ES2209554T3 - Bandas permeables a los liquidos duramente humectables preparadas usando un procedimiento de polimerizacion por plasma distante. - Google Patents
Bandas permeables a los liquidos duramente humectables preparadas usando un procedimiento de polimerizacion por plasma distante.Info
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Abstract
Un procedimiento por plasma distante para fabricar una banda permeable a los líquidos, duraderamente humectable para usar como lámina superior en un artículo absorbente, comprendiendo el procedimiento: (i) introducir una banda en una cámara de reacción de plasma que comprende una zona de reacción del plasma, en la que la banda se sitúa fuera de la zona de reacción del plasma; y (ii) revestir al menos una de las superficies de la banda con monómeros polimerizados mediante polimerización por plasma, en el que el revestimiento tiene un espesor menor que 2, 5 micrómetros y se deriva de una corriente de monómero gaseosa que proporcionará un revestimiento hidrófilo tras la polimerización por plasma y en el que la corriente de monómero gaseosa se introduce fuera de la zona de reacción del plasma; caracterizándose dicho procedimiento por que la banda se selecciona del grupo que consiste en películas polímeras, películas polímeras perforadas, materiales no tejidos y materiales no tejidos perforados; en el que los monómeros polimerizados hacen que al menos una de las superficies de la banda se convierta en duraderamente humectable.
Description
Bandas permeables a los líquidos duramente
humectables preparadas usando un procedimiento de polimerización
por plasma distante.
Esta solicitud es una continuación en parte de la
solicitud de patente de EE.UU. de número de serie 09/157.840
presentada el 29 de septiembre de 1998, que está en tramitación con
la presente.
La presente invención se refiere a una banda
permeable a los líquidos, duraderamente humectable, que es
particularmente adecuada como lámina superior para artículos
absorbentes. Más particularmente, la invención se refiere a una
película polímera o material no tejido al que se aplica un material
orgánico delgado, al menos sobre una superficie de la película o
material no tejido. El revestimiento orgánico delgado está en forma
de polímero y se obtiene por polimerización inducida por plasma
postluminiscencia de un compuesto insaturado polimerizable,
preferiblemente un compuesto vinílico o isopropenílico
polimerizable, en condiciones de plasma específicas. La invención se
refiere además a un procedimiento para fabricar la banda permeable
a los líquidos, duraderamente humectable, y a artículos que
contienen la banda permeable a los líquidos, duraderamente
humectable, como lámina superior.
Las bandas polímeras y de material no tejido son
componentes comunes de los artículos absorbentes desechables,
láminas secadoras y similares. Más particularmente, películas
polímeras, tridimensionales, expandidas macroscópicamente, se han
utilizado como materiales para la lámina superior de artículos
absorbentes desechables. Como se usa en esta memoria, el término
"expandido macroscópicamente", cuando se emplea para describir
bandas tridimensionales, se refiere a bandas a las que se ha
conformado con la superficie de una estructura de conformado
tridimensional, de manera que ambas superficies muestran el diseño
tridimensional de la estructura conformadora o a bandas que tienen
un diseño tridimensional inherente que proviene de su estructura.
Independientemente de que el diseño tridimensional sea inherente o
generado por aplicación de un procedimiento de conformado, el diseño
es fácilmente visible a simple vista cuando la distancia
perpendicular entre el ojo y el plano de la banda es
aproximadamente 30,5 centímetros (12 pulgadas). Por contraste, el
término "planar", cuando se utiliza en esta memoria para
describir películas de material sin tejer y polímeras, se refiere a
la condición global de la banda cuando se mira a simple vista a
escala macroscópica. En este contexto las bandas "aplanadas"
pueden incluir bandas que tienen aberraciones superficiales de
pequeña escala en uno o ambos lados, no siendo las aberraciones
superficiales fácilmente visibles a simple vista cuando la
distancia perpendicular entre el ojo y el plano de la banda es
aproximadamente 30,5 centímetros (12 pulgadas) o mayor.
En la patente de EE.UU. nº 3.929.135 expedida a
Thomson el 30 de diciembre de 1975, cedida comúnmente con la
presente, se describe una banda polímera perforada tridimensional,
expandida macroscópicamente, que está particularmente bien adaptada
para transferir líquido depositado en una de sus superficies a su
superficie opuesta y después aislar el líquido transferido de la
piel del usuario. Thomson describe una banda tridimensional,
expandida macroscópicamente (por ejemplo, una lámina superior)
compuesta por un material impermeable a los líquidos, pero provista
con un diseño de capilares cónicos, teniendo los capilares la
abertura de la base en el plano de la lámina superior y la abertura
del vértice apartada del plano de la lámina superior, estando la
abertura del vértice en íntimo contacto con la almohadilla
absorbente usada en el artículo absorbente desechable. La lámina
superior de Thompson permite la transferencia libre de los líquidos
del cuerpo de usuario hasta el elemento absorbente del dispositivo
mientras que inhibe el flujo inverso de estos líquidos. Esto
proporciona una superficie en contacto con el usuario relativamente
mucho más seca de lo que había sido posible obtener previamente.
En la patente de EE. UU. nº 4.342.314 expedida a Radel et al. el 3
de agosto de 1982, cedida comúnmente con la presente, se describe
otra banda de plástico perforada tridimensional, expandida
macroscópicamente, bien adaptada para usar como lámina superior en
artículos absorbentes tales como compresas higiénicas. La banda de
plástico tridimensional, expandida macroscópicamente, descrita en
la patente de Radel muestra un aspecto y una impresión táctil
similar a la fibra que ha sido recibida favorablemente por los
consumidores cuando la han usado como superficie de contacto con el
usuario. Según las enseñanzas de las patentes de Thompson y Radel
et al., cedidas comúnmente con la presente, las bandas de plástico
del tipo antes mencionado pueden fabricarse aplicando presión a la
banda mientras se mantiene en una estructura de conformado
tridimensional hasta que la banda se expande macroscópicamente para
que se conforme con la sección transversal tridimensional de la
estructura de conformado en la que se mantiene. Cuando se desea
perforar la banda tridimensional, expandida macroscópicamente, se
aplica la diferencia de presión durante un tiempo tal que se
complete la perforación de la banda en zonas coincidentes con las
perforaciones de la estructura de conformado.
También se desarrolló un procedimiento con base
líquida en múltiples fases, tal como el que se describe en la
patente de EE.UU. nº 4.609.518 expedida el 2 de septiembre de 1986
a Curro et al. (a partir de ahora denominada "patente 518"),
para proporcionar una película con perforaciones muy pequeñas y muy
grandes inmediatamente adyacentes unas a otras. Como describe la
patente, la formación de las perforaciones muy pequeñas (incluyendo
de micro-tamaño) en la dirección opuesta a la
formada por las aperturas grandes dificulta la capacidad del
líquido que inicialmente no se ha absorbido de escapar de la
superficie de la banda. Así se evita que el líquido que no es
conducido inmediatamente a través de las perforaciones grandes
escape de la superficie de la banda, y es recogido posteriormente a
través de las perforaciones mayores y depositado en el núcleo del
artículo en el que se usa la banda como material para la lámina
superior. Estas pequeñas perforaciones formadas exteriormente
también reducen el nivel de contacto banda/piel y reducen la
rigidez de la película, y así el usuario la siente más confortable.
Los usuarios han opinado que tales láminas superiores tienen una
superficie suave y sedosa. De manera alternativa, la patente '518
describe películas en las que perforaciones muy pequeñas se forman
en la misma dirección que las macroperforaciones.
Independientemente de los medios empleados para
formar las perforaciones, cuando se desea un material para películas
humectable, las referencias anteriores obtienen generalmente tal
estructura tratando superficialmente la banda polímera naturalmente
hidrofóbica con un agente humectante. El tratamiento superficial
generalmente se consigue o bien pulverizando un tensioactivo sobre
la superficie de la banda o bien sumergiendo la banda en un baño que
contiene tensioactivo. Independientemente de cuál de estos métodos
se emplee, el tratamiento superficial adolece de la incapacidad de
controlar de manera precisa la ubicación y nivel del tratamiento,
así como los efectos adversos provocados por la migración de
cantidades significativas de tensioactivo al interior de las
perforaciones y otros componentes
(p. ej., el núcleo absorbente) cuando la banda se emplea como lámina superior en un artículo absorbente. El tratamiento superficial adolece además de la desventaja de que los agentes humectantes deseables, o tensioactivos, tienden a ser eliminados tras la exposición repetida a tales líquidos. Así, cuando se emplean como lámina superior en un artículo absorbente, las bandas tratadas pierden su capacidad de transportar líquido lejos de la piel y hacia el núcleo del artículo después de repetidas humectaciones.
(p. ej., el núcleo absorbente) cuando la banda se emplea como lámina superior en un artículo absorbente. El tratamiento superficial adolece además de la desventaja de que los agentes humectantes deseables, o tensioactivos, tienden a ser eliminados tras la exposición repetida a tales líquidos. Así, cuando se emplean como lámina superior en un artículo absorbente, las bandas tratadas pierden su capacidad de transportar líquido lejos de la piel y hacia el núcleo del artículo después de repetidas humectaciones.
La patente de EE.UU. nº 4.535.020, expedida a
Thomas et al. el 13 de agosto de 1985, aborda algunos de los
problemas asociados con el tratamiento superficial de películas
perforadas formadas a vacío incorporando un tensioactivo hidrófilo
en la resina polímera antes de su extrusión para formar la película
(denominado en esta memoria "tensioactivo incorporado a resina"
o "RIS" por sus iniciales en inglés resin incorporated
surfactant). (Véase también la patente de EE.UU. nº 4.923.914
de Nohr et al., expedida el 8 de mayo de 1990, cedida comúnmente
con la presente; la patente de EE.UU. nº 5.057.262 de Nohr et al.,
expedida el 15 de octubre de 1991; la patente de EE.UU.
nº 5.120.888 de Nohr et al., expedida el 9 de junio de 1992.) Según las enseñanzas de Thomas, después de la extrusión de la mezcla resina/tensioactivo, y la posterior formación de perforaciones, el tensioactivo incompatible finalmente se eflorece en la superficie de la película para proporcionar una banda más duraderamente humectable. Sin embargo, como el tratamiento superficial, RIS adolece de cierto grado de eliminación del tensioactivo durante el uso y/o durante la fabricación, particularmente si se emplean diferencias de presión de líquidos para conformar las perforaciones de la banda. Asimismo, las bandas hidrófilas formadas empleando las técnicas RIS no son humectables inmediatamente y, dependiendo de la relación entre la resina y el tensioactivo y de las condiciones ambientales, pueden no ser humectables durante periodos finitos de tiempo. De manera similar, cuando tales bandas se emplean en artículos absorbentes, habrá cierto retraso de tiempo antes de que el tensioactivo (que se elimina durante el uso) sea repuesto en la superficie de la banda.
nº 5.120.888 de Nohr et al., expedida el 9 de junio de 1992.) Según las enseñanzas de Thomas, después de la extrusión de la mezcla resina/tensioactivo, y la posterior formación de perforaciones, el tensioactivo incompatible finalmente se eflorece en la superficie de la película para proporcionar una banda más duraderamente humectable. Sin embargo, como el tratamiento superficial, RIS adolece de cierto grado de eliminación del tensioactivo durante el uso y/o durante la fabricación, particularmente si se emplean diferencias de presión de líquidos para conformar las perforaciones de la banda. Asimismo, las bandas hidrófilas formadas empleando las técnicas RIS no son humectables inmediatamente y, dependiendo de la relación entre la resina y el tensioactivo y de las condiciones ambientales, pueden no ser humectables durante periodos finitos de tiempo. De manera similar, cuando tales bandas se emplean en artículos absorbentes, habrá cierto retraso de tiempo antes de que el tensioactivo (que se elimina durante el uso) sea repuesto en la superficie de la banda.
A pesar de las enseñanzas de la técnica
relacionada, todavía existe la necesidad de una banda permeable a
los líquidos, duraderamente humectable, que brinde una
humectabilidad duradera mejorada después del paso del tiempo y/o
después de la exposición a descargas líquidas. Tales bandas
tratadas son particularmente adecuadas para usar en estructuras
absorbentes desechables. También existe todavía la necesidad de un
procedimiento que proporcione tal banda duraderamente
humectable.
Por lo tanto, es un objeto de la presente
invención proporcionar una banda permeable a los líquidos,
duraderamente humectable, que tiene una humectabilidad duradera
mejorada. Esta humectabilidad duradera se consigue aplicando un
revestimiento hidrófilo inducido por plasma sobre al menos una
superficie de una banda de partida, para producir la banda tratada
resultante duraderamente hidrófila. En particular, el revestimiento
inducido por plasma se obtiene empleando un procedimiento de
polimerización por plasma postluminiscencia o distante.
La presente invención se refiere a una banda
permeable a los líquidos, duraderamente humectable que es
particularmente útil como lámina superior para artículos
absorbentes. En un aspecto, la invención se refiere a una banda
permeable a los líquidos, duraderamente humectable que
comprende:
- (i)
- una banda perforada seleccionada del grupo que consiste en películas polímeras o materiales no tejidos; y
- (ii)
- un revestimiento hidrófilo sustancialmente continuo, de espesor menor que aproximadamente 2,5 micrómetros, sobre al menos una superficie de la banda, dicho revestimiento hidrófilo se aplica a la banda mediante un procedimiento de polimerización por plasma distante;
en el que al menos una superficie de la banda
permeable a los líquidos, duraderamente humectable, tiene un ángulo
de contacto postenvejecimiento que no supera en más de
aproximadamente 60 grados al ángulo de contacto
preenvejecimiento.
En cuanto a un aspecto similar, al menos una
superficie de la banda tratada tendrá un ángulo de contacto
postlavado que no supere en más de aproximadamente 60 grados al
ángulo de contacto prelavado. Preferiblemente, ambas condiciones se
darán en una única banda tratada.
La invención también describe un artículo
absorbente que comprende una lámina superior permeable a los
líquidos, duraderamente humectable, comprendiendo la lámina
superior una banda y un revestimiento hidrófilo en al menos una
superficie de la banda, en la que el revestimiento hidrófilo se
aplica a la banda mediante un procedimiento de polimerización por
plasma distante. En otras palabras, la lámina superior del artículo
comprende la banda permeable a los líquidos, duraderamente
humectable de la presente invención.
Finalmente, la invención se refiere a un
procedimiento de polimerización por plasma distante para fabricar
las bandas permeables a los líquidos, duraderamente humectables
descritas en esta memoria.
Como se describe con detalle posteriormente, la
presente invención se refiere a una banda permeable a los líquidos,
duraderamente humectable, que se prepara aplicando un revestimiento
hidrófilo a una película polímera o material no tejido de partida,
empleando un procedimiento de curado por radiación.
El término "banda" como se emplea en esta
memoria, se refiere al sustrato de partida (es decir, una película
polímera o un material no tejido) al que se aplica el revestimiento
hidrófilo. Por el contrario, los términos "banda permeable a los
líquidos, duraderamente humectable" o "banda tratada" se
refieren al producto final - la película polímera o material no
tejido que tiene el revestimiento hidrófilo duradero.
El término "permeable a los líquidos" como
se emplea en esta memoria, se refiere a la capacidad de una banda o
banda tratada para transportar líquidos de una superficie de la
banda o banda tratada a la superficie opuesta de la banda o banda
tratada de una forma suficientemente eficaz como para permitir que
la banda tratada sea empleada como un componente de un artículo
desechable. Las bandas pueden ser inherentemente permeables a los
líquidos o pueden hacerse permeables a los líquidos aplicando una
etapa de procedimiento tal como perforado.
El término "sustancialmente continuo" como
se usa en esta memoria, significa suficientemente continuo para
proporcionar las propiedades hidrófilas o de humectabilidad
definidas por las limitaciones del ángulo de contacto declarado o
reivindicado.
Los términos "hidrófilo" y "humectable"
como se emplean en esta memoria, son intercambiables y se refieren
a superficies que son humectables por líquidos acuosos (p. ej.,
líquidos corporales acuosos) depositados en estas superficies.
Hidrofilia y humectabilidad se definen típicamente en términos del
ángulo de contacto y tensión superficial de los líquidos y sólidos
implicados. Esto se discute con detalle en la publicación de la
American Chemical Society titulada Contact Angle,
Wettability and Adhesion, editada por Robert F. Gould (Derecho
de autor 1964). Se dice que una superficie de una banda está
humectada por un líquido (es decir, es hidrófila) cuando o el ángulo
de contacto entre el líquido y la superficie de la banda es menor
que 90º, o cuando el líquido tiende a extenderse de manera
espontánea por la superficie de la banda, coexistiendo normalmente
ambas condiciones. Por el contrario, se considera que una
superficie es hidrófoba si el ángulo de contacto es mayor que 90º y
el líquido no se extiende espontáneamente por la superficie de la
banda. En general, cuanto menor es el ángulo de contacto entre la
superficie y el líquido, más hidrófila es la superficie.
Las bandas permeables a los líquidos,
duraderamente humectables de la presente invención son
"duraderamente humectables", en cuanto que el carácter
hidrófilo engendrado en la película, de otra forma más hidrófoba, se
mantiene con el tiempo y tras la exposición a líquidos. Como se
discute anteriormente, las aproximaciones anteriores para convertir
a películas hidrófobas en humectables dan como resultado mejoras
iniciales en la humectabilidad, pero adolecen de la propiedad
negativa de que la humectibilidad se pierde con el tiempo y/o tras
la exposición a líquidos. La humectabilidad duradera se describe en
esta memoria en términos de la capacidad de una banda permeable a
los líquidos, duraderamente humectable (como se ha indicado, en
esta memoria se denomina "banda tratada", para distinguirla de
la "banda" de partida) para mantener su carácter humectable
después del envejecimiento (denominado "postenvejecimiento")
y/o después de la exposición a líquidos (denominado
"postlavado"). Los métodos para medir el ángulo de contacto
postenvejecimiento y el ángulo de contacto postlavado se discuten
más adelante.
Como se ha indicado, la humectabilidad duradera
de las presentes bandas polímeras se obtiene usando un procedimiento
de plasma distante. Sin imponer ninguna teoría, se cree que los
polímeros hidrófilos típicos y los sistemas polímeros con la
superficie tratada, tales como con tratamientos de descarga corona,
sufren un proceso de "recuperación de la hidrofobia". Durante
el proceso de recuperación de la hidrofobia, la humectabilidad
superficial tiende a decaer con el tiempo porque termodinámicamente
está favorecida la orientación de los segmentos de cadena de menor
energía superficial hacia la superficie del polímero. Tras el
envejecimiento, los segmentos moleculares hidrófilos se reorientan
y quedan encajados y orientan los segmentos hidrófobos hacia la
superficie del polímero. Si se induce reticulación química en la
superficie del polímero, la reticulación tiende a limitar la
movilidad de las cadenas de polímero, haciendo significativamente
más lento el proceso de "recuperación de la hidrofobia" y
preservando así la humectabilidad de la superficie del polímero con
el tiempo. Como la invención de los solicitantes proporciona una
reticulación química del polímero, mediante un procedimiento de
polimerización por plasma distante, se puede producir una banda
permeable a los líquidos, duraderamente humectable.
Como se usan en esta memoria, "plasma
distante" y "postluminiscencia" significan cada uno que el
monómero se inyecta fuera de la zona de plasma o luminiscencia del
plasma y el sustrato que se ha de tratar superficialmente se sitúa
fuera de la luminiscencia del plasma, normalmente debajo de la
abertura de inyección del monómero. La ventaja derivada de la
colocación fuera de la zona del plasma es evitar la interacción de
las moléculas de monómero con los electrones e iones del plasma,
que causarían una fragmentación del monónero indeseada. Como los
electrones e iones son especies de corta vida, están confinados en
la luminiscencia del plasma. Como se usan en esta memoria, "zona
de plasma" y "luminiscencia del plasma" se refieren cada uno
a la porción de volumen en el interior de la cámara, normalmente
entre los electrodos, que es significativamente más brillante que el
volumen restante debido a la luminiscencia visible. La
luminiscencia visible es producida por las especies excitadas del
plasma que experimentan relajación electrónica acompañada por
emisión de luz.
Con frecuencia se dice que el plasma es el cuarto
estado de la materia. Cuando se aplica energía a un sólido (p. ej.,
una película polímera), el sólido puede experimentar una transición
al estado líquido. Si se aplica energía adicional, el líquido se
convierte en un gas. Se aplica energía adicional del tipo adecuado,
el gas se disocia y se convierte en plasma. Para que la
polimerización por plasma produzca un revestimiento en una banda, lo
que también se puede denominar "injerto por plasma",
"deposición por plasma" o "revestimiento por plasma", un
monómero orgánico o una mezcla de monómeros adecuados, que tienen
grupos insaturados polimerizables, se introduce en la zona de
plasma del reactor en el que se fragmentan y/o se activan formando
especies más excitadas además de la mezcla compleja de gases de
plasma activados. Las especies excitadas y fragmentos del monómero
se recombinan tras el contacto con la banda de manera indefinida
formando una estructura muy indefinida que contiene una compleja
diversidad de grupos diferentes y enlaces químicos que forma sobre
la banda un depósito polímero muy reticulado. Si están presentes
O_{2}, N_{2} o moléculas que contienen oxígeno o nitrógeno, ya
sea dentro del reactor de plasma durante el procedimiento de
revestimiento por plasma, ya sea en la exposición del sustrato
revestido por plasma a oxígeno o al aire después del procedimiento
por plasma, el depósito polímero incluirá diversos grupos
polares.
En una técnica de plasma, denominada en esta
memoria polimerización por plasma "en la luminiscencia" o
"directa", la banda que ha de tratarse y los monómeros que han
de hacerse reaccionar se sitúan dentro de la zona de plasma durante
el procedimiento de polimerización. Aunque se ha encontrado que esta
técnica es útil para preparar bandas duraderamente humectables que
son útiles como láminas superiores para artículos absorbentes, la
polimerización dentro de la zona de plasma tiene ciertos
inconvenientes. Por ejemplo, los monómeros pueden fragmentarse de
manera indeseable antes de la deposición sobre la película. Por
tanto, el empleo de la polimerización por plasma directa limita en
cierto grado los monómeros que se pueden utilizar. En
contraposición, las bandas tratadas de la presente invención se
preparan empleando polimerización por plasma "distante" o
"postluminiscencia" (estos términos se usan de forma
intercambiable en la presente memoria) y por tanto se mitiga la
fragmentación en exceso. La polimerización por plasma distante es un
procedimiento en el que la polimerización se efectúa en presencia
de plasma, pero en el que la banda así como la entrada de la
alimentación de monómero se sitúan fuera, o distantes (típicamente
debajo), de la zona de plasma. Como el monómero no pasa por la
zona de los gases de plasma, muy reactivos, en este procedimiento
se puede evitar en gran medida la fragmentación de las moléculas de
monómero. Por tanto, ciertos monómeros deseables para formar el
revestimiento hidrófilo se pueden usar en el presente
procedimiento, mientras que no se pueden usar cuando se emplea la
polimerización por plasma directo. Con el presente procedimiento,
se puede controlar, dentro de ciertos límites, la estructura del
polímero depositado, se puede evitar la erosión superficial
indeseada de sustratos susceptibles y la formación de los depósitos
de polímero se basa predominantemente en reacciones por
radicales.
Existen diversas formas de plasma. El
procedimiento por plasma útil en la presente memoria es un
procedimiento a baja presión o a vacío, a distancia, que permite
procesar la banda a temperatura ambiente o cercana, es decir,
aproximadamente 20ºC. Esto evita la degradación térmica de la banda
que se está procesando y/o la deformación térmica de la banda
formada que se está tratando. Dentro de la cámara de plasma se
forman especies activas en forma de electrones, radicales libres,
iones y especies neutras energéticas y colisionan con la superficie
de la banda, p. ej. un polímero (que está situado fuera de la cámara
de plasma), rompiendo enlaces moleculares y creando nuevos grupos
funcionales sobre la superficie de la banda. Estas especies activas
y energéticas también reaccionan en fase gaseosa, dando como
resultado un revestimiento delgado que se deposita sobre al menos
una superficie de la banda.
Sistemas de plasma adecuados para usar en la
presente invención incorporan un diseño con un electrodo de placas
paralelas en el que los materiales que se han de tratar se exponen
al campo primario de energía RF, pero que no son parte de la
circuitería. En procedimientos a alta presión (pero aún dentro de la
definición general de un plasma frío gaseoso), es beneficioso algún
sistema de liberación de gas, diseñado para crear un flujo laminar
uniforme del gas de proceso a través de todo el volumen de la
cámara completa. En múltiples diseños de electrodo/estante, es
importante que cada uno de los electrodos reciba la misma cantidad
de energía RF. De esta manera se crea una descarga luminiscente
uniforme entre cada estante en cada zona de plasma. Los componentes
en estado sólido y control mediante microprocesador de los
parámetros del sistema tiempo de proceso, flujo, nivel de energía y
presión de trabajo, también asegurarán la uniformidad, eficacia y
repetibilidad del procedimiento.
Como los plasmas son atmósferas eléctricamente
conductoras, llevan una impedancia característica a la salida del
generador de RF. Por lo tanto, el procedimiento por plasma
preferido, utiliza una red de ajuste para sintonizar constantemente
la impedancia del plasma y la impedancia de salida del generador de
RF. Sistemas de plasma avanzados adecuados para usar en la presente
invención están disponibles en HIMONT Plasma Science, Foster
City, California (un dispositivo comercial de HIMONT U.S.A.,
Inc.), e incorpora un tipo de red de ajuste automático y
sistemas para comprobar los errores durante el procedimiento.
El plasma de baja temperatura se genera en una
atmósfera gaseosa a presión reducida de aproximadamente 0,133 Pa
(0,001 Torr) a aproximadamente 1.333 Pa (10 Torr), preferiblemente
de aproximadamente 1,33 Pa (0,01 Torr) a aproximadamente 666 Pa (5
Torr), más preferiblemente de aproximadamente 6,66 Pa (0,05 Torr) a
aproximadamente 133 Pa (1 Torr), y lo más preferiblemente de
aproximadamente 6,66 Pa (0,05 Torr) a aproximadamente 53,3
Pa
(0,4 Torr). La energía eléctrica se puede suministrar al equipo a alta radiofrecuencia, de aproximadamente 40 KHz a 3 GHz, preferiblemente de 13 a 27 MHz, y lo más convenientemente a aproximadamente 14 MHz. Para conseguir la deseada condición de plasma en la atmósfera gaseosa, la energía eléctrica suministrada al aparato puede variar en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 10.600 vatios; preferiblemente de aproximadamente 10 a aproximadamente 1.000 vatios, más preferiblemente de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 vatios, lo más preferiblemente de aproximadamente 75 a aproximadamente 250 vatios. La energía usada depende en cierto grado del volumen de la cámara de trabajo. La más preferida de 75 a 250 vatios es apropiada para el aparato de plasma gaseoso HIMONT Plasma Science PS0500D con un volumen de trabajo de 0,14 m^{3} (5,0 pies cúbicos). El tiempo de tratamiento con plasma varía de unos pocos segundos a varios minutos, preferiblemente de aproximadamente 20 segundos a aproximadamente 30 minutos, lo más preferiblemente de 60 segundos a aproximadamente 20 minutos.
(0,4 Torr). La energía eléctrica se puede suministrar al equipo a alta radiofrecuencia, de aproximadamente 40 KHz a 3 GHz, preferiblemente de 13 a 27 MHz, y lo más convenientemente a aproximadamente 14 MHz. Para conseguir la deseada condición de plasma en la atmósfera gaseosa, la energía eléctrica suministrada al aparato puede variar en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 10.600 vatios; preferiblemente de aproximadamente 10 a aproximadamente 1.000 vatios, más preferiblemente de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 vatios, lo más preferiblemente de aproximadamente 75 a aproximadamente 250 vatios. La energía usada depende en cierto grado del volumen de la cámara de trabajo. La más preferida de 75 a 250 vatios es apropiada para el aparato de plasma gaseoso HIMONT Plasma Science PS0500D con un volumen de trabajo de 0,14 m^{3} (5,0 pies cúbicos). El tiempo de tratamiento con plasma varía de unos pocos segundos a varios minutos, preferiblemente de aproximadamente 20 segundos a aproximadamente 30 minutos, lo más preferiblemente de 60 segundos a aproximadamente 20 minutos.
Debería apreciarse que la presión del
tratamiento, el tiempo y la energía son variables interrelacionadas
y no independientes. El efecto que tenga el valor seleccionado de
cada una de estas variables determinará el grado de modificación de
la superficie de la banda y/o el espesor del revestimiento; también
están relacionados el volumen y la geometría de la cámara, así como
el tamaño y geometría superficial de la muestra. La selección del
valor de estas variables está dentro de la práctica habitual de los
expertos en la técnica a los que atañe esta invención.
La capa de revestimiento hidrófila se deposita
sobre la superficie de una banda adecuada (bien previamente
perforada o sin perforar) mediante deposición de vapor inducido por
plasma distante (es decir, polimerización) de un monómero o
combinación de monómeros, de manera tal que se aplica un
revestimiento hidrófilo a la banda. El(los)
monómero(s) que se puede(n) usar para preparar los
revestimientos polímeros mediante polimerización inducida por plasma
postluminiscencia puede(n) ser cualquier compuesto
insaturado polimerizable que se pueda evaporar e introducir en la
zona de postluminiscencia de un aparato generador de plasma para
ponerlo en contacto con la banda dispuesta en ella. Los monómeros
preferidos son compuestos vinílicos, que incluyen, pero no se
limitan a:
- a)
- ácido acrílico y metacrílico de fórmula general H_{2}C=C(R^{2})-C(O)OH,
- b)
- acrilatos y metacrilatos de fórmula general H_{2}C=C(R^{2})- C(O)OR^{3},
- c)
- acrilamidas y metacrilamidas de fórmula general (R^{2})(R^{2})C=C(R^{2})-C(O)NHR^{3},
- d)
- ácido maleico y fumárico de fórmula general HO(O)C-C(R^{2})=C(R^{2})-C(O)OH,
- e)
- maleatos y fumaratos de fórmula general R^{3}O(O)C-C(R^{2})=C(R^{2})C(O)OR^{3},
- f)
- éteres vinílicos de fórmula general (R^{2})(R^{2})C=C(R^{2})-O-R^{3},
- g)
- N-vinil-2-pirolidona de fórmula
- h)
- acetato de vinilo de fórmula general (R^{2})(R^{2})C=C(R^{2})-OC(O)CH^{3}, y
- i)
- compuestos vinílicos alifáticos de fórmula general R^{2}CH=CHR^{3}, y sus mezclas, en los que cada R^{2} es independientemente hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{10}, preferiblemente alquilo C_{1}-C_{5}, y cada R^{3} es independientemente un grupo hidrocarbonado alifático de hasta aproximadamente 10 átomos de carbono que no está sustituido o está sustituido por uno o más grupos polares tales como carboxi, hidroxi, amino, y un grupo óxido de polietileno o sustituido por uno o más grupos sulfato, fosfato, sulfonato o mezclas de tales grupos.
Ejemplos específicos de derivados acrílicos
preferidos incluyen ácido acrílico, ácido metacrílico,
hidroxietilmetacrilato (HEMA), metilmetacrilato (MMA),
dimetilaminoetil-metacrilato (DMAEMA),
2-hidroxietilacrilato (HEA),
N,N-dimetilacrilamida (DMA),
N-acriloilmorfolina (NAM) y dimetacrilato de
etilenglicol (EGDMA). Ejemplos específicos de éteres de vinilo
adecuados son éteres de metilvinilo, éter etilvinílico y éter
metoxietilvinílico. Monómeros hidrófilos adecuados también incluyen
etilenglicol, óxido de etileno y óxido de propileno. Los monómeros
se pueden usar individualmente o como mezclas de monómeros.
Antes de ser introducido en la cámara, el
monómero se calienta hasta una temperatura suficiente para vaporizar
el compuesto y crear una presión de vapor suficiente como para que
el revestimiento se deposite a una velocidad razonable. Típicamente,
la temperatura será de aproximadamente 40 a aproximadamente 100ºC,
más típicamente de aproximadamente 400 a aproximadamente 60ºC.
Opcionalmente oxígeno en forma gaseosa y argon se alimentan en la
cámara de deposición simultáneamente con el compuesto monómero
gaseoso, pero con un medio de alimentación y controlador de flujo de
masa separado. Dependiendo de la aplicación, el flujo de O_{2}
está en el intervalo de 5 centímetros cúbicos en condiciones
normales/minuto ("cm^{3}CN /min") a 1200 cm^{3}CN/min, el
flujo del compuesto monómero gaseoso es de 1 cm^{3}CN/min a 250
cm^{3}CN/min, y el flujo de Ar es de 1 cm^{3}CN/min a 150
cm^{3}CN/min. El argon se usa para incrementar la velocidad de
deposición de los materiales gaseosos que se emplean y, por tanto,
es preferible emplear argón en el procedimiento.
Alternativamente, la deposición de monómero se
puede lograr mediante la técnica de vaporización rápida que se
describe en la patente de EE.UU. nº 4.842.893 expedida a Yializis
el 29 de abril de 1988.
El plasma de baja temperatura se genera en una
atmósfera gaseosa a presión reducida de aproximadamente 0,133 Pa
(0,001 Torr) a 1.333 Pa (10 Torr), preferiblemente de
aproximadamente 1,33 Pa (0,01 Torr) a aproximadamente 667 Pa (5
Torr), más preferiblemente de aproximadamente 6,67 Pa (0,05 Torr) a
aproximadamente 133 Pa (1 Torr), y lo más preferiblemente de
aproximadamente 6,67 Pa (0,05 Torr) a aproximadamente 53 Pa (0,4
Torr), dependiendo del procedimiento usado y de la banda que se
esté tratando.
Con respecto a la banda de partida, la banda
puede ser plana (bidimensional) o compleja (tridimensional,
incluyendo películas previamente perforadas) antes de la deposición
por plasma del revestimiento hidrófilo. Esto es, la polimerización
por plasma se puede llevar a cabo tanto antes como después de la
formación de las perforaciones de la banda. En una realización
preferida, el tratamiento por plasma se realizará después de la
formación de perforaciones, para conservar mejor el revestimiento
hidrófilo uniforme sobre la superficie de la película.
Los sistemas de plasma avanzados antes
mencionados disponibles en HIMONT Plasma Science, tales como
el reactor PS0500D están equipados con una válvula de mariposa,
haciendo así posible alcanzar un intervalo de presiones de proceso
con el propio flujo de gas.
El tiempo de tratamiento con plasma para obtener
los revestimientos hidrófilos deseados es de aproximadamente 0,1
minutos a aproximadamente 10 minutos, preferiblemente de
aproximadamente 1,5 a aproximadamente 4 minutos, lo más
preferiblemente de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 2,5
minutos; y la potencia de RF empleada para provocar la reacción del
vapor es preferiblemente de aproximadamente 10 a aproximadamente
1.000 vatios, más preferiblemente de aproximadamente 50 a
aproximadamente 500 vatios, lo más preferiblemente de
aproximadamente 75 a aproximadamente 250 vatios. La potencia de RF
empleada está en el intervalo de aproximadamente 100 a
aproximadamente 2500 vatios y depende del sustrato que se esté
tratando y de los requerimientos de producción. Los revestimientos
hidrófilos resultantes se pueden producir con diferentes espesores,
pero típicamente de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 2,5
micrómetros, preferiblemente de aproximadamente 0,5 a
aproximadamente 1 micrómetro.
Mientras se realiza la polimerización por plasma
distante, la banda se sitúa preferiblemente a una distancia de
aproximadamente 1 a aproximadamente 40 cm por debajo de la zona de
plasma. De manera similar, la entrada de monómero se sitúa
preferiblemente a una distancia de aproximadamente 1 a
aproximadamente 35 cm por debajo de la zona de plasma. La distancia
de la banda aguas abajo de (es decir, por debajo de) la zona de
plasma es más preferiblemente de aproximadamente 2 a
aproximadamente 20 cm, y lo más preferiblemente de aproximadamente
3 a aproximadamente 10 cm. La distancia de la entrada de monómero
aguas abajo de la zona de plasma es preferiblemente de
aproximadamente 2 a aproximadamente 20 cm, y lo más preferiblemente
de aproximadamente 3 a aproximadamente 10 cm.
En una realización preferida, la polimerización
por plasma distante de un compuesto insaturado polimerizable de
acuerdo con la invención se realiza preferiblemente con las
siguientes condiciones de plasma:
Energía eléctrica 10-100
vatios
Voltaje eléctrico 8 10^{2} - 4 10^{3}
voltios
Flujo de plasma gas 1 -100 cm^{3}CN/min
(centímetros cúbicos en condiciones normales/minuto)
Flujo de monómero 1-50 mg/min
Flujo de gas de alimentación
1-100 cm^{3}CN/min
Temperatura de la fuente de monómero -80ºC -
+80ºC
Frecuencia 1 kHz - 27,12 MHz, lo más
preferiblemente 13,6 o 27,12 MHz
Gases del plasma Ar, He, N_{2}
Presión 1,33-133 Pa
(0,01-1 Torr)
Los revestimientos polímeros de la presente
invención que se pueden obtener por polimerización inducida por
plasma distante de un compuesto insaturado polimerizable sobre una
banda en las condiciones antes mencionadas de distancia entre la
banda y la zona de plasma, así como de entrada de monómero a la
zona de plasma, se caracterizan-contrariamente a los
revestimientos obtenidos por polimerización inducida por plasma en
la luminiscencia (o directa)- por el hecho de que las unidades
repetitivas de las cadenas de polímero son en gran medida idénticas
en estructura a las unidades repetitivas obtenidas por
polimerización radical sin plasma del respectivo compuesto
insaturado. Típicamente de aproximadamente 70% a aproximadamente
98%, más típicamente de aproximadamente 76% a aproximadamente 98% y
lo más típicamente de aproximadamente 82% a aproximadamente 98% de
las unidades estructurales repetitivas muestran la misma estructura
que el polímero obtenido por polimerización radical sin plasma del
mismo monómero. Típicamente, de aproximadamente 2% a
aproximadamente 30%, más típicamente de aproximadamente 2% a
aproximadamente 24%, aún más típicamente de aproximadamente 2% a
aproximadamente 18% de las unidades estructurales que quedan sirven
como grupos que se unen covalentemente a la banda tratada o como
sitios de reticulación entre cadenas polímeras adyacentes.
La caracterización cualitativa y cuantitativa de
un revestimiento polímero inducido por plasma de la presente
invención se puede determinar típicamente como se apunta más
adelante.
La estructura uniforme y el controlable y
relativamente bajo grado de reticulación de los revestimientos que
sorprendentemente se alcanza usando la polimerización por plasma
distante de un compuesto insaturado polimerizable en las
condiciones específicas de posición del sustrato y entrada del
monómero constituye una propiedad característica de los
revestimientos que es la responsable de la humectabilidad duradera
de las bandas tratadas. Una ventaja específica de los
revestimientos es su fuerte adherencia a la superficie de la banda
tratada que se obtiene en gran medida independientemente de la
naturaleza de la banda.
Como se ha indicado, el revestimiento hidrófilo
inducido por plasma muestra un ángulo de contacto para el agua
menor que 90 grados, de manera que el agua o cualquier líquido con
base acuosa situado sobre la banda tenderá a extenderse
espontáneamente sobre la superficie revestida de la banda. En una
realización preferida, la banda tratada se puede tratar
adicionalmente mediante exposición a una composición gaseosa de
plasma a baja temperatura (también denominada en esta memoria
"corriente de gas que modifica la superficie") o a una fuente
de energía (también denominada en esta memoria "curado por
radiación") tal como un aparato que emite, incluyendo pero no
limitado a, radiación infrarroja, haz de electrones, radiación
termoiónica o ultravioleta. En la patente de EE.UU. nº 4.842.893
expedida a Yializis el 29 de abril de 1988, se describen aparatos
adecuados como fuentes de energía en la presente invención.
En la realización con corriente gaseosa que
modifica la superficie, la corriente gaseosa comprende
preferiblemente N_{2}O y CO_{2}, para incrementar la
durabilidad del revestimiento hidrófilo. En una realización
preferida, la composición del gas plasma comprenderá de
aproximadamente 80 a aproximadamente 40% en moles de N_{2}O y de
aproximadamente 20 a aproximadamente 60% en moles de CO_{2},
preferiblemente de aproximadamente 70 a aproximadamente 45% en moles
de N_{2}O y de aproximadamente 30 a aproximadamente 55% en moles
de CO_{2}, lo más preferiblemente de aproximadamente 60 a
aproximadamente 45% en moles de N_{2}O y de aproximadamente 40 a
aproximadamente 55% en moles de CO_{2}, donde la cantidad de
N_{2}O y CO_{2} en la mezcla es de 100 a 10% en moles, durante
un tiempo suficiente para modificar la superficie del revestimiento
hidrófilo para incrementar su durabilidad.
En la realización con curado por radiación, la
fuente de radiación es preferiblemente una pistola de haz de
electrones con descarga de gas. La pistola dirige un flujo de
electrones a través de una ventana emisora sobre el monómero,
curando así adicionalmente el monómero, lo que incrementa la
durabilidad del revestimiento hidrófilo. El curado se controla
emparejando el voltaje del haz de electrones con el espesor
dieléctrico del revestimiento de monómero. Por ejemplo, un voltaje
de electrones de 10 KV penetrará aproximadamente 1 micrómetro en el
monómero depositado.
El procedimiento por plasma generalmente se pone
en práctica como sigue. La banda que se va a tratar se sitúa en una
cámara de vacío y la presión de la cámara se reduce, típicamente
hasta aproximadamente 0,667 Pa (0,005 Torr). Se introduce en la
cámara el gas de proceso o mezcla de gases empleados y se
estabiliza la presión de la cámara a una presión de
5,33-53,3 Pa (0,04-0,4 Torr). La
dimensión interior del área de trabajo es aproximadamente 1,73 x
0,76 x 1,02 metros (anchura x altura x profundidad) para un volumen
de trabajo total de 134 metros cúbicos. Para crear el plasma se
emplea una forma de energía de alta frecuencia adecuada,
típicamente 13,56 MHz de energía de radiofrecuencia; en el sistema
descrito, esto se consigue con una capacidad total de entrada de
energía de hasta 2500 vatios. La energía de RF disocia el gas,
creando un plasma caracterizado por una luminiscencia distintiva.
Como el procedimiento se lleva a cabo a presiones reducidas, la
temperatura volumétrica del gas es cercana a la temperatura
ambiente, de ahí la referencia a un plasma gaseoso frío, una
descarga de luminiscencia o una descarga de luminiscencia de gas
frío. Los electrones o iones creados en el plasma bombardean la
superficie de la banda, eliminando átomos o rompiendo enlaces y
creando radicales libres. Además, los electrones energéticos de la
descarga luminiscente fragmentan las moléculas de la fase gaseosa,
conduciendo a reacciones químicas complejas que dan como resultado
un revestimiento hidrófilo que se deposita sobre al menos una
superficie de la banda.
Típica y preferiblemente, antes de la deposición
por plasma del revestimiento hidrófilo, se realiza una etapa
inicial. El propósito de esta etapa es limpiar la superficie de la
banda que se va a tratar para favorecer la adhesión del
revestimiento hidrófilo delgado que se deposita posteriormente. La
limpieza se puede realizar sometiendo a la superficie de la banda a
radiación (denominada en esta memoria limpieza por radiación) de
una fuente de energía que incluye pero no se limita a, infrarrojo,
haz de electrones, radiación termoiónica y ultravioleta o limpieza
por plasma. En la patente de EE.UU. nº 4.842.893 expedida a
Yializis el 29 de abril de 1988, se describen aparatos adecuados
como fuentes de energía en la presente invención. En la realización
con limpieza por radiación, la fuente de radiación es
preferiblemente una pistola de haz de electrones con descarga de
gas. La pistola dirige un flujo de electrones a través de una
ventana emisora sobre la superficie de la banda, eliminando así
átomos o rompiendo enlaces, creando de esta manera radicales
libres. Estos radicales libres son inestables y tienden a un estado
más estable por lo que sirven como sitios de enlace para los
monómeros que se usan para producir el revestimiento hidrófilo de
la banda. La limpieza se controla emparejando el voltaje del haz de
electrones con el espesor dieléctrico o profundidad de limpieza
deseada. Por ejemplo, un voltaje de electrones de 10 KV penetrará
en la película hasta una profundidad de aproximadamente 1
micrómetro.
En la realización de limpieza por plasma, los
gases típicamente son Ar solo, O_{2} solo, o mezclas (p.ej., 1:1)
de Ar y O_{2}. Los caudales de gas típicamente están en el
intervalo de 20-100 cm^{3}CN/min (cm^{3} en
condiciones normales/minuto), preferiblemente 40-80
cm^{3}CN/min, y lo más preferiblemente 50-60
cm^{3}CN/min. La potencia de RF es aproximadamente 1100 vatios, y
la presión de proceso es aproximadamente 5,33 Pa (0,04 Torr).
Después de la etapa inicial opcional, la próxima etapa es la
deposición por plasma del revestimiento hidrófilo, como se
describió anteriormente y se describirá con más detalle en los
siguientes ejemplos.
Los materiales útiles como películas polímeras
para tratar con plasma y proporcionar un revestimiento hidrófilo se
derivarán de polímeros termoplásticos. En general, el término
"polímero termoplástico" se usa en esta memoria para hacer
referencia a cualquier polímero termoplástico que se pueda usar
para la preparación de películas. Ejemplos de polímeros
termoplásticos incluyen, sólo de modo ilustrativo, poliacetales
rematados en los extremos, tales como poli(oximetileno) o
poliformaldehido, poli(tricloroacetaldehido),
poli(n-valeraldehido),
poli(acetaldehido), poli(propionaldehido), y
similares; polímeros acrílicos, tales como poliacrilamida,
poli(ácido acrílico), poli(ácido metacrílico), poli(acrilato
de etilo), poli(metacrilato de metilo), y similares;
polímeros fluorocarbonados, tales como
poli(tetrafluoroetileno), copolímeros perfluorados de
etileno-propileno, copolímeros de
etileno-tetrafluoroetileno,
poli(cIorotrifluoroetileno), copolímeros de
etileno-clorotrifluoroetileno, poli(fluoruro
de vinilideno), poli(fluoruro de vinilo), y similares;
poliamidas, tales como poli(ácido 6-aminocaproico)
o poli(\varepsilon-caprolactama),
poIi(hexametilenoadipamida),
poli(hexametilenosebacamida), poli(ácido
11-aminoundecanoico), y similares; poliaramidas,
tales como
poli(imino-1,3-fenileneiminoisoftaloilo)
o poli(m-fenileno isoftalamida), y
similares; poliarilenos, tales como
poli-p-xilileno,
poli(cloro-p-xilileno), y
similares; éteres poliarílicos, tales como
poli(oxi-2,6-dimetil-1,4-fenileno)
o poli(óxido de p-fenileno), y similares; poliaril
sulfonas, tales como
poli(oxi-1,4-fenilenosulfonil-1,4-fenilenoxi-1,4-fenilen-isopropiliden-1,4-fenileno),
poli(sulfonil-1,4-fenilenoxi-1,4-fenilen-sulfonil-4,4'-bifenileno),
y similares; policarbonatos, tales como poli(bisfenol A) o
poli(carbonildioxi-1,4-fenilen-isopropiliden-1,4-fenileno),
y similares; poliésteres, tales como poli(tereftalato de
etileno), poli(tereftalato de tetrametileno),
poli(tereftalato de
ciclohexilen-1,4-dimetileno) o
poli(oximetilen-1,4-ciclohexil-enemetilenoxitereftaloílo),
y similares; sulfuros de poliarilo, tales como poli(sulfuro
de p-fenileno) o
poli(tio-1,4-fenileno), y
similares; poliimidas, tales como
poli(piromeIitimido-1,4-feniIeno),
y similares; poIioIefinas, tales como polietileno, polipropileno,
poIi(1-buteno),
poli(2-buteno),
poli(1-penteno),
poli(2-penteno),
poli(3-metil-1-penteno),
poli(4-metil-1-penteno),
1,2-poli-1,3-butadieno,
1,4-poli-1,3-butadieno,
poliisopreno, policloropreno, poliacrilonitrilo, poli(acetato
de vinilo), poli(cloruro de vinilideno), poliestireno, y
similares; copolímeros de los anteriores, tales como copolímeros de
acrilonitrilo-butadieno-estireno
(ABS), y similares.
Los polímeros preferidos son poliolefinas y
poliésteres, siendo las poliolefinas las más preferidas. Aún más
preferidas son las poliolefinas que contienen sólo átomos de
hidrógeno y carbono y que se preparan por polimerización de adición
de uno o más monómeros insaturados. Ejemplos de tales poliolefinas
incluyen, entre otros, polietileno, polipropileno,
poli(1-buteno),
poli(2-buteno),
poli(1-penteno),
poli(2-penteno),
poli(3-metil-1-penteno),
poli(4-metil-1-penteno),
1,2-poli-1,3-butadieno,
1,4-poli-1,3-butadieno,
poliisopreno, y similares. Además se pretende que tal término
incluya mezclas de dos o más poliolefinas y copolímeros al azar y
de bloques preparados a partir de dos o más monómeros insaturados
diferentes. Debido a su importancia comercial, las poliolefinas más
preferidas son polietileno y polipropileno.
Además de películas polímeras, las bandas que se
pueden usar para producir las bandas permeables a los líquidos,
duraderamente humectables de la presente invención incluyen, pero
no están limitadas a, materiales no tejidos unidos en hilatura,
hidroenmarañados, agujados y unidos poliméricamente. Bandas de
material no tejido adecuadas típicamente están formadas por fibras
textiles orgánicas que incluyen, pero no están limitadas a algodón,
lana, madera, yute, rayón viscoso, nailon, poliéster, poliolefinas,
carbón, o sus mezclas. Se pueden usar fibras inorgánicas, tales
como fibras de vidrio y metálicas solas o en combinación o
combinadas adicionalmente con fibras orgánicas. En el caso de
fibras cortadas, la longitud de la fibra varía de aproximadamente
0,64 cm (1/4 de pulgada) a aproximadamente 5,1 cm (2 pulgadas) o
más. En el caso de bandas unidas en hilatura, la longitud de la
fibras es indefinida. Las fibras cortadas usadas en los materiales
no tejidos hidroenmarañados, agujados y unidos poliméricamente se
procesan con maquinaria textil convencional.
Por ejemplo, para producir una banda no tejida
unida poliméricamente, se puede usar una máquina cardadora para
formar una longitud continua de fibras asociadas de forma suelta,
más bien bidimensional conocida como banda cardada. Estas bandas se
pueden reunir para formar una banda fibrosa tridimensional de
múltiples capas de peso significativo, p. ej., de varios gramos
hasta miles de gramos por cada 0,91 m (1 yarda). En las bandas
fibrosas no tejidas continuas, las fibras textiles están agrupadas
de forma ordenada en distintos ángulos desde el eje longitudinal de
la banda. Cuando se forma una banda por acción de una máquina
cardadora, las fibras normalmente se orientan predominantemente en
la dirección de la máquina y, por otra parte, las bandas
isotrópicas se pueden formar por métodos tales como el tendido al
aire. Las bandas fibrosas descritas anteriormente típicamente se
impregnan con un agente aglutinante polímero (unión polimérica). En
una forma preferida, los aglutinantes polímeros se aplican como
emulsiones de acrílico, poli(acetato de vinilo) o naturaleza
polímera similar, y sus mezclas. Preferiblemente, las fibras no se
tejen y se orientan sustancialmente de manera aleatoria y se unen
unas a otras adhesivamente con un aglutinante polímero.
Las bandas hidroenmarañadas y agujadas se
distinguen de las bandas unidas poliméricamente en que dependen
principalmente del enmarañamiento físico de sus fibras para
proporcionar integridad a la banda. Al contrario que las bandas
unidas poliméricamente y las enmarañadas físicamente, las bandas
unidas en hilatura típicamente están compuestas por fibras de
longitud infinita que se unen unas a otras mediante un disolvente o
procedimientos de fusión.
Como se ha indicado, las bandas pueden ser
bidimensionales o pueden tener una estructura tridimensional
perforada hecha según las enseñanzas de las referencias
incorporadas en la sección de Antecedentes, supra. Los
revestimientos son duraderos y aumentan la energía superficial para
hacer que la banda tratada resultante sea más humectable. El
revestimiento es duradero, ya que se mantiene con el tiempo,
incluso después de ser expuesto al agua u otros líquidos acuosos.
En este aspecto, las bandas de la presente invención se describen
en un aspecto en términos de su capacidad para permanecer
humectables a lo largo del tiempo y/o después de ser expuestas a
líquidos. La capacidad de permanecer humectable con el tiempo se
asegura midiendo el ángulo de contacto postenvejecimiento de la
banda tratada. Esta medida implica almacenar la banda tratada por
plasma a 74ºC durante 16 horas, para envejecer artificialmente la
muestra, antes de medir el ángulo de contacto. La capacidad de
permanecer humectable después de ser expuesta a líquidos se asegura
midiendo el ángulo de contacto postlavado de la banda tratada. Esta
medida implica situar una muestra de 5 cm x 5 cm (2 pulgadas x 2
pulgadas) de la banda tratada en un baño de agua de 250 ml a 65ºC
durante 90 s con agitación vigorosa antes de medir el ángulo de
contacto. Procedimientos y dispositivos para medir el ángulo de
contacto entre un líquido y la superficie de una banda son bien
conocidos en la técnica. Sin embargo, la banda tratada que los
solicitantes han descrito se somete a ensayo para medir el ángulo
de contacto y la energía superficial de una gota de agua
superficial según los procedimientos especificados en el método
provisional T565 pm-96 y ACCU DYNE
TEST, Diversified Enterprises (basado en la técnica ASTM
D2578-84). Los valores del ángulo de contacto se
expresan como la media de medidas en 5 muestras.
En un aspecto, la banda tratada de la presente
invención tendrá un ángulo de contacto postenvejecimiento que no
supere en más de aproximadamente 60 grados al ángulo de contacto
preenvejecimiento de la banda tratada (es decir, el ángulo de
contacto medido antes del almacenamiento a 74ºC durante 16 horas).
Preferiblemente, la banda tratada tendrá un ángulo de contacto
postenvejecimiento que no supere en más de aproximadamente 40
grados, más preferiblemente en más de aproximadamente 20 grados,
aún más preferiblemente en más de aproximadamente 10 grados, al
ángulo de contacto preenvejecimiento. En otro aspecto, la banda
tratada de la presente invención tendrá un ángulo de contacto
postlavado que no supere en más de aproximadamente 60 grados al
ángulo de contacto prelavado de la banda tratada (es decir, el
ángulo de contacto medido antes de que la banda tratada se sitúe en
un baño de agua de 250 ml a 65ºC durante 90 s con agitación
vigorosa). A este respecto, la banda tratada tendrá preferiblemente
un ángulo de contacto postlavado que no supere en más de
aproximadamente 40 grados, más preferiblemente en más de
aproximadamente 20 grados, aún más preferiblemente en más de
aproximadamente 10 grados, al ángulo de contacto prelavado. En un
aspecto preferido, la banda tratada de la presente invención
presentará tanto los requerimientos de postenvejecimiento como los
de postlavado discutidos anteriormente.
Las bandas permeables a los líquidos,
duraderamente humectables de la presente invención presentarán un
ángulo de contacto o bien postenvejecimiento o bien postlavado
(preferiblemente ambos) inferior a aproximadamente 90 grados,
preferiblemente no superior a aproximadamente 70 grados, más
preferiblemente no superior a aproximadamente 50 grados, aún más
preferiblemente no superior a aproximadamente 30 grados, lo más
preferiblemente no superior a aproximadamente 20 grados.
El término "artículo absorbente" como se usa
en esta memoria se refiere generalmente a dispositivos empleados
para absorber y contener exudados corporales, y más específicamente
se refiere a dispositivos que se colocan junto o en las
proximidades del cuerpo del usuario para absorber y contener los
distintos exudados descargados del cuerpo. El término "artículo
absorbente" se pretende que incluya pañales, almohadillas
catameniales, tampones, compresas higiénicas, almohadillas para la
incontinencia, calzones de entrenamiento y similares así como
toallitas, vendajes y apósitos para heridas. El término
"desechable" se usa en esta memoria para describir artículos
absorbentes que no están destinados a ser lavados o restablecidos
de otra manera o reusados como artículos absorbentes (es decir,
están destinados a ser desechados después de un uso limitado, y
preferiblemente, a ser reciclados, compostados o eliminados de una
forma medioambientalmente adecuada). Un artículo absorbente
"unitario" se refiere a artículos absorbentes que están
formados como una única estructura o como partes separadas unidas
unas a otras para formar una única entidad de manera que no se
requieran partes de manipulación separadas tales como un soporte y
una almohadilla separados.
Ha de entenderse que la talla, forma y/o
configuración global del artículo absorbente, si las tiene, en el
que se incorporan o junto al que usan las láminas permeables a los
líquidos, duraderamente humectables de la presente invención, no
tienen una relación decisiva o funcional con los principios de la
presente invención. Sin embargo, al determinar las configuraciones
apropiadas de la banda, deben considerarse tales parámetros, junto
con el líquido y la funcionalidad a los que está destinada.
Además de las bandas permeables a los líquidos,
duraderamente humectables de la presente invención, los artículos
absorbentes también comprenderán un núcleo absorbente para retener
cualquiera de los líquidos corporales absorbidos. Estructuras
absorbentes ejemplares para usar como núcleo absorbente en la
presente invención se describen en la patente de EE.UU. nº 4.950.264
expedida a Osborn el 21 de agosto de 1990; la patente de EE.UU. nº
4.610.678 expedida a Weisman et al. el 9 de septiembre de
1986; la patente de EE.UU. nº 4.834.735 expedida a Alemany et
al. el 30 de Mayo de 1989; la solicitud de Patente Europea nº 0
198 683, the Procter & Gamble Company, publicada
el 22 de octubre de 1986 a nombre de Duenk et al.; la
patente de EE.UU. nº 4.673.402 expedida a Weisman et al. el
16 de junio de 1987; y la patente de EE.UU. nº 4.888.231 expedida a
Angstadt el 19 de Diciembre de 1989. El núcleo absorbente puede
además comprender el sistema de núcleo doble que contiene un núcleo
de adquisición/distribución de fibras químicamente enrigidecidas
situadas sobre un núcleo de almacenamiento absorbente como se
detalla en la patente de EE.UU. nº 5.234.423, titulada "Absorbent
Article With Elastic Waist Feature and Enhanced Absorbency"
expedida a Alemany et al., el 10 de agosto de 1993; y en la
patente de EE.UU. nº 5.147.345, titulada "High Efficiency
Absorbent Articles For Incontinence Management" expedida a Young,
LaVon y Taylor el 15 de septiembre de 1992.
Una realización preferida de un artículo
absorbente desechable unitario fabricado según esta memoria es una
almohadilla catamenial, o compresa higiénica. El término
"compresa higiénica" como se usa en esta memoria, se refiere a
un artículo absorbente que llevan las mujeres contiguo a la región
púbica, generalmente en la parte externa de la región urogenital, y
que está destinado a absorber y contener líquidos menstuales y
otras descargas vaginales del cuerpo de la usuaria (p. ej., sangre,
menstruos y orina). Los dispositivos interlabiales que se colocan
parcialmente dentro y parcialmente en el exterior del vestíbulo
vaginal de la usuaria también están dentro del alcance de esta
invención. Artículos de higiene femenina adecuados se describen en
la patente de EE.UU. nº 4.556.146, expedida a Swanson et al.
el 3 de diciembre de 1985, la patente de EE.UU. nº 4.589.876,
expedida a Van Tilberg el 27 de abril de 1993, la patente de EE.UU.
nº 4.687.478, expedida a Van Tilburg el 18 de agosto de 1987, la
patente de EE.UU. nº 4.950.264, expedida a Osborn, III el 21 de
agosto de 1990, la patente de EE.UU. nº 5.009.653, expedida a
Osborn, III el 23 de abril de 1991, la patente de EE.UU. nº
5.267.992. expedida a Van Tilburg el 7 de diciembre de 1993, la
patente de EE.UU. nº 5.389.094, expedida a Lavash et al. el
14 de febrero de 1995, la patente de EE.UU. nº 5.413.568, expedida a
Roach et al. el 9 de mayo de 1995, la patente de EE.UU. nº
5.460.623, expedida a Emenaker et al. el 24 de octubre de
1995, la patente de EE.UU. nº 5.489.283, expedida a Van Tilburg el
6 de febrero de 1996, la patente de EE.UU. nº 5.569.231, expedida a
Emenaker et al. el 29 de octubre de 1996, y la patente de
EE.UU. nº 5.620.430, expedida a Bamber el 15 de abril de 1997.
En una realización preferida de la presente
invención, la compresa higiénica tiene dos alas cada una de las
cuales es adyacente y se extiende lateralmente desde el borde
lateral del núcleo absorbente. Las alas están configuradas para
plegarse alrededor de los bordes de las bragas de la usuaria en la
región de la entrepierna de manera que las alas estén dispuestas
entre los bordes de las bragas de la usuaria y los muslos. Las alas
tienen al menos dos propósitos. En primer lugar, las alas impiden
que se manche el cuerpo y las bragas de la usuaria con el líquido
menstrual, preferiblemente formando una barrera de doble pared a lo
largo de los bordes de la braga. En segundo lugar, las alas
preferiblemente están provistas de medios de sujeción en la
superficie que está en contacto con la prenda de manera que se
puedan doblar por debajo de las bragas y queden sujetas a la parte
de las bragas que mira a la ropa. De esta manera, las alas sirven
para mantener la compresa higiénica situada correctamente en la
braga. Las alas se pueden fabricar de distintos materiales
incluyendo materiales similares a los de la lámina superior, lámina
de respaldo, tisú, o una combinación de estos materiales.
Adicionalmente, las alas pueden ser un elemento separado unido al
cuerpo principal de la compresa higiénica o pueden abarcar
extensiones de la lámina superior y lámina de respaldo (es decir,
ser un elemento unitario). Varias compresas higiénicas que tienen
alas adecuadas o que se pueden adaptar para usar en las compresas
higiénicas de la presente invención se describen en la patente de
EE.UU. nº 4.687.478 titulada "Shaped Sanitary Napkin With
Flaps", que se expidió a Van Tilburg el 18 de agosto de 1987; y
la patente de EE.UU. nº 4.589.876 titulada "Sanitary Napkin",
que se expidió a Van Tilburg el 20 de Mayo de 1986.
En una realización preferida de la presente
invención, se puede(n) situar una(s) capa(s)
de adquisición entre la lámina superior y el núcleo absorbente. La
capa de adquisición puede servir para varias funciones incluyendo
mejorar la conducción de los exudados por y dentro del núcleo
absorbente. Hay distintas razones por las que la mejora de la
conducción de los exudados es importante, incluyendo proporcionar
una distribución más regular de los exudados por todo el núcleo
absorbente y permitir que la compresa higiénica sea relativamente
fina. La conducción mencionada en la presente memoria, puede
implicar el transporte de líquidos en una, dos o todas las
direcciones (es decir, en el plano x-y y/o en la
dirección z). La capa de adquisición puede estar compuesta de varios
materiales diferentes incluyendo bandas no tejidas o tejidas de
fibras sintéticas que incluyen poliéster, polipropileno o
polietileno; fibras naturales que incluyen algodón o celulosa;
mezclas de tales fibras; o cualquier material o combinación de
materiales equivalente. En la patente de EE.UU. nº 4.950.264
expedida a Osborn se describen con más detalle ejemplos de compresas
higiénicas que tienen una capa de adquisición y una lámina
superior. En una realización preferida, la capa de adquisición
puede estar unida a la lámina superior mediante cualquiera de los
medios convencionales para unir bandas unas a otras, lo más
preferiblemente mediante uniones por fusión como se describe con más
detalle en la solicitud de Cree citada.
Las almohadillas catameniales se pueden
estructurar como sigue. Sobre un papel desprendible revestido con
silicona se aplica un diseño espiral de adhesivo fundido en
caliente H2031 Findlay a 0,006 g/cm^{2} (0,04
g/pulgada^{2}). Esta capa adhesiva se transfiere a la cara
superior (de cara a la usuaria) de una lámina superior secundaria
laminando la lámina superior secundaria junto con el papel
desprendible revestido con un rodillo manual. La lámina superior
secundaria está formada por un material no tejido conocido como
Fort Lames Airlaid Tissue, Grado 817, disponible en el
mercado a partir de the Fort Lames Corp. de Green Bay,
Wisconsin. Una lámina superior de la presente invención se aplica a
la cara adhesiva de la lámina superior secundaria y las dos se unen
haciendo presión suavemente sobre ambas con un rodillo manual. Dos
tiras de cinta de 0,6 cm (1/4 pulgada) de doble cara se aplican a
lo largo de los dos bordes de una lámina de respaldo de
polietileno. Para construir la estructura absorbente completa, se
añade el núcleo absorbente.
El término "pañal" como se emplea en esta
memoria, se refiere a una prenda que usan generalmente los bebés y
las personas con incontinencia que se lleva aproximadamente en la
parte inferior del torso del usuario. Sin embargo, debe entenderse
que la presente invención también se puede aplicar a otros artículos
absorbentes tales como bragas para incontinentes, almohadillas para
la incontinencia, calzones de entrenamiento, insertos para pañales,
tisúes faciales, toallas de papel, y similares. En general, un
pañal de la presente invención comprenderá una lámina superior que
comprende la banda permeable a los líquidos, duraderamente
humectable de la presente invención; una lámina de respaldo
impermeable a los líquidos unida a la lámina superior; y un núcleo
absorbente situado entre la lámina superior y la lámina de respaldo.
También se pueden incluir otras características adicionales tales
como miembros elásticos y medios de sujeción para asegurar el pañal
en su lugar contra el usuario (tales como sujetadores con aletas de
cinta).
Mientras que la lámina superior, la lámina de
respaldo y el núcleo absorbente se pueden reunir con distintas
configuraciones bien conocidas, una configuración de pañal
preferida se describe de manera general en la patente de EE.UU. nº
3.860.003 (Buell), expedida el 14 de enero de 1975.
Alternativamente, configuraciones preferidas para los pañales
desechables de la presente memoria se describen también en la
patente de EE.UU. nº 4.808.178 (Aziz et al.), expedida el 28
de febrero de 1989; la patente de EE.UU. nº 4.695.278 (Lawson),
expedida el 22 de septiembre de 1987; y la patente de EE.UU. nº
4.816.025 (Foreman), expedida el 28 de marzo de 1989. Artículos
para la incontinencia para que empleen usuarios adultos se
describen en la patente de EE.UU. nº 4.253.461 expedida a
Strickland, et al. el 3 de marzo de 1981; las patentes de
EE.UU. nº 4.597.760 y 4.597.761 expedidas a Buell; la patente de
EE.UU.
nº 4.704.115; la patente de EE.UU. nº 4.909.802 expedida a Ahr, et al.; la patente de EE.UU. nº 4.964.860 expedida a Gipson, et al. el 23 de octubre de 1990; y en la solicitud de patente de EE.UU. nº de serie 07/637.090 presentada por Noel, et al. el 3 de enero de 1991 (Publicación PCT nº WO 92/11830 publicada el 23 de julio de 1992).
nº 4.704.115; la patente de EE.UU. nº 4.909.802 expedida a Ahr, et al.; la patente de EE.UU. nº 4.964.860 expedida a Gipson, et al. el 23 de octubre de 1990; y en la solicitud de patente de EE.UU. nº de serie 07/637.090 presentada por Noel, et al. el 3 de enero de 1991 (Publicación PCT nº WO 92/11830 publicada el 23 de julio de 1992).
El núcleo absorbente del pañal se sitúa entre la
lámina superior y la lámina de respaldo. El núcleo absorbente se
puede fabricar con muy diversos tamaños y formas (p. ej.,
rectangular, con forma de reloj de arena, asimétrico, etc.). Sin
embargo, la capacidad absorbente total del núcleo absorbente, debe
ser compatible con la carga de líquido diseñada para el uso que se
pretende del artículo absorbente o pañal. Adicionalmente, el tamaño
y la capacidad absorbente del núcleo absorbente pueden variar para
acomodarse a usuarios que van desde bebés hasta adultos.
Como se ha indicado, el núcleo absorbente puede
incluir un miembro de distribución del líquido. En una configuración
preferida, el núcleo absorbente preferiblemente incluye
adicionalmente una capa o miembro de adquisición que tiene
comunicación de líquidos con el miembro de distribución del líquido
y que está situado entre el miembro de distribución del líquido y
la lámina superior. La capa o miembro de adquisición puede
comprender distintos materiales diferentes incluyendo bandas no
tejidas o tejidas de fibras sintéticas incluyendo poliéster,
polipropileno o polietileno, fibras naturales incluyendo algodón o
celulosa, mezclas de tales fibras o cualquier material o
combinaciones de materiales equivalentes.
En una realización preferida, el pañal
comprenderá remates de las piernas elásticos. Los remates de las
piernas elásticos se pueden estructurar con varias configuraciones
diferentes, incluyendo las descritas en la patente de EE.UU. nº
3.860.003; la patente de EE.UU. nº 4.909.803, expedida a Aziz et
al. el 20 de marzo de 1990; la patente de EE.UU. nº 4.695.278,
expedida a Lawson el 22 de septiembre de 1987; y la patente de
EE.UU. nº 4.795.454, expedida a Dragoo el 3 de enero de 1989.
Al usarlo, el pañal se aplica a un usuario
situando la región de la cinturilla posterior bajo la espalda del
usuario y arrastrando el resto del pañal entre las piernas del
usuario de manera que la región de la cinturilla delantera se sitúe
perpendicular en la parte delantera del usuario. Después, la
lengüeta de cinta u otras sujeciones se aseguran preferiblemente a
las superficies del pañal que quedan hacia afuera.
Los siguientes ejemplos son ilustrativos y no se
pretende que limiten la invención descrita y reivindicada en esta
memoria.
Una banda de ensayo de material película de
polietileno (30 cm x 20 cm) se sitúa en el fondo (20 cm por debajo
del electrodo del fondo) de una cámara de vacío de un dispositivo
de descarga de plasma (APS Inc. modelo D). Se evacua la cámara de
plasma. Cuando la presión del interior de la cámara alcanza 2,7 Pa
(20 mTorr), un gas de transporte (Ar) se introduce continuamente en
la cámara a velocidad constante (10 cm^{3}CN/min), de manera que
la presión dentro de la cámara se mantiene a 8,4 Pa (63 mTorr) por
el equilibrio de evacuación continua y de introducción del gas de
transporte. Mientras se mantienen las condiciones descritas más
arriba, se genera plasma de baja temperatura dentro de la cámara
durante un periodo de 1 min suministrando una energía eléctrica de
alta frecuencia de 100 W a una frecuencia de 40 kHz para exponer la
superficie de la película al plasma de baja temperatura. Después se
introduce en la cámara un monómero (ácido acrílico) a una velocidad
constante para mantener constante la presión de la cámara (22 Pa
(165 mTorr)). Mientras se mantienen en las condiciones descritas
anteriormente, se genera plasma de baja temperatura (100 W, 40 kHz)
dentro de la cámara durante un periodo de 10 min. Después del
tratamiento, la cámara se evacua (4,0 Pa (30 mTorr)) y se llena de
aire atmosférico. La banda tratada se somete a ensayo para medir el
ángulo de contacto y la energía superficial de una gota de agua
superficial según los procedimientos especificados en el método
provisional T565 pm-96 y ACCU DYNE
TEST, Diversified Enterprises (basado en la técnica
ASTM D2578-84), para dar los resultados que
se muestran en la Tabla I.
| Ejemplo | Muestra reciente | Muestra reciente | Muestra envejecidaª | Muestra envejecidaª |
| Energía superficial | Ángulo de contacto | Energía superficial | Ángulo de contacto | |
| (dina/cm) | (grados) | (dina/cm) | (grados) | |
| 1 | >60 | 10 | >60 | 10 |
| ª las muestras se mantuvieron en un horno a 74ºC durante 16 horas antes de medir el ángulo de contacto |
Ejemplos comparativos
2-4
Este ejemplo muestra los datos de ángulo de
contacto (como se muestra en la Tabla 2, para comparar con la Tabla
l) para una película de polietileno expuesta a un gas de transporte
(Ar) y un monómero (ácido acrílico) sin descarga de plasma (Ejemplo
2), una película expuesta a un gas de transporte (Ar) y una
descarga de plasma (100 W) durante 11 min (Ejemplo 3), y una
película situada entre los electrodos (plasma directo) expuesta a
un gas de transporte (Ar), un monómero (ácido acrílico), y descarga
de plasma (100 W, 11 min) (Ejemplo 4). Por comparación con la Tabla
1, se ve que el plasma distante proporciona una banda que retiene
mejor su hidrofilia después del envejecimiento acelerado, en
relación con la banda preparada en otras condiciones diferentes,
incluyendo la polimerización por plasma directo.
| Ejemplos | Muestra reciente | Muestra reciente | Muestra envejecidaª | Muestra envejecidaª |
| Energía superficial | Ángulo de contacto | Energía superficial | Ángulo de contacto | |
| (dina/cm) | (grados) | (dina/cm) | (grados) | |
| 2 | 30 | 100 | 30 | 101 |
| 3 | >60 | 15 | 54 | 57 |
| 4 | >60 | 40 | 56 | 53 |
| ª el valor del ángulo de contacto es la media de 5 medidas |
Claims (11)
1. Un procedimiento por plasma distante para
fabricar una banda permeable a los líquidos, duraderamente
humectable para usar como lámina superior en un artículo absorbente,
comprendiendo el procedimiento:
- (i)
- introducir una banda en una cámara de reacción de plasma que comprende una zona de reacción del plasma, en la que la banda se sitúa fuera de la zona de reacción del plasma; y
- (ii)
- revestir al menos una de las superficies de la banda con monómeros polimerizados mediante polimerización por plasma, en el que el revestimiento tiene un espesor menor que 2,5 micrómetros y se deriva de una corriente de monómero gaseosa que proporcionará un revestimiento hidrófilo tras la polimerización por plasma y en el que la corriente de monómero gaseosa se introduce fuera de la zona de reacción del plasma;
caracterizándose dicho procedimiento por
que la banda se selecciona del grupo que consiste en películas
polímeras, películas polímeras perforadas, materiales no tejidos y
materiales no tejidos perforados; en el que los monómeros
polimerizados hacen que al menos una de las superficies de la banda
se convierta en duraderamente humectable.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el
que el procedimiento comprende además la etapa de limpiar la
superficie de la banda exponiendo la superficie a condiciones de
plasma o a una fuente de energía seleccionada del grupo que
consiste en radiación infrarroja, haz de electrones, radiación
termoiónica o ultravioleta y sus mezclas, antes de introducir la
corriente de monómero gaseosa de la etapa (ii).
3. El procedimiento de la reivindicación 2, en
que la etapa de limpiar la superficie de la banda exponiendo la
banda a condiciones de plasma comprende introducir una corriente de
gas que comprende un material seleccionado del grupo que consiste
en Ar, O_{2}, y sus mezclas.
4. El procedimiento de cualquier reivindicación
precedente, en el que el procedimiento comprende la etapa de
modificar adicionalmente la superficie hidrófila introduciendo la
banda formada en la etapa (ii) en una corriente de gas que modifica
la superficie, comprendiendo la corriente de gas N_{2}O y
CO_{2}; o una fuente de energía o una fuente de energía
seleccionada del grupo que consiste en radiación infrarroja, haz de
electrones, radiación termoiónica o ultravioleta y sus mezclas.
5. El procedimiento de cualquier reivindicación
precedente, que además comprende una etapa final que incluye la
perforación de la banda revestida.
6. El procedimiento de cualquier reivindicación
precedente, en el que la película polímera se deriva de un material
seleccionado del grupo que consiste en poliolefinas, poliésteres y
sus mezclas.
7. El procedimiento de la reivindicación 6, en el
que la película polímera se deriva de un material seleccionado del
grupo que consiste en polietileno, polipropileno,
poli(1-buteno),
poli(2-buteno), poli(
1-penteno), poli(2-penteno),
poli(3-metil-1-penteno),
poli(4-metil-1-penteno),
1,2-poli-1,3-butadieno,
1,4-poli-1,3-butadieno,
poliisopreno, sus mezclas, sus copolímeros al azar, y sus
copolímeros de bloques.
8. El procedimiento de cualquier reivindicación
precedente, en el que la corriente de monómero gaseosa comprende un
monómero que contiene al menos un grupo vinílico.
9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el
que la corriente de monómero gaseosa comprende un monómero
seleccionado del grupo que consiste en
- a)
- ácido acrílico y metacrílico de fórmula general H_{2}C=C(R^{2})-C(O)OH,
- b)
- acrilatos y metacrilatos de fórmula general H_{2}C=C(R^{2})-C(O)OR^{3},
- c)
- acrilamidas y metacrilamidas de fórmula general (R^{2})(R^{2})C=C(R^{2})-C(O)NHR^{3},
- d)
- ácido maleico y fumárico de fórmula general HO(O)C-C(R^{2})=C(R^{2})-C(O)OH,
- e)
- maleatos y fumaratos de fórmula general R^{3}O(O)C-C(R^{2})=C(R^{2})C(O)OR^{3},
- f)
- éteres vinílicos de fórmula general (R^{2})(R^{2})C=C(R^{2})-O-R^{3},
- g)
- N-vinil-2-pirolidona de fórmula
- h)
- acetato de vinilo de fórmula general (R^{2})(R^{2})C=C(R^{2})-OC(O)CH_{3}, y
- i)
- compuestos vinílicos alifáticos de fórmula general R^{2}CH=CHR^{3}, y sus mezclas, en las que cada R^{2} es independientemente hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{10}, y cada R^{3} es independientemente un grupo hidrocarbonado alifático de hasta aproximadamente 10 átomos de carbono que está sustituido con uno o más de los grupos carboxi, hidroxi, amino o poli(óxido de etileno) sustituidos opcionalmente con uno o más grupos sulfato, fosfato o mezclas de tales grupos.
10. El procedimiento de la reivindicación 9, en
el que la corriente de monómero gaseosa comprende un monómero
seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido
metacrílico, metacrilato de hidroxietilo, metacrilato de metilo,
metacrilato de dimetilaminoetilo, acrilato de
2-hidroxietilo,
N,N-dimetilacrilamida,
N-acriloilmorfolina, dimetacrilato de etilenglicol,
y sus mezclas.
11. El procedimiento de cualquier reivindicación
precedente en el que la corriente de monómero gaseosa se ioniza
mediante la pulsación de microondas u ondas de radio de alta
frecuencia.
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