos à manta, compósito, componente ou filamento compreendendo o adesivo reativãvel) é mantida, porque a energia fornecida é suficiente para ativar (isto é, tornar pegajoso) o adesivo reativãvel, mas não é suficientemente alta para amolecer e/ou fundir os outros materiais que estão sendo unidos. Em algumas versões da invenção, o produto químico do adesivo reativãvel é selecionado para ter um ponto de amolecimento entre cerca de 60 °C e cerca de 160°C. Adequadamente o ponto ou temperatura de amolecimento está entre cerca de 60 °C e cerca de 150 °C. 0 ponto ou temperatura de amolecimento pode também estar entre cerca de 60°C e cerca de 140°C. Alternativamente, o ponto ou temperatura de amolecimento do adesivo reativãvel pode estar entre cerca de 6 0°C e cerca de 13 0 °C. Ou o ponto de amolecimento do adesivo reativãvel pode estar entre cerca de 60°C e cerca de 100°C.

Os polímeros possíveis de usar nas composições de

0 adesivo reativãvel incluem, por exemplo, copolímeros de

Χλ

6/55 » F ub..

-2acetato de vinil etileno (EVA) , acrilato de metil etileno (EMA) _í polialfaolefinas amorfas (APAO) , polipropileno isotãtico (i-PP) , polipropileno atãtico, elastômeros de alta t.axa de fluidez a quente, tais como SIS (estirenoisopreno-estireno), SBS (estireno-butadieno-estireno), SEBS (estireno-etileno-buteno-estireno) , SEPS (estireno-etilenopropileno-estireno), polietileno metaloceno copolimerizado com octeno e/ou buteno e/ou hexano, assim como outros aditivos (agentes de adesividade, plastificantes e antioxidantes) comumente incorporados em adesivos, e etc. , incluindo combinações dos precedentes.

Uma versão de um adesivo reativãvel compreende polipropileno atãtico ou polialfaolefina (APAO) (por exemplo, de 0 a 80% em peso de, por exemplo, Eastman PI010 ou P1023, ambos os quais são polipropileno amorfo, disponível a partir de Eastman Chemical Company, uma empresa possuindo escritórios em Kingsport, Tennessee; Rextac 2115, um outro polipropileno amorfo ou atãtico, disponível a partir de Huntsman Polymer Co., uma empresa possuindo escritórios em Houston, Texas; polipropileno cristalino de alta fluidez a quente (por exemplo, de 5 a 3 0% em peso de, por exemplo, Sunoco CP15000P [ taxa de fluidez a quente de 500 a 2000] disponível a partir de Sunoco Corporation, uma empresa possuindo escritórios em Pittsburgh, Pennsylvania, ou Exxon PP 3746G, disponível a partir de ExxonMobile Chemical Company, uma empresa possuindo escritórios Houston, Texas; SEPS e/ou SIS de alta fluidez a quente, elastômeros termoplãsticos de polietileno metaloceno/propileno, e/ou acetato de vinil etileno até 30% em peso (por exemplo, polímeros Septon, disponíveis a / Λ # f / b;

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F!s..

» Rub: —- ^! ?

ΥΊ, partir de Kurary Limited, Japan; polímeros Kraton/’ disponíveis a partir de Kraton Polymers, Inc. , Houston, Texas; polímeros SIS Exxon Dexco disponíveis a partir de ExxonMobile Chemical Company, Houston, Texas; ESCORENE ULTRA, também disponíveis a partir de ExxonMobile; série 8400 Dupont Dow-Engage, ELVAX 240, disponível a partir de Ε. I, DuPont de Nemours & Company, Wilmington, Delaware) , assim como agentes de adesividade (20 a 65% em peso, por exemplo, série Escorez a partir de ExxonMobile, H-100 de Eastman Chemical) ou outras resinas de hidrocarboneto de destilados de petróleo, rosina e/ou ésteres de rosina, políterpenos derivados de madeira ou produtos químicos sintéticos. Outros aditivos (0 a 10% em peso) tal como um oxidante (Irganox 1010 de Ciba Specialty Chemical), corantes/carga (por exemplo, TiO₂ ou CaCO₃) , e modif icadores de viscosidade (0 a 20%) tal como óleo mineral, podem ser usados na formulação de adesivo.

EXEMPLOS

EXEMPLO 1 ,o^v’' £Um material SMS (ligado por fiação-soprado por fusãoligado por fiação) de 22,04 g/m², disponível a partir de

Kimberly-Clark Corporation, foi pré-revestido por pulverização de um adesivo reativável, neste caso um material adesivo baseado em polipropileno, com níveis de adição de 5, 6 e 7,5 gramas de adesivo por metro quadrado de material (para cada um dos dois bocais de pulverização; veja descrição abaixo) . O material SMS era uma camada soprada por fusão de polipropileno situada entre duas camadas ligadas por fiação de polipropileno, e possuía um ponto de fusão de cerca de 170°C. O material adesivo de

48/55

nas

30% polipropileno reativãvel, designado como SA-15s, formulado combinando-se os ma ter ϊ a i s a seguir proporções citadas (listado em percentuais por peso)

ΡΊΟΊΟ (um polipropileno atático disponível a partir de 5 Eastman Chemical, 17% de 3746G (um polipropileno cristalino disponível a partir de ExxonMobil) , 45% de Escorez 5380 (um agente de adesividade de hidrocarboneto disponível a partir de ExxonMobil), 7,5% de Septon 2002 (material de SEPS, conhecido como polímero Septon, disponível a partir de 10 Kurary Limited, Japan) e 0,5% de Irganox 1010 (um material antioxidante disponível a partir de Ciba Specialty Chemical). O adesivo de polipropileno reativãvel possuía um ponto de amolecimento de cerca de 155,56°C, determinado usando-se ASTM E 28.

A manta de material SMS foi desenrolada a uma velocidade de cerca de 0,508 m/s. A manta tinha uma largura de 126 mm. A manta de material foi direcionada a um um uma manta. A formulação de '20 polipropileno As-15s, que, conforme declarado acima, tinha um ponto de amolecimento de cerca de 155,56°C determinado usando - se ASTM E 2 8 (uma determinação de ponto de amolecimento usando-se um aparelho de anel e bola), foi aquecida e pulverizada sobre uma manta a cada um dos níveis de adição identificados (isto é, a 5, 6 e 7,5 gramas por metro quadrado) para cada um dos dois bocais. O adesivo reativãvel aquecido foi pulverizado através de dois bocais, equipamento convencional para fundir adesivo termofundido em e pulverizar A formulação

as pontas	dos	quais	eram	de	aproximadamente	8,89 cm da
superfície	da	manta.	Os	dois	bocais foram	dispostos de
3 0 forma que	duas	faixas	de	2,54	cm de largura	de um padrão

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Rub * /1 :-p.

;ΥΕ?Λ, .?T , 'i.

soprado por fusão aleatório de adesivo foram pulverizada-eS ^v sobre a superfície da manta na borda da manta (deixando-se uma fileira não revestida de 75 mm no meio da manta entre as duas faixas de 2,54 cm de largura do adesivo reativãvel, com cada uma das faixas na borda da manta) . A manta foi então direcionada a, e contatada, um cilindro resfriados, para acelerar o resfriamento - e por conseguinte o endurecimento - do adesivo reativãvel. A superfície da manta que carrega o adesivo contatava a superfície do cilindro resfriado. A manta pré-revestida foi então enrolada na forma de um rolo, com o tempo entre a aplicação do adesivo reativãvel e o enrolamento do rolo sendo de cerca de 1-2 segundos mais ou menos.

Um dispositivo de ligação ultrassônica de escala laboratorial, o Branson 931 Intelligent Actuator, disponível a partir de Branson Ultrasonics Corporation, Danbury, CT, foi então usado para situar os filamentos elásticos entre duas camadas do material SMS pré-revestido (com o adesivo reativãvel pré-revestido orientado internamento em direção aos filamentos elásticos). O equipamento foi operado a uma pressão de 350 kPa e com um tempo de permanência de cerca de 0,05 a 0,1 segundo (tempo de permanência refere-se ao tempo de contato entre o bico e bigorna do dispositivo de ligação ultrassônica de escala laboratorial) . Um filamento de Lycra XA (T151) (com uma densidade linear de 1100 DeciTex), disponível a partir de Invista, possuindo escritórios em Wichita, Kansas, foi estirado a 250% e situado entre - enquanto em uma condição estirada - duas camadas SMS pré-revestidas de 22,04 g/m², com o adesivo reativãvel pré-revestido orientado

0/55

bigorna consistia de pontos projetando-se a partir dã‘ superfície da bigorna, com cada ponto possuindo aproximadamente 1 mm de diâmetro. Os pontos foram uniformemente localizados através da superfície da bigorna, com a distância entre os pontos em uma dada linha sendo de cerca de 5 mm, A distância entre as linhas individuais de pontos era de cerca de 2,5 mm. A área ligada percentual isto é, aquela área percentual da bigorna igualando-se à área total dos pontos elevados projetando-se a partir da superfície da bigorna - era de cerca de 6%. Além disso, a densidade dos pontos elevados era de cerca de 8 pontos por centímetro quadrado.

Deve-se notar que se o equipamento ultrassônico é usado para fornecer energia para reativar o adesivo reativãvel, numerosos outros padrões podem ser selecionados, ambos por razões decorativas e funcionais. Conforme notado acima, uma vantagem da presente invenção é a capacidade de efetuar locais de ligação e padrões de ligação separados. Consequentemente, quando equipamento ultrassônico é usado, diferentes formas, linhas ou outras configurações elevadas podem ser usadas para reativar o adesivo reativãvel. Além disso, a densidade e/ou o % de área de ligação destas formas, linhas ou outras configurações elevadas pode ser mudada, dependendo das propriedades buscadas para o compósito empregando o adesivo reativãvel (por exemplo, equilibrando capacidade de estiramento, maciez e integridade do compósito).

Testou-se qualitativamente os compósitos resultantes estirando-os repetidamente a seu estiramento máximo. Estes

51/55 / Mpi X > Rub:_^_ compósitos representativos da invenção permanecem inta'^Xos _cT °V9Sdurante o estíramento repetido isto é, cada um possuía integridade e foi adaptado para uso como um material elastomérico a ser empregado em montagens de ordem mais alta. Compósitos feitos usando-se o mais baixo nível de adição (5 gramas por metro quadrado de adesivo reativãvel) e o mais baixo tempo de permanência (0,05 s) apresentaram boa aparência e funcionaram bem.

Comparou-se os compósitos da invenção com um compósito 10 preparado da mesma forma usando-se o equipamento de ligação ultrassônica de escala de laboratório, mas sem o material SMS ser pré-revestido com um adesivo reativãvel. Sob as mesmas condições de operação ultrassônica, não foi possível ligar o filamento de Lycra ao material SMS. Quando se tentou ligar o material de Lycra ao material SMS sem um adesivo reativãvel sob condições de operação ultrassônica mais vigorosa, por exemplo, tempos de permanência mais longos excedendo 0,1 segundo, o filamento de Lycra falhou (isto é, energia suficiente foi fornecida para o filamento que seus constituintes poliméricos começaram a fluir, facilitando assim a separação do filamento).

EXEMPLO 2

Um material SMS (ligado por fiação-soprado por fusãoligado por fiação) de 22,04 g/m², disponível a partir de

Kimberly-Clark Corporation, foi pré-revestido da mesma forma, com os mesmos níveis de adição e usando-se o mesmo adesivo reativãvel descrito no Exemplo 1. Mas em vez de fazer um compósito representativo da presente invenção, usando-se equipamento ultrassônico em escala de laboratório, um rolo do material SMS pré-revestido foi \ da λΎ\ f

52/55

3ptp’^;'

* ί cortado ao meio ao longo de seu comprimento, de forma* as mantas de material SMS pré-revestido, cada uma com única faixa de adesivo, fossem formadas. Estas duas mantas do material SMS pré-revestido foram colocados em posições de desbobinamento, com as mantas sendo desenroladas e direcionadas, a uma velocidade de linha de cerca de 1,98 m/s, ao equipamento de ligação ultrassônica. Cada uma das duas mantas foi dobrada para formar uma forma de J achatada, isto é, uma porção linear, plana, da forma em J contínua com uma porção menor em forma de U , com cada faixa correspondente do adesivo reativãvel sendo dobradas de forma que o adesivo fosse localizado em superfícies internamente direcionadas opostas da porção inferior em forma de U do J. Desta forma, o adesivo em uma porção de uma superfície internamente direcionada irã contatar um filamento e o adesivo em uma outra porção da mesma superfície internamente direcionada, mas oposta da porção inferior em forma de U da manta em forma de J . Antes das mantas, e as superfícies opostas do adesivo reativãvel localizado na superfície interior da porção inferior em forma de U da manta em forma de J contatando uma outra entre o bico e a bigorna do equipamento ultrassônico, dois filamentos de Lycra XA (T151) de Invista (com uma densidade linear de 1100 DeciTex) foram desenrolados, estirados a um comprimento alongado que era 250% maior que o comprimento do filamento em sua forma em carretel/enrolada original, e posicionados conforme descrito acima, com um filamento envelopado dentro de cada porção inferior em forma de U da manta em forma de J . Isto é, o filamento foi posicionado de forma que ele estará situado entre o adesivo

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ÔútV

reativável localizado na superfície interna oposta da porção inferior em forma de U da manta em forma de ^UJ . Ambas as mantas e os filamentos correspondentes, foram alimentados ao equipamento ultrassônico de forma que o adesivo reativável nas superfícies internas opostas da porção inferior em forma de U da manta em forma de J torna-se pegajoso, desta forma ligando e situando o filamento entre as camadas de adesivo reativáveis para formar uma porção inferior em forma de U, ligada, achatada da manta em forma de J (isto é, um compósito elastomérico em que o filamento elástico foi ligado em locais separados ao longo de seu comprimento ao material SMS) .

O equipamento ultrassônico incluía uma etapa do processo ultrassônica, Auto Trace modelo 3005 Dukane, 240 volts, com um gerador de 20 kHertz e um bico de 5,08 cm. Da mesma forma com o equipamento ultrassônico em escala de bancada discutido em Exemplo 1, uma bigorna com um padrão de pontos elevados foi usada para reativar o adesivo reativável. O equipamento foi operado a uma pressão de carga de bigorna de 220,63 kPa e um tempo de permanência de cerca de 0,05 a 1 milissegundo. Após o compósito resultante sair da etapa do processo ultrassônica, ele foi incorporado em um artigo absorvente descartável de cuidado pessoal convencional, neste caso uma fralda, ligando-se adesivamente o compósito ao longo de sua borda não elastifiçada à porção restante de outros componentes da fralda. O compósito foi ligado enquanto em seu estado completamente alongado, e então deixado a retrair uma vez ligado a outros componentes de fralda. Conforme afirmado ! %>

54/55 ^da A

Rub acima, uma fralda é uma versão de um dispositivo de saúde e higiene que pode empregar vari as modalidades da presente invenção.

a Ί igaoão ultrassônica rotativa possuía um padrão consistindo de nove faixas anguladas de regiões de ponto de ligação, igualmente espaçadas igualmente (1,075 mm) ao longo do eixo do local do filamento, e com extremidades protegidas por duas regiões mais largas, mais densamente envoltas dos pontos de ligação. 0 layout plano do padrão de ligação pode ser também descrito como segue. Uma ligação de vedação contínua consistia de um padrão de em forma de V rompido com uma largura de 0,289 mm para fixar as extremidades livres do material não tecido SMS. O padrão de ligação rotativo tinha uma circunferência total de 38,88144 mm. Hã uma distância de 6,14 3 mm na direção do filamento (no lado dobrado) entre as regiões de extremidade protegida para cada área ligada funcional endurecida, onde nesta região de 6,143 mm de largura, os filamentos são cortados mecanicamente no processo e deixados moverem-se de volta às regiões de ligação com extremidade protegida fixas.

As nove faixas anguladas podem ser também descritas como uma série de quadrados de 0,011 mm (com tolerância de 0,009 mm) dispostos em uma grade perfeitamente quadrada com um espaçamento de 0, 020 mm (com uma tolerância de 0,001 mm) . A faixa é angulada a 7 0 graus do eixo da direção/colocação do filamento com as dimensões do paralelogramo sendo de 0,940 mm (na direção transversal do filamento) por 0,125 mm (na direção do filamento).

As duas regiões de faixa com extremidade protegida podem ser também descritas como regiões sólidas com sete

5/55

Cl/ ~ ^F's---L %?s- ,β^ canais ranhurados de 0,031 mm, com uma profundidade de ranhura de 0.015 mm., cada um dos sete canais ranhurados é angulado a 70 graus do eixo da direção/colocação do filamento. Após a formação das ranhuras, as oito faixas restantes possuem as dimensões externa do paralelogramo de 0,940 mm (na direção transversal do filamento) por 0,125 mm (na direção do filamento). A(s) região(ões) de extremidade protegida total(ais) possuíam as seguintes dimensões de direção do filamento: 1,260 mm de largura (no lado dobrado) e diminuída a 0,75 mm (no lado de ligação de vedação).

Testou-se qualitativamente os compôsitos resultantes estirando-os repetidamente a seu estiramento máximo. Estes compôsitos representativos da invenção permanecem intactos durante o estiramento repetido - isto é, cada um possuía integridade e foi adaptado para uso como um material elastomérico a ser empregado em montagens de ordem mais alta.

1/3

Claims (6)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Processo para produzir um compósito elastomérico, o processo compreendendo as etapas de:

   fornecer um primeiro substrato;

   5 tratar pelo menos uma parte do primeiro substrato com um adesivo possuindo um ponto de amolecimento menor que o ponto de amolecimento do primeiro substrato;

   permitir que o adesivo endureça de forma que o adesivo não esteja mais pegajoso;

   10 enrolar o primeiro substrato tratado para formar um rolo;

   depois disso desenrolar o primeiro substrato tratado;

   e, durante a produção de um artigo absorvente 15 descartável, fornecer energia ao primeiro substrato tratado desenrolado, ativando assim pelo menos uma porção do adesivo revestido sobre o primeiro substrato, onde o fornecimento de energia é efetuado antes, ao mesmo tempo, ou após o primeiro substrato ser colocado em contato com um

   20 segundo substrato;

   fornecer o segundo substrato;

   unir pelo menos uma parte do primeiro substrato a pelo menos uma parte do segundo substrato para formar um compósito, onde o primeiro substrato e o segundo substrato

   25 são unidos pelo menos em parte pelo adesivo ativado; em que nem todo adesivo é ativado; e em que o primeiro e o segundo substratos são mantas, o referido processo caracterizado por também compreender as etapas de:

   30 fornecer um filamento elástico; e

   Petição 870170072076, de 25/09/2017, pág. 6/37
2. 2/3 unir pelo menos uma parte do filamento elástico a pelo menos uma parte do referido primeiro substrato, o referido segundo substrato, ou ambos os substratos quando os referidos primeiro e segundo substratos são

   5 unidos, onde o referido filamento elástico está em uma condição estirada quando unido, e onde o referido filamento elástico está disposto entre os referidos primeiro e segundo substratos quando unidos.

   2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, 10 caracterizado pelo fato de que o adesivo é ativado por energia ultrassônica ^. 3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o adesivo é ativado em locais separados. 15 4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro substrato o segundo substrato ou ambos os substratos são elastoméricos. 5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o adesivo é ativado por 20 calor. 6. Processo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o adesivo é ativado em locais separados, e onde os locais são caracterizados por um padrão. 25 7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o adesivo possui um ponto de amolecimento entre 60°C e 160°C. 8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o adesivo é ativado por

   30 pressão.

   Petição 870170072076, de 25/09/2017, pág. 7/37
3. 3/3

   9. Processo, de acordo com a reivindicação
4. 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro substrato, o segundo substrato ou ambos os substratos estão em uma condição estirada quando unidos.
5. 5 10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o primeiro substrato é um substrato não tecido compreendendo material fibroso soprado por fusão, ligado por fiação ou extrusado.
6. 10 11. Processo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o substrato compreende uma poliolefina.

   Petição 870170072076, de 25/09/2017, pág. 8/37 o/

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