ES2209562T3

ES2209562T3 - Articulo adherente sobre la piel humeda.

Info

Publication number: ES2209562T3
Application number: ES99972911T
Authority: ES
Inventors: Donald Lucast; Donald Battles
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 1998-12-01
Filing date: 1999-10-26
Publication date: 2004-06-16
Anticipated expiration: 2019-10-26
Also published as: CA2350601A1; DE69913986T2; DE69913986D1; WO2000032142A1; CA2350601C; AU1233500A; BR9915772A; JP2002531171A; US6198016B1; EP1135087B1; EP1135087A1

Abstract

Un sustrato revestido de adhesivo que comprende un sustrato soporte y una capa de adhesivo discontinua (14) que lo reviste, en el que el sustrato revestido de adhesivo tiene una adhesión inicial a la piel húmeda de al menos 20 g/2, 5 cm (0, 08 N/cm), caracterizado porque el sustrato soporte comprende una tela fibrosa (12) y un material de partículas absorbente (16).

Description

Artículo adherente sobre la piel húmeda.

La invención se refiere a productos adhesivos piezosensibles para usar adhiriéndolos a la piel o superficies delicadas similares.

Las cintas adhesivas piezosensibles y similares se usan en una amplia variedad de aplicaciones en las que hay una necesidad de adherirlas a la piel, por ejemplo cintas médicas, vendajes de heridas o quirúrgicos, cintas de atletas, paños quirúrgicos, o cintas o tiras de papel usadas para adherir dispositivos médicos tales como sensores, electrodos, dispositivos para ostomías, o similares. Un asunto con todos estos productos revestidos de adhesivo es la necesidad de equilibrar el objetivo de proporcionar niveles de adhesión suficientemente altos a la piel húmeda así como a la piel seca.

Una aproximación en la técnica de proporcionar cintas piezosensibles para aplicación a la piel húmeda ha sido el uso de adhesivos revestidos de patrones. Un revestimiento adhesivo discontinuo sobre un soporte permite a la piel respirar, al menos en las áreas del soporte no revestido con adhesivo. Esta aproximación se describe en las patentes de U.S. Nos. 4.595.001 y U.S. 5.613.942, así como en los documentos EP 353972 y EP 91800. Estos documentos de patente enseñan generalmente el revestimiento intermitente de adhesivos sobre soportes diferentes. Por ejemplo, la patente de U.S. No. 5.613.942 describe la estampación de adhesivos piezosensibles usando un procedimiento de liberación de rodillos de calandria revestidos similar al hueco gravado. Esta patente enseña también la estampación con estarcido. Sin embargo, el revestimiento o estampación de adhesivos, de esta manera, es problemático porque requiere generalmente disolventes, que son problemáticos ambientalmente. Además, especies residuales de bajo peso molecular pueden causar irritación de la piel. Se preferiría, desde perspectivas medioambientales, de fabricación (por ejemplo, eliminación de la necesidad de la recuperación cara de disolventes) y realización, tener adhesivos revestibles directamente a partir de una fase de masa fundida.

En la patente de U.S. No. 5.613.942 se describen artículos que tienen buena adhesión a la piel húmeda. Estos artículos incluyen un soporte poroso fabricado de fibras impermeables y un adhesivo revestido discontinuamente. El soporte absorbe menos que 4% en peso de agua, permitiendo así al agua sobre la piel húmeda pasar a través del artículo entero. Aunque esto proporciona adhesión adecuada a la piel húmeda en algunas aplicaciones, hay todavía una necesidad de artículos que tienen buena adhesión inicial a la piel húmeda en otras aplicaciones, preferentemente del orden de la misma adhesión inicial del artículo a la piel seca. El documento de patente US-A-5733570 está dirigido a un vendaje absorbente que incluye una composición transparente, elastómera, absorbente de fluido corporal, que está esencialmente libre de partículas de gel hidrocoloidal.

La presente invención proporciona un sustrato revestido de adhesivo, que comprende un sustrato soporte y revistiendo sobre ello una capa adhesiva discontinua, en la que el sustrato soporte comprende una tela fibrosa y un material de partículas absorbentes, y en la que, además, el sustrato revestido de adhesivo tiene una adhesión inicial a la piel húmeda de al menos 20 g/2,5 cm (0,08 N/cm). Preferentemente, el sustrato revestido de adhesivo tiene una adhesión inicial a la piel seca de al menos alrededor de 20 g/2,5 cm (0,08 N/cm). Más preferentemente, la adhesión inicial a la piel húmeda es al menos alrededor de 65% de la adhesión inicial a la piel seca.

La Fig. 1 es una vista en perspectiva de la tela no tejida adhesiva, fibrosa respirable, usada en la cinta de la invención.

La Fig. 2 es una vista en sección transversal de un sustrato revestido de adhesivo de acuerdo con la presente invención.

La presente invención proporciona artículos que tienen un sustrato revestido de adhesivo que incluye un sustrato soporte que tiene sobre éste una capa adhesiva discontinua. El sustrato soporte incluye una o más capas, que contienen partículas, de un material fibroso. Las partículas (es decir, el material de partículas) elevan el poder absorbente del agua, y por tanto, la adhesión de los artículos a la piel húmeda. Tales artículos tienen una adhesión inicial a la piel seca de al menos 20 g/2,5 cm (0,08 N/cm) y una adhesión inicial a la piel húmeda de al menos 20 g/2,5 cm (0,08 N/cm). Preferentemente, la adhesión inicial a la piel seca es al menos 40 g/2,5 cm (0,16 N/cm) y la adhesión inicial a la piel húmeda es al menos 40 g/2,5 cm (0,16 N/cm). Preferentemente, el sustrato revestido de adhesivo tiene una adhesión inicial a la piel húmeda que es al menos alrededor de 65%, más preferentemente, al menos alrededor de 75%, y lo más preferentemente, al menos alrededor de 100%, de la adhesión inicial a la piel seca. Típicamente, la adhesión inicial a la piel húmeda será menor que la adhesión inicial a la piel seca; sin embargo, puede ser mayor (por ejemplo, 110% de la adhesión inicial a la piel seca). La comparación de la adhesión a la piel húmeda con la adhesión a la piel seca se puede realizar usando el protocolo de prueba (test) descrito en la Sección de Ejemplos. Aquí, la piel húmeda tiene agua visualmente observable sobre ella.

Se puede usar una amplia variedad de materiales para formar las capas que contienen partículas. Se pueden usar telas fabricadas de fibras naturales o sintéticas o de sus mezclas. Se pueden usar materiales tejidos o no tejidos, siendo preferidos con materiales no tejidos para la mayoría de las aplicaciones. Se pueden usar técnicas de melt-blown (soplado de masa fundida) o spunbond (fibras ligadas) para fabricar tales telas no tejidas. Las telas no tejidas se pueden preparar también sobre una máquina, al aire, Rando Webber (Rando Corporation, Macedon, N.Y.) o sobre una máquina de cardar. Más abajo se discuten detalles adicionales concernientes al sustrato soporte.

Las partículas se adhieren preferentemente a las fibras de la capa que contiene partículas. La naturaleza real de la adhesión dependerá de las partículas y fibras que se usan y la manera de que las partículas se introducen en la tela. Es deseable que las partículas adheridas exhiban "contacto de área" con una o más fibras adyacentes, es decir, mostrarán que hacen más que el mero contacto puntual en áreas en las que una fibra puede tocar una partícula. Preferentemente, al menos algunas de las fibras de la capa que contiene partículas deben exhibir adherencia suficiente cuando se formen, para que se adhieran unas a otras a temperatura ambiente (20-25ºC).

Si el soporte está en la forma de estratificado, se pueden usar componentes adicionales, tales como capas absorbentes para productos de vendaje adhesivos, material de moldeo para dispositivos de inmovilización, o similares. Sin embargo, si se usan capas absorbentes necesitan ser delgadas, coherentes, ajustables, y capaces de encorvarse si se usan detrás de la capa adhesiva fibrosa. Por ejemplo, para mejora adicional con respecto a la adhesión a la piel húmeda es posible que el sustrato soporte incluya un material absorbente que no incluye partículas como se describe en la patente de U. S. 6.368.687, registrada el 1 de Diciembre, 1998, titulada "Artículo Adhesivo para Traumas Débiles". Puede haber una o más capas adicionales, al menos una de las cuales es una película respirable, impermeable a los líquidos. Típicamente esta es la capa más exterior (es decir, superior). Los ejemplos incluyen poliuretanos, poliolefinas, poliolefinas metalocénicas, poliésteres, poliamidas, polieterésteres, copolímeros de bloques A-B como se ha descrito anteriormente, tales como copolímeros KRATON disponibles de Shell Chemical Co. Preferentemente, la capa más exterior es una película que es sustancialmente impermeable a los fluidos, tales como podrían surgir del medio externo, permite sin embargo el paso de vapor húmedo, de manera que el artículo es respirable (teniendo, típicamente, un MVTR de al menos alrededor de 500 g/m^{2}/día).

Si se usan capas absorbentes que no contienen partículas, preferentemente no deben ser bloques absorbentes gruesos de material fibroso que comprenden fibras no coherentes tales como pulpa de madera. Estos bloques gruesos de material fibroso tienen altos niveles de poder absorbente y capacidad de retención de fluidos, pero esto no es deseable para una cinta médica en la que el drenaje de fluidos por unidad de área es muy lento en un área a la que está adherida directamente por un producto de cinta. Preferentemente, las capas absorbentes, si se usan en combinación con el soporte, estarían en un área del soporte no revestido con el adhesivo fibroso, área que está destinada a cubrir una herida abierta o similar en la que hay drenaje activo de líquido.

Sustrato Soporte

El sustrato soporte fibroso al que se adhiere el adhesivo fibroso es un soporte permeable al aire (es decir, poroso), tal como se proporciona por una tela no tejida, una tela tejida o tejida de punto, por ejemplo. Las fibras del sustrato soporte pueden ser absorbentes o no absorbentes, y típicamente no son absorbentes del agua. Las estructuras fibrosas útiles en el sustrato soporte de la presente invención pueden incluir una configuración multicapa, una configuración revestida, y una configuración sólida homogénea. Las fibras adecuadas multicapa tienen preferentemente capas centrales y externas compuestas por uno o más polímeros seleccionados de poliolefinas, poliésteres, poliamidas y poliuretanos. Las fibras revestidas adecuadas tienen preferentemente núcleos compuestos por estos polímeros con revestimientos enlazados covalentemente, incrustados, o adheridos a aquéllos. Las fibras homogéneas están compuestas preferentemente por cualquiera de los polímeros citados anteriormente. Tales fibras se pueden formar en soportes usando técnicas conocidas de tejeduría, tejeduría de punto, o técnicas no tejidas. Tales sustratos soporte adecuados se describen, por ejemplo, en la patente de U.S. No. 5.613.942.

En realizaciones preferidas, se desea que la capa que contiene las partículas se forme usando el aparato discutido, por ejemplo, en Wente, Van A., "Superfine Thermoplastic Fibers", Industrial Engineering Chemistry, Vol. 48, páginas 1342-1346; Wente, Van A. et al., "Manufacture of Superfine Organic Fibers", Informe No. 4364 de Naval Research Laboratories, publicado el 25 de Mayo, 1954; y en las patentes de U. S. Nos. 3.825.379 (Lohkamp et al.) y 3.849.241 (Butin et al.). Las fibras micro finas descritas en estas referencias se denominan fibras meltblown y, generalmente, son sustancialmente continuas y se forman en una tela coherente entre el oficio del troquel de salida y una superficie colectora (el "colector") por enredo de las micro fibras debido en parte a la corriente de aire turbulenta en la que se arrastran las fibras. Cuando se forman por procesos de meltblown, las fibras individuales tienen generalmente un diámetro de fibra efectivo de alrededor de 100 micrómetros o menos de diámetro, más preferentemente alrededor de 50 micrómetros o menos de diámetro, y lo más preferentemente alrededor de 25 micrómetros o menos de diámetro. La capa que contiene partículas se puede formar también por otros procedimientos de hilado de masa fundida convencionales, tales como procedimientos de spunbond. Cuando se forman por procedimientos de hilado de masa fundida, las fibras de la capa que contiene partículas son preferentemente de alrededor de 100 micrómetros o menos de diámetro.

Las fibras de la capa que contiene partículas pueden incluir fibras piezosensibles adhesivas que darán adherencia duradera a la capa que contiene partículas. Sin embargo, las fibras que no son adhesivas piezosensibles duraderas se pueden usar también, siempre que las fibras sean suficientemente adherentes durante un período transitorio después de que una tela libre de partículas se forme a partir de tales fibras sobre un colector y se enfríe a temperatura ambiente (por ejemplo, durante al menos 30 segundos, preferentemente durante al menos alrededor de dos horas, y lo más preferentemente durante al menos alrededor de uno o más días de duración) para que las partículas se adhieran a las fibras. Brevemente, las fibras adhesivas piezosensibles y las fibras adherentes temporalmente se mencionarán como "fibras adhesivas".

La capa que contiene partículas puede incluir también material fibroso no adhesivo íntimamente mezclado con las fibras adhesivas para proporcionar a la capa como un conjunto una adecuada resistencia a la tracción, respirabilidad, moldeabilidad y otras propiedades deseadas. Las fibras adhesivas y el material fibroso no adhesivo mezclados pueden estar presentes en fibras individuales separadas, o como regiones distintas en una fibra conjugada, o como pare de una mezcla. Por ejemplo, las fibras conjugadas pueden estar en la forma de dos o más fibras de capas, disposiciones de fibras de núcleo envuelto o en estructuras fibrosas de tipo "isla en el mar". Generalmente, con cualquier forma de fibras conjugadas multicomponentes, el componente fibroso adhesivo proporcionará al menos una parte de la superficie externa expuesta de la fibra conjugada multicomponente. Preferentemente, los componentes individuales de las fibras conjugadas multicomponentes estarán presentes sustancialmente continuamente a lo largo de la longitud de las fibras en zonas discretas, zonas que se extienden preferentemente a lo largo de la longitud entera de las fibras.

Las fibras conjugadas se pueden formar, por ejemplo, como una fibra multicapa como se describe, por ejemplo, en la patente de U.S., mencionada anteriormente, No. 5.238.733, en la patente de U.S. No. 5.601.851 (Terakawa), o en la Solicitud Internacional No. WO 97/2375. Las micro fibras de multicapa y las de melt blown de núcleo envuelto se describen, por ejemplo, en la patente de U. S. No. 5.238.733, mencionada anteriormente, de la que lo más esencial se incorpora aquí por referencia en su totalidad. La patente '733 describe proporcionar una tela de microfibras melt blown multicomponentes alimentando dos caudales separados de material polimérico en una tubería aparte separadora o combinadora. Los caudales divididos o separados se combinan generalmente inmediatamente antes del troquel u orificio del troquel. Los caudales separados se establecen preferentemente en corrientes de masa fundida a lo largo de rutas de flujo estrechamente paralelas y se combinan donde son sustancialmente paralelos uno a otro y a la ruta de flujo del caudal resultante combinado multicapa. Este caudal multicapa se alimenta entonces al troquel u orificios del troquel y a través de los orificios del troquel. Se disponen canales de aire a cada lado de una fila de orificios de troquel que dirigen aire uniforme calentado, a altas velocidades, a las corrientes de masa fundida multicomponentes extrudidas. El aire caliente a alta velocidad arrastra y atenúa el material polimérico extruido que solidifica después de recorrer una distancia relativamente corta desde el troquel. La alta velocidad del aire se hace turbulenta entre el troquel y la superficie colectora causando que las fibras melt blown arrastradas en la corriente de aire se enreden mutuamente y formen una tela coherente no tejida. Los materiales de partículas descritos con más detalle más adelante se alimentan a la corriente de aire turbulento, con lo cual llegan a incorporarse a la tela coherente no tejida. Esto se puede hacer, por ejemplo, usando un macro cuentagotas o por otros métodos conocidos.

Alternativamente, las fibras conjugadas se pueden formar por un procedimiento de spunbond tal como se describe en la patente de U.S. No. 5.382.400 (Pike et col.), en el que caudales poliméricos separados se alimentan por la vía de conductos separados a una hilera para producir fibras conjugadas de un diseño convencional. Generalmente, estas máquinas hileras incluyen una caja que contiene un conjunto de giros con una pila de platos que forman un modelo de aberturas dispuestas para crear rutas de flujo para dirigir separadamente a través de la hilera los componentes poliméricos separados. La hilera se puede disponer para extrudir el polímero verticalmente u horizontalmente en una o más filas de fibras.

Una disposición alternativa para formar fibras conjugadas melt blown se describe, por ejemplo, en la patente de U.S. No. 5.601.851 mencionada anteriormente. Los caudales poliméricos se alimentan separadamente a cada orificio individual del troquel por el uso de surcos cortados en un plato distribuidor y/o separador. Esta disposición se puede usar para extrudir diferentes polímeros desde diferentes orificios individuales para proporcionar fibras distintas separadas que forman una tela enredada coherente que tiene una distribución sustancialmente uniforme de las diferentes fibras. Una fibra conjugada se puede formar alimentando dos polímeros separados a un orificio individual del troquel. El aparato descrito se usa adecuadamente en una disposición tipo soplado de masa fundida en la que los orificios del troquel se forman en una fila a lo largo del troquel.

Las fibras adhesivas contienen un material extruible, piezosensible, adhesivo o material adherente temporalmente, adecuado para procesos de soplado de masa fundida (por ejemplo, un material que tiene una viscosidad aparente de desde 150 a 800 poises bajo condiciones de proceso de masa fundida, medida por un reómetro capilar), hilado de fibras o spunbond. Con fibras conjugadas o fibras co-formadas de diferentes polímeros, o mezclas formadas a partir de un solo troquel o hilera, las viscosidades de los caudales poliméricos separados deben estar muy estrechamente igualadas para la formación de fibras y telas uniformes, pero esto no se requiere. En general, la igualación de viscosidades asegurará más uniformidad en las fibras conjugadas minimizando la mezcla de polímeros, mezcla que puede dar por resultado la rotura de fibras y la formación de perdigones (material polimérico en pequeñas partículas), y propiedades inferiores de tracción de la tela. Sin embargo, la presencia de fibras discontinuas o perdigones no es necesariamente indeseable siempre que la tela tenga la resistencia a la tracción y fuerza cohesiva globales deseadas.

Los materiales particulares usados para formar las fibras adhesivas discretas, fibras conjugadas o mezclas (de fibras discretas o conjugadas) dependerán de la aplicación deseada y, en el caso de mezclas de polímeros o fibras conjugadas, de los materiales fibrosos no adhesivos elegidos. El material fibroso adhesivo es preferentemente cualquier copolímero o composición extruible en masa fundida caliente que tiene una viscosidad adecuada en la fase de masa fundida para formar fibras por procesos de masa fundida o en fase de disolución para fibras de hilado en disolución. Las clases adecuadas de materiales fibrosos adhesivos incluyen copolímeros de bloques estirables, acrilatos, ciertas poliolefinas, y una variedad de otros adhesivos adherentes o temporalmente adherentes. Los adhesivos temporalmente adherentes (por ejemplo polialfaolefinas, poliolefinas catalizadas por metalocenos, y poliuretanos) proporcionan sorprendentemente buena retención de partículas.

Copolímeros de bloques estirables

Los copolímeros de bloques estirables adecuados incluirían los formados usando un elastómero hecho adherente en los que un elastómero preferido es un copolímero de bloques tipo A-B, en el que el bloque A y los bloques B están dispuestos en configuraciones lineales, radiales o de estrella. El bloque A está formado por un bloque de mono-alquenilarenos (preferentemente poli(estireno)) que tiene un peso molecular entre 4000 y 50.000, y preferentemente entre 7000 y 30.000. El contenido en bloque A es preferentemente alrededor de 10 a 50 por ciento en peso, y más preferentemente alrededor de 10 a 30 por ciento en peso del copolímero de bloques. Se pueden formar otros bloques A adecuados a partir de alfa-metilestireno, t-butilestireno y otros estirenos alquilados en el anillo, así como sus mezclas. El bloque B está formado por un dieno elastómero conjugado, generalmente poli(isopreno), poli(butadieno) o sus copolímeros, teniendo un peso molecular promedio desde alrededor de 5000 hasta alrededor de 500.000, y preferentemente desde alrededor de 50.000 hasta alrededor de 200.000. Los dienos del bloque B pueden ser también hidrogenados. El contenido en bloque B es preferentemente alrededor de 90 a 50 por ciento, y más preferentemente alrededor de 90 a 70 por ciento en peso del copolímero de bloques.

Los componentes adherentes para los copolímeros de bloques estirables son generalmente resinas sólidas adherentes, adherentes líquidos, plastificantes o sus mezclas. Preferentemente, las resinas adherentes se seleccionan del grupo de resinas al menos compatibles parcialmente con la parte polidiénica del bloque B del elastómero. Aunque no se prefiere, generalmente una cantidad relativamente minoritaria de la resina adherente puede incluir resinas compatibles con el bloque A, que cuando están presentes se llaman generalmente resinas de refuerzo de bloques finales. Generalmente, las resinas de bloques finales se forman a partir de especies monómeras aromáticas. Los adherentes líquidos o plastificantes adecuados para usar en los polímeros adhesivos incluyen aceites nafténicos, aceites de parafina, aceites aromáticos, aceites minerales o ésteres de colofonia de bajo peso molecular, politerpenos y resinas C-5. Algunas resinas adecuadas adherentes sólidas, compatibles con el bloque B, incluyen resinas C-5, ésteres de resinas, politerpenos y similares. La parte adherente del adhesivo representa generalmente alrededor de 20 a 300 partes por 100 partes de la fase elastómera. Preferentemente, éste es adherente predominantemente sólido. Sin embargo, puede ser adherente líquido o plastificante desde 0 a 25 por ciento en peso, y preferentemente desde 0 a 10 por ciento en peso de la composición adhesiva.

Se discuten copolímeros de bloques estirables adecuados para procedimientos de melt blown en la patente europea No. 0658351, que ejemplifica adhesivos fibrosos melt-blown del tipo de resina de caucho sintético usados en un artículo absorbente disponible para inmovilizar absorbentes en forma de partículas o usados como un accesorio adhesivo piezosensible (por ejemplo, para un pañal sanitario). Los materiales adhesivos adecuados ejemplificados allí incluyen copolímeros de bloques con tribloques de estireno-isopreno-estireno, en los que el copolímero tiene rendimientos de copulación que varían desde 42 a 65 por ciento (por ejemplo, 58 a 35 por ciento de material dibloque poli(estireno)-poli(isopreno) estaría presente), hechos adherentes con resinas de hidrocarburos C-5 (por ejemplo, adherentes "WINGTACK PLUS" y "WINGTACK 10" de Goodyear) y estabilizados con antioxidantes. Otros copolímeros de bloques estirables, disponibles comercialmente, incluyen copolímeros de bloques "KRATON", tales como los copolímeros de bloques "KRATON D1107", "KRATON D1112" y "KRATON G1657" disponibles comercialmente de Shell Chemical Co., copolímeros "FINAPRENE" disponibles comercialmente de Fina Oil and Chemical, copolímeros "TAIPOL" de bloques estirables de estireno-butadieno disponibles comercialmente de Taiwán Synthetic Rubber Corporation, copolímeros de tribloques "SEPTON SEPS" disponibles comercialmente de Kuraray Co., y sus mezclas (incluyendo fibras conjugadas).

Acrilatos

Los acrilatos adecuados incluirían poli(acrilatos) derivados de (i) al menos un monómero de (met)acrilato de alquilo monofuncional (es decir, monómero de acrilato de alquilo o metacrilato de alquilo), y (ii) al menos un monómero de refuerzo monofuncional copolimerizable por radicales libres. El monómero de refuerzo tiene una temperatura de transición del estado vítreo (T_{g}) del homopolímero mayor que la del monómero (i) y aumentará la temperatura de transición del estado vítreo y el módulo del copolímero resultante. Los monómeros (i) y (ii) se eligen de manera que un copolímero formado a partir de ellos es extruible y capaz de formar fibras. Preferentemente, los monómeros usados en preparar las fibras adhesivas incluyen un monómero (i) que, cuando se homopolimeriza, tiene generalmente una temperatura de transición del estado vítreo no mayor que alrededor de 0ºC, y un monómero (ii) que, cuando se homopolimeriza, tiene generalmente una temperatura de transición del estado vítreo de al menos alrededor de 10ºC. Las temperaturas de transición del estado vítreo de los monómeros (i) y (ii) son típicamente exactas dentro de \pm 5ºC y se miden por calorimetría diferencial de barrido.

El monómero (i) contribuye a la flexibilidad y adhesividad del copolímero. Preferentemente el monómero (i) tiene una T_{g} del homopolímero no mayor que alrededor de 0ºC. Preferentemente el grupo alquilo del monómero (i) tiene un promedio de alrededor de 4 a alrededor de 14 átomos de carbono. El grupo alquilo puede contener opcionalmente átomos de oxígeno en la cadena, formando con ello éteres o alcoxiéteres, por ejemplo. Los ejemplos del monómero (i) incluyen, pero no están limitados a, acrilato de 2-metilbutilo, acrilato de isooctilo, acrilato de laurilo, acrilato de 4-metil-2-pentilo, acrilato de isoamilo, acrilato de sec-butilo, acrilato de n-butilo, acrilato de n-hexilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de n-octilo, acrilato de n-decilo, acrilato de isodecilo, metacrilato de isodecilo, y acrilato de isononilo. Otros ejemplos del monómero (i) incluyen, pero no están limitados a, macrómeros (conocidos también como monómeros macro moleculares) de metoxi(met)acrilato poli-etoxilados o –propoxilados (es decir, mono(met)acrilato de poli(óxido de etileno/propileno), macrómeros de mono(met)acrilato de poli(metilviniléter), y macrómeros de
acrilato de nonilfenol etoxilados o propoxilados. El peso molecular de tales macrómeros es típicamente de alrededor de 100 a alrededor de 600 gramos/mol y, preferentemente, de alrededor de 300 a alrededor de 600 gramos/mol. Pueden realizar la función de un reticulador formando enlaces transversales que resultan de la formación de dominios de refuerzo debido a separación de fases. Se pueden usar también combinaciones de diversos monómeros monofuncionales clasificados como monómero (i) bien para fabricar las fibras usadas en la invención.

El monómero de refuerzo (i) aumenta la temperatura de transición del estado vítreo y el módulo del copolímero resultante. Preferentemente, el monómero (ii) tiene una T_{g} del homopolímero de al menos alrededor de 10ºC. Más preferentemente, el monómero (ii) es un monómero (met)acrílico monofuncional de refuerzo, que incluye un ácido acrílico, un ácido metacrílico, una acrilamida y un acrilato. Los ejemplos de monómero (ii) incluyen, pero no están limitados a, acrilamidas, tales como acrilamida, metacrilamida, N-metilacrilamida, N-etilacrilamida, N-metilolacrilamida, N-hidroxietilacrilamida, acrilamida de diacetona, N,N-dimetilacrilamida, N,N-dietilacrilamida, N-etil-N-aminoetilacrilamida, N-etil-N-hidroxietilacrilamida, N,N-dimetilolacrilamida, N,N-dihidroxietilacrilamida, t-butilacrilamida, dimetilaminoetilacrilamida, N-octilacrilamida, y 1,1,3, 3-tetrametilbutilacrilamida. Otros ejemplos de monómero (ii) incluyen ácido acrílico y ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido crotónico, ácido maleico, ácido fumárico, acrilato de 2,2-(dietoxi)etilo, acrilato o metacrilato de hidroxietilo, acrilato o metacrilato de 2-hidroxipropilo, metacrilato de metilo, acrilato de isobutilo, metacrilato de n-butilo, acrilato de isobornilo, acrilato o metacrilato de 2-(fenoxi)etilo, acrilato de bifenililo, acrilato de t-butilfenilo, acrilato de ciclohexilo, acrilato de dimetiladamantilo, acrilato de 2-naftilo, acrilato de fenilo, N-vinilpirrolidona, y N-vinilcaprolactama. Se pueden usar también combinaciones de diversos monómeros monofuncionales de refuerzo clasificados como monómero (ii) para fabricar las fibras adhesivas usadas en la invención.

El copolímero de acrilato se formula preferentemente para tener una T_{g}resultante menor que alrededor de 25ºC, y más preferentemente menor que alrededor de 0ºC. Tales copolímeros de acrilato incluyen preferentemente alrededor de 60 partes a alrededor de 98 partes por cien de al menos un monómero de (met)acrilato de alquilo (i) y alrededor de 2 partes a alrededor de 30 partes por cien de al menos un monómero de refuerzo copolimerizable (ii). Preferentemente, los copolímeros de acrilato tienen alrededor de 85 partes a alrededor de 98 partes por cien de al menos un monómero de (met)acrilato de alquilo (i) y alrededor de 2 partes a alrededor de 15 partes de al menos un monómero de refuerzo copolimerizable (ii).

Se puede usar un agente reticulante, si se desea, para generar el peso molecular y resistencia del copolímero y mejorar, por tanto, la integridad y forma de las fibras adhesivas. Preferentemente, el agente reticulante es uno que está copolimerizado con monómeros (i) y (ii). El agente reticulante puede producir enlaces químicos transversales (por ejemplo, enlaces covalentes). Alternativamente, puede producir enlaces físicos transversales que resultan, por ejemplo, de los dominios de formación o refuerzo debidos a separación de fases o interacciones ácido base. Se describen agentes reticulantes adecuados en las patentes de U.S. Nos. 4.379.201 (Heilman), 4.737.559 (Kellen), 5.506.279 (Babu et al.) y 4.554.324 (Husman).

El agente reticulante, preferentemente no está activado respecto al reticulado hasta después de que el copolímero es extrudido y se forman las fibras. Así, el agente reticulante puede ser un agente fotoreticulante, que por exposición a la radiación ultravioleta (por ejemplo, radiación que tiene una longitud de onda de alrededor de 250 nanómetros a alrededor de 400 nanómetros), hace que el copolímero forme retículo. Sin embargo, preferentemente el agente reticulante proporciona reticulación, típicamente reticulación física, sin proceso adicional. Puede ocurrir reticulación física a través de separación de fases de dominios que produce enlaces transversales reversibles térmicamente. Así, los copolímeros de acrilato preparados a partir de un reticulante que proporciona reticulación física reversible son particularmente convenientes en la preparación de fibras usando un procedimiento de masa fundida.

Preferentemente, el agente reticulante copolimerizable es (1) un monómero acrílico reticulante, o (2) un material polimérico reticulante que tiene un grupo vinilo copolimerizable. Más preferentemente, el agente reticulante es un material polimérico reticulante que tiene un grupo vinilo copolimerizable. Preferentemente, cada uno de estos monómeros es un agente reticulante polimerizable por radicales libres capaz de copolimerizar con monómeros (i) y (ii). Se pueden usar combinaciones de diversos agentes reticulantes para fabricar el copolímero de acrilato. Sin embargo, se debe entender que tales agentes reticulantes son opcionales.

El monómero acrílico reticulante es preferentemente uno que se polimeriza con monómeros (i) y (ii) y genera radicales libres en la cadena principal polimérica por irradiación del polímero. Un ejemplo de tal monómero es una benzofenona acrilada tal como se describe en la patente de U.S. No. 4.737.559 mencionada anteriormente.

Los materiales poliméricos reticulantes (2) que tienen un grupo vinilo copolimerizable se pueden representar preferentemente por la fórmula general X-(Y)_{n}-Z, en la que X es un grupo vinilo copolimerizable; Y es un grupo divalente enlazante en el que n puede ser cero o uno; y Z es un resto polimérico monovalente que tiene una T_{g} mayor que alrededor de 20ºC y un peso molecular promedio en el intervalo de alrededor de 2.000 a alrededor de 30.000 y que esencialmente no es reactivo bajo condiciones de copolimerización. Los monómeros poliméricos con terminaciones vinílicas particularmente preferidos (2), útiles para fabricar los copolímeros de acrilato usados en la invención, se pueden definir además como que poseen un grupo X de la fórmula HR^{1}C=CR_{2}-, en la que R^{1} es un átomo de hidrógeno o un grupo -COOH y R^{2} es un átomo de hidrógeno o un grupo metilo; o un grupo Z de la fórmula -{C(R^{3})(R^{4})CH_{2}}_{n}-R^{5}, en la que R^{3} es un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo inferior, R^{4} es un grupo alquilo inferior, n es un número entero desde 20 a 500, y R^{5} es un radical monovalente seleccionado del grupo que consiste en -C_{6}H_{4}R^{6} y CO_{2}R^{7}, en donde R^{6} es un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo inferior y R^{7} es un grupo alquilo inferior.

Tales monómeros poliméricos reticulantes con terminaciones vinílicas son referidos a veces como monómeros macromoleculares (es decir, "macrómeros"). Una vez polimerizados con el monómero (met)acrilato y el monómero de refuerzo, un monómero polimérico con terminación vinílica de este tipo forma un copolímero que tiene restos poliméricos colgantes que tienden a reforzar la cadena principal de acrilato, blanda en otro caso, proporcionando un aumento sustancial de la resistencia a la cizalla del adhesivo copolímero resultante. En la patente de U.S. No. 4.554.324 (Husman et al.) se describen ejemplos específicos de tales materiales poliméricos reticulantes.

Si se usa, el agente reticulante copolimerizable se usa en una cantidad curativamente efectiva, por la que se entiende una cantidad que es suficiente para causar reticulación del acrilato para proporcionar las propiedades finales de adhesión deseadas en la capa que contiene partículas. Preferentemente, si se usa, el agente reticulante se usa en una cantidad de alrededor de 0,1 parte a alrededor de 10 partes, basada en la cantidad total de monómeros.

Si el agente reticulante se ha usado, el adhesivo en forma de fibras se puede exponer a la radiación ultravioleta que tiene una longitud de onda de alrededor de 250 nm a alrededor de 400 nm. La energía radiante en este intervalo preferido de longitudes de onda requerido para entrecruzar el adhesivo es alrededor de 100 miliJulios/centímetro cuadrado (mJ/cm^{2}) a alrededor de 1.500 mJ/cm^{2}, y más preferentemente, alrededor de 200 mJ/cm^{2} a alrededor de 800 mJ/cm^{2}.

Los copolímeros de acrilato usados en la invención se pueden sintetizar por una variedad de procedimientos de polimerización por radicales libres, incluyendo procedimientos de polimerización en disolución, radiación, en bloque, dispersión, emulsión y suspensión. Los métodos de polimerización en bloque, tales como el método continuo de polimerización por radicales libres descrito en las patentes de U.S. Nos. 4.619.979 o 4.843.134 (ambas de Kotnour et al.), los métodos de polimerización esencialmente adiabáticos que usan un reactor discontinuo descrito en la patente de U.S. No. 5.637.646 (Ellis), y los métodos descritos para polimerizar composiciones preadhesivas empacadas descritos en Solicitud de Patente Internacional No. WO 96/07522 se pueden utilizar también para preparar el polímero de acrilato a partir del cual se pueden preparar las fibras adhesivas. Los copolímeros de acrilato pueden incluir también aditivos convencionales tales como adherentes (colofonia de madera, poliésteres, etc.) plastificantes, modificadores de flujo, agentes neutralizantes, estabilizantes, antioxidantes, cargas, colorantes, y similares, siempre que no interfieran en el procedimiento de masa fundida de formación de las fibras. Los iniciadores que no son copolimerizables con los monómeros usados para preparar el copolímero de acrilato se pueden usar también para aumentar el grado de polimerización y/o reticulado. Estos aditivos se incorporan en cantidades que materialmente no afectan de modo adverso a las propiedades deseadas de los copolímeros de acrilato o a sus propiedades de formación de fibras. Típicamente, se pueden mezclar en estos sistemas en cantidades de alrededor de 0,05 por ciento en volumen a alrededor de 25 por ciento en volumen de la composición adhesiva.

Poliolefinas

Las poliolefinas adecuadas incluirían adhesivos elastómeros de poliolefinas superiores adherentes (por ejemplo, adhesivos de poli(butileno)), poli(propileno) atáctico o sustancialmente atáctico, y polímeros amorfos de polialfaolefinas adecuados para formar adhesivos piezosensibles de masa fundida caliente con o sin adherente añadido. Se prefieren polialfaolefinas. Las polialfaolefinas adecuadas son generalmente copolímeros de una(s) alfa-olefina(s) lineal(es) C_{3} a C_{5} y una(s) alfa-olefina(s) superior(es) (generalmente C_{6} a C_{10}). Son preferidos los copolímeros de poliolefinas con poli(hexeno), poli(hepteno), poli(octeno), poli(noneno) y/o poli(deceno). Las polialfaolefinas preferidas se describen en las patentes de U.S. Nos. 3.954.697 y 4.072.812 (ambas de McConnell et al.) y en la patente de U.S. No. 4.684.576 (Tabor), en donde se pueden usar los copolímeros amorfos polialfaolefínicos sin adherentes añadidos directamente para formar un adhesivo piezosensible. Estos copolímeros amorfos tienen generalmente de 40 a 60 por ciento en moles de (de los) comonómero(s) alfaolefínico(s) superior(es). Sin embargo, se pueden usar resinas adherentes y aceites plastificantes adherentes compatibles adecuados que generalmente corresponden a los usados para hacer adherentes los elastómeros de copolímeros de bloques AB sintéticos descritos anteriormente. Por ejemplo, los adherentes líquidos o sólidos compatibles adecuados incluirían resinas de hidrocarburos, tales como poli(terpenos), resinas de hidrocarburos C-5, o poli(isoprenos). Serían adecuados ésteres resínicos de ácidos aromáticos o alifáticos. Si estos adherentes se usan en cantidades suficientes, el contenido en alfaolefinas superiores puede ser tan bajo como 15 por ciento en moles y proporcionar aun fibras adhesivas adecuadas.

Las poliolefinas representativas disponibles comercialmente incluyen el copolímero de etileno/octeno "ASPUN 6805" y "ASPUN 6806", disponibles ambos de Dow Chemical Co., copolímero etileno/octeno "ENGAGE 8400" disponible de DuPont Dow Elastomers, copolímero etileno/butileno catalizado por metalocenos "EXACT 4023" disponible de Exxon Chemical Co., polialfaolefinas "REXENE D100" "EASTOFLEX D1217" Y "EASTOFLEX E1200", ambas disponibles de Eastman Chemical Co., polialfaolefina "VESTOPLAST V520" y "VESTOPLAST V750", ambas disponibles de Hüls America Inc., y sus mezclas (incluyendo fibras conjugadas).

Otros materiales fibrosos adherentes o temporalmente adherentes

Otros materiales adhesivos adherentes o temporalmente adherentes para usar en la formación de la capa que contiene partículas incluyen poliuretanos tales como poliuretanos a base de poliéster "MORTHANE 440" y "MORTHANE 455", ambos disponibles de Morton International, poliuretanos a base de poliéster "PELLETHANE" tales como poliuretano "PELLETHANE 2355-85ABR" disponible de Down Chemical Co., poliuretanos "ESTANE" tales como poliuretanos a base de poliéster "ESTANE 58238" y "ESTANE 58661", ambos disponibles de B.F. Goodrich Specialty Plastics., copolímeros de poli(urea) polidiorganoxiloxano del tipo descrito en el copendiente No. de Serie de Solicitud de Patente de U.S. (Attorney's Docket No. 53314USA6A) registrada el 1 de Diciembre, 1997, cuya descripción se incorpora expresamente aquí por referencia, y sus mezclas (incluyendo fibras conjugadas).

Material fibroso no adhesivo

Como se ha mencionado anteriormente, la capa que contiene partículas puede incluir material fibroso no adhesivo, como fibras individuales separadas, o como regiones distintas en una fibra conjugada, o como parte de una mezcla. Los materiales fibrosos adecuados no adhesivos incluyen poliolefinas inferiores tales como poli(etileno) y poli(propileno) isotáctico, poliésteres, poliamidas, y poliuretanos no adherentes.

El material fibroso no adhesivo representa generalmente desde 0 hasta alrededor de 90 por ciento del peso base de las fibras en la capa que contiene partículas, más preferentemente alrededor de 60 a alrededor de 80 por ciento. Cuando el material fibroso no adhesivo está presente como una fibra discreta, generalmente las fibras están mezcladas íntimamente con las fibras adhesivas. Tales fibras mezcladas se pueden formar a partir del troquel descrito en la patente de U.S. No. 5.601.851 mencionada anteriormente o en un troquel separado que podría dirigir el material fibroso no adhesivo directamente, o subsiguientemente, a la corriente de fibras que contienen las fibras adhesivas antes de la formación de la tela de fibras mezcladas sobre el colector. Se conoce en la técnica el uso de troqueles múltiples para formar otros tipos de fibras mezcladas.

Generalmente, dependiendo del procedimiento de formación de las fibras, se podrían usar antioxidantes y estabilizantes frente al calor adecuados en la presente invención para prevenir la degradación de la capa que contiene partículas durante el procedimiento de formación de fibras o en uso. También se podrían usar otros aditivos convencionales tales como absorbentes en el UV, pigmentos, materiales de partículas, fibras cortadas o similares.

Partículas absorbentes

Las características de adhesión a la piel húmeda de la presente invención se proporcionan típicamente por un material de partículas absorbente, típicamente en la forma de un polvo o partículas más grandes, referido aquí generalmente como material de partículas o partículas. Tales partículas tienen típicamente una relación de longitud a anchura (relación de aspecto) no mayor que 20:1, y preferentemente no mayor que 10:1, mientras que la relación de aspecto para las fibras usadas aquí es típicamente mayor que 20:1, y preferentemente mayor que 100:1. Las partículas pueden ser de cualquier forma deseada, tales como redondas, similares a escamas, o irregulares, por ejemplo. Las partículas adecuadas tienen un tamaño de partícula (es decir, la dimensión más larga, que típicamente es el diámetro de un partícula esférica) menor que alrededor de 800 micrómetros (micras).

El material de partículas se puede distribuir uniformemente por toda la tela fibrosa del sustrato soporte o revestir sobre cualquier superficie principal de la tela. Una cantidad suficiente de material de partículas absorbente está presente en o sobre la tela del sustrato soporte para proporcionar los niveles deseados de adhesión a la piel húmeda, como se ha descrito anteriormente.

El material de partículas es lo suficientemente absorbente del agua para proporcionar artículos que tienen suficiente adhesión a la piel húmeda, preferentemente, al menos 20 g/2,5 cm (0,08 N/cm). Preferentemente, el material de partículas es superabsorbente. Se fabrican partículas superabsorbentes adecuadas a partir de polímeros que son capaces de absorber al menos 50 veces su peso de agua. Se puede preparar material de partículas superabsorbente adecuado a partir de carboximetilcelulosa y sus sales sódica y potásica, hidroximetilcelulosa, hidroxietilcelulosa, poli(acrilamida), poli(ácido acrílico) y sus sales sódica y potásica, alginatos, y copolímeros de injertos de almidón tales como los de acrilatos y acrilamidas y sus sales. En la patente de U.S. No. 5.064.653 se describen ejemplos de tales materiales. Aunque se prefieren partículas superabsorbentes, se pueden usar, si se desea, otras partículas absorbentes, tales como gelatinas, polisacáridos, gomas incluyendo pectina, goma guar, goma xantham, y goma karaya.

El material de partículas se puede incorporar a la tela vertiéndolo en la corriente recién soplada de fibras meltblown después de salir las fibras del troquel y antes de que lleguen al colector, usando el procedimiento general descrito en la patente de U.S. No. 4.429.001 (Kolpin et al.).

Se pueden incorporar aditivos a la tela fibrosa del sustrato soporte siempre que no interfieran en el procedimiento de masa fundida de formación de fibras o no se efectúe perjudicialmente la función y funcionalidad del producto polimérico final. Los ejemplos de tales aditivos incluyen absorbentes de olores, tales como carbón activo, medicamentos tales como gluconato de clorhexidina, agentes biológicamente activos, agentes cosméticos, y similares, que pueden estar en forma particular o incorporados en agentes encapsuladores.

Capa adhesiva piezosensible

Los artículos de la presente invención incluyen un revestimiento discontinuo de un adhesivo. Este se puede obtener por procedimientos de estampación con estarcido, pulverización de masa fundida, o revestimiento de franjas, o el uso de micro esferas, por ejemplo. Típicamente, el adhesivo piezosensible se aplica al sustrato soporte como un patrón por métodos conocidos en la técnica, tales como aplicación de spray (líquido pulverizado), estampado por rodillos, estampación con estarcido, etc.

El adhesivo piezosensible usado en los artículos de la presente invención está constituido por una composición polimérica insoluble en agua y no absorbente, preferentemente viscoelástica. El adhesivo piezosensible es también tolerante al agua, es decir, continúa funcionando como un adhesivo incluso en presencia de grandes cantidades de agua. Los adhesivos piezosensibles adecuados incluyen polímeros viscoelásticos tales como poliacrilatos, poliolefinas, poliéteres, poliisoprenos, cauchos butílicos, cauchos naturales, cauchos de estireno-butadieno, poliuretanos, poliésteres, y similares. El polímero viscoelástico puede ser mixturas o mezclas de estos polímeros. En la patente de U.S. No. 5.613.942 se describen otros adhesivos adecuados piezosensibles y métodos de aplicarlos en capas discontinuas.

Un revestimiento adhesivo preferido incluye fibras coherentes adhesivas piezosensibles que están íntimamente enredadas unas con otras en la forma de una tela coherente no tejida adhesiva fibrosa respirable, unida a un soporte. Se pueden formar adecuadas telas 10 de fibras adhesivas piezosensibles, como se muestra en la Fig. 1, como telas de micro fibras melt blown usando el aparato discutido, por ejemplo, en Wente, Van A.,

\hbox{ Superfine Thermoplastic Fibers ,}

Industrial Engineering Chemistry, Vol. 48, pages 1342-1346, Wente, Van A. et al., "Manufacture of Superfine Organic Fibers", Informe No. 4364 de los Naval Research Laboratories, publicado el 25 de Mayo, 1954, y las patentes de U.S. Nos. 3.849.241 y 3.825.379, y otros. Estas fibras microfinas se denominan fibras melt blown, y generalmente son sustancialmente continuas y se forman en una tela coherente entre el orificio de salida del troquel y una superficie colectora por enredo de las micro fibras debido en parte a la corriente de aire turbulento en la que las fibras son arrastradas. Además, se pueden formar fibras adhesivas piezosensibles adecuadas, usadas en el sustrato revestido con adhesivo de la invención, por otros procedimientos de hilatura de masa fundida convencionales, tales como procedimientos de spunbond en los que las fibras se recogen en forma de tela inmediatamente después de su formación. Generalmente, las fibras adhesivas son de 100 micras o menos de diámetro cuando se forman por procedimientos de tipo de hilatura en de masa fundida, preferentemente 50 micras o menos.

El sustrato revestido de adhesivo de la invención puede comprender también material fibroso adhesivo no piezosensible mezclado íntimamente con las fibras adhesivas piezosensibles. Las fibras adhesivas piezosensibles mezcladas o micro fibras y el material fibroso adhesivo no piezosensible pueden estar presentes en fibras individuales separadas o las fibras adhesivas piezosensibles o micro fibras y el material no piezosensible pueden formar regiones distintas en una fibra conjugada y/o ser parte de una mezcla. Por ejemplo, las fibras conjugadas pueden estar en la forma de dos o más fibras de capas, disposiciones fibrosas de núcleo con envoltura o en estructuras fibrosas del tipo "isla en el mar". En este caso, una capa componente comprendería la fibra adhesiva piezosensible o micro fibra y una segunda capa componente comprendería el material fibroso adhesivo no piezosensible. Generalmente, con cualquier forma de fibras conjugadas multicomponentes el componente fibroso adhesivo piezosensible proporcionará al menos una porción de la superficie externa expuesta de la fibra conjugada multicomponente. Preferentemente, los componentes individuales de las fibras conjugadas multicomponentes estarán presentes sustancialmente continuamente a lo largo de la longitud de la fibra en zonas discretas, zonas que preferentemente se extienden a lo largo de la longitud entera de las fibras. Las fibras individuales son generalmente de un diámetro de fibra menor que 100 micras, preferentemente menor que 50 micras o 25 micras para las micro fibras.

Las fibras conjugadas se pueden formar, por ejemplo, como una fibra multicapa como se describe, por ejemplo, en las patentes de U.S. Nos. 5.238.733 y 5.601.851, o Publicación PCT WO 97/2375. Las micro fibras multicapa y melt blown de núcleo con envoltura se describen, por ejemplo, en la patente de U.S. No. 5.238.733, cuya parte esencial se incorpora aquí por referencia en su integridad. Esta patente describe proporcionar una tela multicomponente de micro fibras melt blown alimentando dos caudales separados de material polimérico en una tubería divisora o combinadora separada. Los caudales divididos o separados se combinan generalmente inmediatamente antes del troquel u orificio del troquel. Los caudales separados se establecen preferentemente en corrientes de masa fundida a lo largo de rutas de flujo estrechamente paralelas y se combinan donde son sustancialmente paralelas una a otra y a la ruta de flujo del caudal resultante multicapa combinado. El caudal multicapa se alimenta después al troquel y/o orificios del troquel y a través de los orificios del troquel. Se disponen rendijas de aire a cada lado de una fila de orificios del troquel dirigiendo aire uniforme calentado a altas velocidades en las corrientes de masa fundida multicomponente extruida. El aire caliente a alta velocidad arrastra y atenúa el material polimérico extruido, que solidifica después de recorrer una distancia relativamente corta desde el troquel. El aire a alta velocidad se hace turbulento entre el troquel y la superficie colectora causando que las fibras melt blown arrastradas en la corriente de aire se enreden mutuamente y formen una tela coherente no tejida. Las fibras solidificadas o parcialmente solidificadas se recogen después sobre una superficie por métodos conocidos. También, otras fibras y/o materiales de partículas se pueden alimentar a esta corriente de aire turbulento, llegando con ello a incorporarse a la tela coherente no tejida que se forma. Esto se puede hacer, por ejemplo, usando un macro cuentagotas, un segundo troquel formador de fibras u otros métodos conocidos.

Alternativamente, las fibras conjugadas se pueden formar por un procedimiento de spunbond tal como se describe en la patente de U.S. No. 5.382.400 en el que caudales poliméricos separados se alimentan por la vía de conductos separados a una hilera para producir fibras conjugadas de un diseño convencional. Generalmente, estas hileras incluyen una caja que contiene un conjunto de giros con una pila de platos que forman un modelo de aberturas dispuestas para crear rutas de flujo para dirigir separadamente a través de la hilera los componentes poliméricos separados. La hilera se puede disponer para extrudir el polímero vertical u horizontalmente en una o más filas de fibras.

Una disposición alternativa para formar fibras conjugadas melt blown se describe, por ejemplo, en la patente de U.S. No. 5.601.851. Los caudales poliméricos se alimentan separadamente a cada orificio individual del troquel por el uso de surcos cortados en un plato distribuidor y/o separador. Esta disposición se puede usar para extrudir separadamente polímeros diferentes desde orificios diferentes individuales para proporcionar fibras distintas separadas que forman una tela enredada coherente que tiene una distribución sustancialmente uniforme de las diferentes fibras. Se puede formar una fibra conjugada alimentando dos polímeros separados a un orificio del troquel individual. El aparato descrito se usa adecuadamente en una disposición de tipo soplado de masa fundida en el que los orificios del troquel se forman en una fila a lo largo del troquel.

El componente adhesivo piezosensible comprende un adhesivo extruible piezosensible, adecuado para soplado de masa fundida (generalmente esto requiere que el adhesivo tenga una viscosidad aparente de desde 150 poises a 800 poises, bajo condiciones de proceso de masa fundida medidas por un reómetro capilar) u otros procedimientos de hilado de fibras tales como proceso de spunbond. Con fibras conjugadas o fibras conformadas de diferentes polímeros o mezclas formadas a partir de un solo troquel o hilera, las viscosidades de los caudales poliméricos separados deben estar bastante próximas para la formación de fibras y tela uniforme, pero esto no se requiere. Generalmente, la igualación de viscosidades asegurará más uniformidad en las fibras conjugadas formadas en términos de minimizar la mezcla de polímeros, mezcla que puede dar por resultado la rotura de fibras y formación de perdigones (material polimérico de partículas pequeñas), y propiedades inferiores de tracción de la tela. Sin embargo, la presencia de fibras discontinuas o perdigones no es necesariamente indeseable siempre que el artículo adhesivo tenga la fuerza adhesiva global deseada.

El adhesivo piezosensible particular usado para formar fibras adhesivas discretas piezosensibles, fibras conjugadas o mezclas (bien en fibras discretas o conjugadas) depende de la formulación adhesiva a la vista del nivel de adhesión deseado como se ilustra en los ejemplos de la invención y de los polímeros de material adhesivo no piezosensible seleccionados en el caso de mezclas poliméricas o fibras conjugadas. El adhesivo piezosensible seleccionado es generalmente cualquier copolímero o composición extruible en masa fundida caliente que tiene una viscosidad, en la fase de masa fundida, adecuada para formar fibras por proceso de masa fundida. Las clases adecuadas de adhesivos piezosensibles incluyen adhesivos de acrilato, adhesivos de polialfaolefinas, adhesivos de resinas de caucho o similares. Los adhesivos de resinas de caucho adecuados incluirían los formados usando un elastómero adherente en los que un elastómero preferido es un copolímero de bloques de tipo A-B en el que los bloques A y los bloques B están configurados en configuraciones lineal (por ejemplo, copolímero dibloque o tribloque), radial o estrella. El bloque A está formado por un mono-alquilareno, preferentemente un bloque de poliestireno que tiene un peso molecular entre 4000 y 50.000, preferentemente entre 7000 y 30.000. El contenido en bloque A es preferentemente alrededor de 10 a 50 por ciento en peso, preferentemente alrededor de 10 a 30 por ciento en peso del copolímero de bloques. Otros bloques A adecuados se pueden formar a partir de alfa-metilestireno, t-butilestireno y otros estirenos alquilados en el anillo, así como sus mezclas. El bloque B está formado por un dieno conjugado elastomérico, generalmente poli(isopreno), poli(butadieno) o sus copolímeros que tienen un peso molecular promedio desde alrededor de 5000 hasta alrededor de 500.000, preferentemente desde alrededor de 50.000 hasta alrededor de 200.000. Los dienos del bloque B pueden también ser hidrogenados. El contenido en el bloque B es generalmente 90 a 50 por ciento, preferentemente 90 a 70 por ciento en peso. Los componentes adherentes para los adhesivos a base de elastómeros comprenden generalmente resinas adherentes sólidas y/o un adherente líquido o plastificante. Preferentemente, las resinas adherentes se seleccionan del grupo de resinas al menos parcialmente compatibles con la parte del bloque B de poli(dieno) del elastómero. Aunque no se prefiere, generalmente una cantidad relativamente minoritaria de la resina adherente puede incluir resinas compatibles con el bloque A, que cuando están presentes se llaman generalmente resinas de refuerzo de bloques finales. Generalmente, las resinas de bloques finales se forman a partir de especies monómeras aromáticas. Los adherentes líquidos o plastificantes adecuados para usar en la composición adhesiva incluyen aceites nafténicos, aceites de parafina, aceites aromáticos, aceites minerales o ésteres de colofonia de bajo peso molecular, politerpenos y resinas C-5. Algunas resinas adecuadas, adherentes sólidas compatibles con bloques B, incluyen resinas C-5, ésteres de resinas, politerpenos y similares.

La porción adherente del adhesivo piezosensible comprende generalmente desde 20 a 300 partes por 100 partes de la fase elastómera. Preferentemente, éste es adherente sólido predominantemente; sin embargo, desde 0 a 25 por ciento en peso, preferentemente 0 a 10 por ciento en peso de la composición adhesiva puede ser adherente líquido y/o plastificante.

Se discuten adhesivos de resinas de caucho adecuados para procesos de melt blown en el documento EP 658.351, que ejemplifica adhesivos fibrosos melt blown de tipo resina de caucho sintético usados en un artículo absorbente disponible bien para inmovilizar absorbentes de partículas o usados como un accesorio adhesivo piezosensible (por ejemplo, para un pañal sanitario). Los adhesivos ejemplificados adecuados están basados en copolímeros de bloques tribloques de estireno-isopreno-estireno, en los que el copolímero tiene rendimientos de copulación que varían desde 42 a 65 por ciento (por ejemplo, 58 a 35 por ciento de material con dibloques de poly(estireno)-poli(isopreno) estaría presente), hechos adherentes con resinas de hidrocarburos C-5 (WINGTACK PLUS y WINGTACK 10 disponible de Goodyear) y estabilizados con antioxidantes.

Generalmente, dependiendo del proceso de formación de las fibras, se podrían usar en la presente invención antioxidantes y estabilizantes frente al calor adecuados para prevenir la degradación del adhesivo durante el proceso de formación de las fibras o en uso. También, se podrían usar otros aditivos convencionales tales como absorbentes del UV, pigmentos, materiales de partículas, fibras cortadas o similares.

Los poli(acrilatos) adecuados son derivados de: (A) al menos un monómero de (met)acrilato de alquilo monofuncional (es decir, monómero de acrilato de alquilo y metacrilato de alquilo); y (B) al menos un monómero monofuncional de refuerzo copolimerizable por radicales libres. El monómero de refuerzo tiene una temperatura de transición del estado vítreo (T_{g}) mayor que la del monómero de (met)acrilato de alquilo y es el que aumenta la temperatura de transición del estado vítreo y módulo del copolímero resultante. Los monómeros A y B se eligen de modo que un copolímero formado a partir de ellos es extruible y capaz de formar fibras. Aquí, "copolímero" significa polímeros que contienen dos o más monómeros diferentes, incluyendo terpolímeros, tetrapolímeros, etc.

Preferentemente, los monómeros usados para preparar las fibras de copolímeros adhesivas piezosensibles de la presente invención incluyen: (A) un monómero monofuncional de (met)acrilato de alquilo que, cuando está homopolimerizado, generalmente tiene una temperatura de transición del estado vítreo no mayor que alrededor de 0ºC; y (B) un monómero de refuerzo monofuncional, copolimerizable por radicales libres, que cuando está homopolimerizado, tiene generalmente una temperatura de transición del estado vítreo de al menos 10ºC. Las temperaturas de transición del estado vítreo de los homopolímeros de los monómeros A y B son típicamente exactos dentro de \pm5ºC y se han medido por calorimetría diferencial de barrido.

El monómero A, que es un acrilato o metacrilato de alquilo monofuncional (es decir, éster del ácido (met)acrílico), contribuye a la flexibilidad y adhesividad del copolímero. Preferentemente, el monómero A tiene una T_{g} del homopolímeo no mayor que alrededor de 0ºC. Preferentemente, el grupo alquilo del (met)acrilato tiene un promedio de alrededor de 4 a alrededor de 20 átomos de carbono, y más preferentemente, un promedio de alrededor de 4 a alrededor de 14 átomos de carbono. El grupo alquilo puede contener opcionalmente átomos de oxígeno en la cadena, formando con ello éteres o alcoxiéteres, por ejemplo. Los ejemplos del monómero A incluyen, pero no están limitados a, acrilato de 2-metilbutilo, acrilato de isooctilo, acrilato de laurilo, acrilato de 4-metil-2-pentilo, acrilato de isoamilo, acrilato de sec-butilo, acrilato de n-butilo, acrilato de n-hexilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de n-octilo, acrilato de n-decilo, acrilato de isodecilo, metacrilato de isodecilo, y acrilato de isononilo. Otros ejemplos incluyen, pero no están limitados a, macrómeros (es decir, monómeros macromoleculares) de (met)acrilato poli-etoxilado o -propoxilado (es decir, mono-(met)acrilato de poli(óxido de etileno/propileno)), macrómeros de mono(met)acrilato de poli(metilviniléter), y macrómeros de acrilato de nonilfenol etoxilato o propoxilado. El peso molecular de tales macrómeros es típicamente alrededor de 100 gramos/mol a alrededor de 600 gramos/mol, y más preferentemente, alrededor de 300 gramos/mol a alrededor de 600 gramos/mol. Se pueden usar combinaciones de diversos monómeros monofuncionales clasificados como un monómero A para fabricar el copolímero usado en producir las fibras de la presente invención.

El monómero B, que es un monómero monofuncional de refuerzo copolimerizable por radicales libres, aumenta la temperatura de transición del estado vítreo del copolímero. Según se usan aquí, monómeros de "refuerzo" son los que aumentan el módulo del adhesivo, y con ello su resistencia. Preferentemente, el monómero B tiene una T_{g} de homopolímero de al menos alrededor de 10ºC. Más preferentemente, el monómero B es un monómero (met)acrílico monofuncional de refuerzo, que incluye un ácido acrílico, un ácido metacrílico, una acrilamida y un acrilato. Los ejemplos de monómero B incluyen, pero no están limitados a, acrilamidas, tales como acrilamida, metacrilamida, N-metilacrilamida, N-etilacrilamida, N-metilolacrilamida, N-hidroximetil- acrilamida, acrilamida de diacetona, N,N-dimetilacrilamida, N,N-dietilacrilamida, N-etil-N-aminoetilacrilamida, N-etil-N-hidroxietilacrilamida, N,N-dimetilolacrilamida, N,N-dihidroxietilacrilamida, t-butilacrilamida, dimetilaminoetilacrilamida, N-octilacrilamida, y 1,1,3,3-tetrametilbutil-acrilamida. Otros ejemplos de monómero B incluyen ácido acrílico y ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido crotónico, ácido maleico, ácido fumárico, acrilato de 2,2-(dietoxi)etilo, acrilato o metacrilato de hidroxietilo, acrilato o metacrilato de 2-hidroxipropilo, mecacrilato de metilo, acrilato de isobutilo, metacrilato de n-butilo, acrilato de isobornilo, acrilato o metacrilato de 2-(fenoxi)etilo, acrilato de bifenililo, acrilato de t-butilfenilo, acrilato de ciclohexilo, acrilato de dimetiladamantilo, acrilato de 2-naftilo, acrilato de fenilo, N-vinilpirrolidona, y N-vinilcaprolactama. Se pueden usar combinaciones de diversos monómeros monofuncionales de refuerzo clasificados como monómero B para producir el copolímero usado en la fabricación de las fibras de la presente invención.

El copolímero de acrilato se formula preferentemente para tener una T_{g} resultante menor que alrededor de 25ºC y más preferentemente, menor que alrededor de 0ºC. Tales copolímeros de acrilato incluyen preferentemente alrededor de 60 partes a alrededor de 98 partes por cien de al menos un monómero de (met)acrilato de alquilo y alrededor de 2 partes a alrededor de 40 partes por cien de al menos un monómero de refuerzo copolimerizable. Preferentemente, los copolímeros de acrilato tienen alrededor de 85 partes a alrededor de 98 partes por cien o al menos un monómero de (met)acrilato de alquilo y alrededor de 2 partes a alrededor de 15 partes de al menos un monómero de refuerzo copolimerizable.

Se puede usar un agente reticulante, si se desea, para formar el peso molecular y la fuerza del copolímero, y mejorar por tanto la integridad y forma de las fibras. Preferentemente, el agente reticulante es uno que se copolimeriza con los monómeros A y B. El agente reticulante puede producir enlaces químicos transversales (por ejemplo, enlaces covalentes). Alternativamente, puede producir enlaces transversales físicos que resultan, por ejemplo, de la formación de dominios de refuerzo debido a la separación de fases o interacciones ácido base. En las patentes de U.S. Nos. 4.379.201, 4.737.559, 5.506.279, y 4.554.324 se describen agentes reticulantes adecuados.

El agente reticulante preferentemente no está activado respecto a la reticulación hasta después de que el copolímero es extruido y se forman las fibras. Así, el agente reticulante puede ser un agente fotorreticulante que, por exposición a la radiación ultravioleta (por ejemplo, radiación que tiene una longitud de onda de alrededor de 250 nanómetros a alrededor de 400 nanómetros), hace que el copolímero se reticule. Sin embargo, preferentemente, el agente reticulante proporciona reticulación, típicamente reticulación física, sin proceso adicional. Puede ocurrir reticulación física a través de separación de fases de dominios que produce enlaces transversales reversibles térmicamente. Así, los copolímeros de acrilato preparados a partir de un reticulante que proporciona reticulación física reversible son particularmente convenientes en la preparación de fibras usando un procedimiento de masa fundida.

Preferentemente, el agente reticulante es (1) un monómero acrílico reticulante, o (2) un material reticulante polimérico que tiene un grupo vinilo copolimerizable. Más preferentemente, el agente reticulante es un material polimérico que tiene un grupo vinilo copolimerizable. Preferentemente, cada uno de estos monómeros es un agente reticulante polimerizable por radicales libres capaz de copolimerizarse con monómeros A y B. Se pueden usar combinaciones de diversos agentes reticulantes para fabricar el copolímero usado para producir las fibras de la presente invención. Sin embargo, se debe entender que tales agentes reticulantes son opcionales.

El monómero acrílico reticulante es preferentemente uno que se copolimeriza con monómeros A y B y genera radicales libres en la cadena principal del polímero tras irradiación del polímero. Un ejemplo de tal monómero es una benzofenona acrilada como se describe en la patente de U.S. No. 4.737.559.

Los materiales reticulantes poliméricos que tienen un grupo vinilo copolimerizable se representan preferentemente por la fórmula general X-(Y)_{n}-Z, en la que: X es un grupo vinilo copolimerizable; Y es un grupo enlazante divalente en el que n puede ser cero o uno; y Z es un resto polimérico monovalente que tiene una T_{g} mayor que alrededor de 20ºC y un peso molecular medio en el intervalo de alrededor de 2.000 a alrededor de 30.000 y que esencialmente no es reactivo bajo condiciones de copolimerización. Los monómeros poliméricos con terminaciones vinílicas particularmente preferidos, útiles en la fabricación de las micro fibras de la presente invención, se definen además como que tienen: un grupo X que tiene la fórmula HR^{1}C=CR^{2}- , en la que R^{1} es un átomo de hidrógeno o un grupo COOH y R^{2} es un átomo de hidrógeno o un grupo metilo; un grupo Z que tiene la fórmula -{C(R^{3})(R^{4})-CH_{2}}_{n}-R^{5}, en la que R^{3} es un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo inferior (es decir, C_{1}-C_{4}), R^{5} es un grupo alquilo inferior, n es un número entero desde 20 a 500, y R^{4} es un radical monovalente seleccionado del grupo que consiste en -C_{6}H_{4}R^{6} y CO_{2}R^{7}, en donde R^{6} es un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo inferior y R^{7} es un grupo alquilo inferior.

Tales monómeros reticulantes poliméricos con terminaciones vinílicas son referidos a veces como monómeros macromoleculares (es decir, "macrómeros"). Una vez polimerizado con el monómero (met)acrilato y el monómero de refuerzo, un monómero polimérico de este tipo con terminaciones vinílicas forma un copolímero que tiene restos poliméricos colgantes que tienden a reforzar la cadena principal de acrilato en otro caso blanda, proporcionando un aumento sustancial de la resistencia a la cizalladura del adhesivo copolímero resultante. En la patente de U.S. No. 4.554.324 se describen ejemplos específicos de tales materiales poliméricos reticulantes.

Si se usa, el agente reticulante se usa en una cantidad eficaz, por la cual se entiende una cantidad que es suficiente para causar reticulación del adhesivo piezosensible para proporcionar al sustrato de interés las propiedades finales de adhesión deseadas. Preferentemente, si se usa, el agente reticulante se usa en una cantidad de alrededor de 0,1 parte a alrededor de 10 partes, basada en la cantidad total de monómeros.

Si se ha usado un agente fotorreticulante, el adhesivo en forma de fibras se puede exponer a la radiación ultravioleta que tiene una longitud de onda de alrededor de 250 nm a alrededor de 400 nm. La energía radiante en este intervalo preferido de longitudes de onda requerido para entrecruzar el adhesivo es alrededor de 100 miliJulios/centímetro^{2} (mJ/cm^{2}) a alrededor de 1.500 mJ/cm^{2}, y más preferentemente alrededor de 200 mJ/cm^{2} a alrededor de 800 mJ/cm^{2}.

Los adhesivos piezosensibles de acrilato de la presente invención se pueden sintetizar por una variedad de procedimientos de polimerización por radicales libres, que incluyen procedimientos de disolución, radiación, en bloque, dispersión, emulsión y suspensión. Los métodos de polimerización en bloque, tales como el método continuo de polimerización por radicales libres descrito en las patentes de U.S. Nos. 4.619.979 o 4.843.134, los métodos de polimerización esencialmente adiabáticos usando un reactor discontinuo descrito en la patente de U.S. No. 5.637.646, y los métodos descritos para polimerizar composiciones pre-adhesivas empacadas, descritos en la solicitud de patente internacional No. WO 96/07522, se pueden utilizar también para preparar el polímero usado en la preparación de las fibras de la presente invención.

Las composiciones adhesivas piezosensibles de acrilato de la presente invención pueden incluir aditivos convencionales tales como adherentes (colofonia de madera, poliésteres, etc.), plastificantes, modificadores de flujo, agentes neutralizantes, estabilizantes, antioxidantes, cargas, colorantes, y similares, siempre que no interfieran en el procedimiento de masa fundida de formación de fibras. Se pueden usar también iniciadores que no son copolimerizables con los monómeros usados para preparar el copolímero de acrilato para aumentar el grado de polimerización y/o reticulación. Estos aditivos se incorporan en cantidades que materialmente no afectan de modo adverso a las propiedades deseadas de los adhesivos piezosensibles o a sus propiedades de formación de las fibras. Típicamente, se pueden mezclar en estos sistemas en cantidades de alrededor de 0,05 por ciento en peso a alrededor de 25 por ciento en peso, basadas en el peso total de la composición.

Los adhesivos poliolefínicos adecuados incluirían adhesivos de tipo elastómeros poliolefínicos hechos adherentes, o polímeros polialfaolefínicos amorfos adecuados para formar adhesivos piezosensibles de masa fundida caliente con o sin adherente añadido. Tales polialfaolefinas amorfas son generalmente copolímeros de una(s) alfa-olefina(s) lineal(es) C_{3} a C_{5} y una(s) alfa-olefina(s) superior(es) (generalmente C_{6} a C_{10}). Son preferidos los copolímeros de poliolefinas con poli(hexeno), poli(hepteno), poli(octeno), poli(noneno) y/o poli(deceno). Tales polialfaolefinas amorfas se describen en las patentes de U.S. Nos. 4.264.576, 3.954.697; y 4.072.812 en donde los copolímeros polialfaolefínicos amorfos se pueden usar sin adherentes añadidos para formar directamente un adhesivo piezosensible. Estos copolímeros amorfos tienen generalmente desde 40 hasta 60 por ciento en moles del (de los) comonómero(s) alfaolefínico(s) superior(es). Sin embargo, se pueden usar resinas adherentes y aceites plastificantes compatibles adecuados que generalmente corresponden a los usados para hacer adherentes los elastómeros de copolímeros de bloques AB sintéticos descritos anteriormente. Por ejemplo, los adherentes líquidos o sólidos compatibles adecuados incluirían resinas de hidrocarburos, tales como politerpenos, resinas de hidrocarburos C-5, o poliisoprenos, también serían adecuados ésteres resinosos de ácidos aromáticos o alifáticos. Si estos adherentes se usan en cantidades suficientes, el contenido alfaolefínico superior podría ser tan bajo como 15 por ciento en moles y aún se pueden formar adhesivos piezosensibles adecuados.

Los materiales no adhesivos adecuados para usar en la formación de fibras conjugadas, para usar en mezclas con el adhesivo piezosensible o para usar como fibras separadas, incluyen poliolefinas, poliésteres, polialquilenos, poliamidas, poliestirenos, poliarilsulfonas, polidienos o poliuretanos; estos materiales son preferentemente extensibles o ligeramente elastoméricos, pero podrían ser elastoméricos. Se prefieren poliolefinas extensibles o ligeramente elastoméricas tales como polietilenos, polipropilenos, copolímeros de etileno-propileno, copolímeros de etileno/acetato de vinilo, o polietilenos de tipo metaloceno que tienen una densidad mayor que 0,87 gramos/cm^{3}. Los materiales elastoméricos adecuados incluirían copolímeros de polietileno de tipo metaloceno (densidad aparente menor que 0,87 gramos/cm^{3}); poliuretanos (por ejemplo, "MORTHANE"); elastómeros de poliolefinas (por ejemplo, elastómeros de etileno/propileno/dieno); copolímeros de bloques A-B, como se han descrito anteriormente, que tienen bloques A formados por poli(vinilarenos) tales como poli(estireno) y bloques B formados por dienos conjugados tales como isopreno, butadieno, o sus versiones hidrogenadas (por ejemplo, elastómeros "KRATON" disponibles de Shell Chemical Co.); polieterésteres (tales como "ARNITAL", disponible de Akzo Plastics Co.); o amidas de bloques poliéter (tales como "PEBAX", disponible de Atochem, Co.). Se pueden usar también mezclas de elastómeros, mezclas de no elastómeros o mezclas tanto de elastómeros como de no elastómeros para las fibras adhesivas no piezosensibles, fibras conjugadas o en fibras de mezcla adecuadas.

El material adhesivo no piezosensible en forma fibrosa comprende generalmente 0 a 50 por ciento del peso base de las fibras en la tela fibrosa adhesiva, preferentemente 0 a 15 por ciento. El material fibroso no piezosensible, si está presente solamente en la forma de una mezcla con el material adhesivo piezosensible es preferentemente desde 0 a 40 por ciento del peso base de las fibras que forman el sustrato revestido de adhesivo, preferentemente de las fibras sustancialmente continuas que forman el sustrato revestido de adhesivo. El uso del material no adhesivo con el material adhesivo piezosensible disminuye la adhesión; sin embargo, también puede aumentar la respirabilidad. Donde el material fibroso adhesivo no piezosensible está presente como una fibra discreta, estas fibras generalmente están íntimamente mezcladas con las fibras de adhesivo piezosensibles. Si el componente fibroso no piezosensible está presente como fibras mezcladas, estas fibras se pueden formar a partir del mismo troquel según la patente de U.S. No. 5.601.851 anterior, o en un troquel separado que podría dirigir directamente las fibras adhesivas no piezosensibles, o subsiguientemente, a la corriente de fibras que contienen las fibras adhesivas piezosensibles antes de la recogida de cada fibra sobre una superficie colectora. Se conoce en la técnica el uso de troqueles múltiples para formar fibras mezcladas. Se podrían añadir más fibras mezcladas como fibras cortadas discretas, como se conoce en la técnica. La capa adhesiva tiene generalmente un peso base de desde 5 a 200 g/m^{2}, preferentemente 20 a 100 g/m^{2}, en la que preferentemente al menos 50 por ciento de la capa adhesiva está en la forma de fibras adhesivas piezosensibles, preferentemente 85 a 100 por ciento.

Un artículo preferido de acuerdo con la presente invención se muestra en la Figura 2. Esta muestra una vista en sección transversal de un sustrato soporte que comprende una tela no tejida 12 que contiene partículas superabsorbentes 16 y que tiene revistiendo encima una capa adhesiva fibrosa 14 que comprende una tela enredada de fibras adhesivas piezosensibles 18. Sobre la superficie opuesta del sustrato soporte está una película 20 opcional respirable impermeable a los líquidos.

Ejemplos

Todas las patentes, solicitudes de patentes y publicaciones se incorporan aquí por referencia en su integridad como si cada una fuese incorporada individualmente aquí. Se ofrecen los siguientes ejemplos para ayudar a entender la presente invención y no se han de construir como limitadores de su alcance. A menos que se indique de otro modo, todas las partes y porcentajes son en peso.

Protocolos de pruebas Adhesión a la piel seca y húmeda

La evaluación de la adhesividad de una composición a la piel humana es una determinación inherentemente temperamental. La piel humana posee variaciones amplias en la composición, topografía, y la presencia/ausencia de diversos fluidos corporales. Sin embargo, se logran valores promedio comparativos de adhesión de cintas usando resultados de pruebas de varios individuos, como se describe aquí.

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La adhesión inicial superficial (T_{0}) a la piel seca o húmeda se midió de acuerdo con la prueba de adhesión a la piel PSTC-1, ampliamente aceptada (incorporada aquí por referencia), un protocolo de pruebas establecido por el Specifications and Technical Committee of the Pressure Sensitive Tape Council, localizado en 5700 Old Orchard Road, Skokie, IL. La prueba se modificó para nuestros fines aplicando la cinta a la piel de un humano vivo.

Se aplicaron dos muestras (una para pruebas de piel húmeda y una para pruebas de piel seca), miendo cada una 2,5 cm de ancho por 7,6 cm de largo, a la espalda de cada uno de uno a dos sujetos humanos. Los sujetos se colocaron en una posición de prono con los brazos en sus lados y cabezas giradas hacia un lado. Las muestras se aplicaron sin tensión o sin tirar de la piel a ambos lados de la espinal dorsal, con la longitud de cada muestra posicionada en un ángulo recto respecto a la espinal dorsal.

Las muestras probadas para la adhesión a la piel húmeda se aplicaron a la piel que había sido humedecida con un paño saturado de agua, dejando visualmente observables gotas de agua estática inmediatamente antes de la aplicación de la muestra.

Las muestras fueron apretadas sobre su lugar con un rodillo de 2 kg, movido a una velocidad de aproximadamente 2,5 cm/seg con un paso sencillo hacia adelante y al contrario. No se aplicó ninguna presión manual al rodillo durante la aplicación.

Las muestras se separaron entonces inmediatamente después de la aplicación (T_{0}) a un ángulo de separación de 180º y una velocidad de separación de 15 cm/min usando un probador convencional de adhesión equipado con una línea de prueba de 11,3 kg unida a una grapa de 2,5 cm. La grapa se unió al borde de la muestra más alejado de la espina dorsal, elevando manualmente alrededor de 1 cm de la muestra desde la piel y uniendo la grapa al borde elevado. El probador de adhesión fue un indicador de tensión montado sobre un carro accionado por motor.

La fuerza medida requerida para efectuar la separación de cada muestra de cinta se expresó (como un promedio de réplicas de muestra) en Newtons (N) por cm. Preferentemente, para adherirse a la piel húmeda, el valor húmedo (T_{0}) es mayor que alrededor de 0,08 N/cm y se desea que el valor húmedo (T_{0}) sea aproximadamente el mismo que el valor seco (T_{0}).

Materiales de partida adhesivos Adhesivo 1 (Tela BMF-PSA)

Se preparó una tela de adhesivo piezosensible (PSA)-microfibras sopladas (BMF) a base de acrilato usando un procedimiento de soplado de masa fundida similar al descrito, por ejemplo, en Wente, Van A., "Superfine Thermoplastic Fibers", en Industrial Engineering Chemistry, Vol. 48, páginas 1342 y siguientes (1956) o en el Informe No. 4364 de Naval Research Laboratories, publicado el 25 de Mayo, 1954, titulado "Manufactura de Fibras Orgánicas Superfinas", por Wente, Van A.; Boone, C.D.; y Fluharty, E. L., excepto que el aparato de BMF utilizó un solo extrudidor que alimentó su extrudido a una bomba de engranajes que controlaba el flujo de masa fundida polimérica. La bomba de engranajes alimentaba un ensamblaje de bloques de alimentación que estaba conectado a un troquel de soplado de masa fundida que tenía orificios de superficies lisas circulares (10/cm) con una relación longitud a diámetro de 5:1. El aire primario se mantuvo a 220ºC y 241 KPa con una distancia entre bordes de 0,076 cm para producir una tela uniforme. El ensamblaje de bloques de alimentación se alimentó por una corriente polimérica de masa fundida (240ºC) que comprendía PSA de terpolímero del macrómero acrilato de isooctilo/ácido acrílico/estireno (IOA/AA/Sty, relación en peso 92/4/4, Viscosidad Inherente \sim0.65 medida por medios convencionales usando un viscosímetro Cannon-Fenski #50 en un baño de agua controlado a 25ºC para medir el tiempo de flujo de 10 ml de una disolución polimérica (0,2 g por decilitro de polímero en acetato de etilo)), preparado como se describe en el Ejemplo 2 de la patente de U.S. No. 5.648.166, que se incorpora aquí por referencia. Tanto el troquel como el ensamblaje de bloques de alimentación se mantuvieron a 220ºC, y al troquel se le hizo funcionar a una velocidad de 178 g/hr/cm de anchura de troquel. La tela BMF-PSA se recogió sobre un papel cedente de silicona doblemente revestido (Daubert Coated Products, Westchester, IL) que pasó alrededor de un colector de tambor rotatorio a una distancia de colector a troquel de 17,8 cm. La tela BMF-PSA resultante, que comprendía microfibras PSA con un diámetro medio menor que alrededor de 10-25 micras (determinado usando un microscopio electrónico de barrido), tenía un peso base de alrededor de 50 g/m^{2}.

Adhesivo 2 (Tela BMF-PSA)

Se preparó una tela BMF-PSA a base de acrilato, usando un procedimiento de soplado de masa fundida similar al descrito para fabricar el Adhesivo 1, excepto que se emplearon dos corrientes de masa fundida de polímero para proporcionar microfibras que comprenden las dos capas siguientes: terpolímero del macrómero IOA/AA/Sty (relación en peso 92/4/4) y terpolímero IOA/AA/EOA [poli(acrilato de óxido de etileno)] (relación 70/15/15) en una relación en peso de 75 a 25, respectivamente. La tela resultante tenía un peso base de alrededor de 28 g/m2. Una descripción más detallada de la preparación de telas BMF-PSA que comprenden fibras poliméricas multicapa se puede encontrar en la solicitud de patente de U.S. 08/980.921 pendiente ("Riedel", FN 53226USA3A).

Adhesivos 3-5(Telas BMF-PSA)

Se preparó una tela BMF-PSA usando un procedimiento de soplado de masa fundida similar al descrito para fabricar el Adhesivo 1, excepto que el terpolímero del macrómero IOA/AA/Sty fue sustituído por el adhesivo de copolímeros de bloques HL2547 (H. B. Fuller Company, St. Paul, MN). La tela resultante tenía un peso base de alrededor de 30 g/m^{2} (Adhesivo 3). Similarmente, se prepararon telas BMF-PSA con pesos base de 48 g/m^{2} (Ejemplo 4) y 50 g/m^{2} (Ejemplo 5).

Adhesivo 6 (Tela BMF-PSA)

Se preparó una tela BMF-PSA que comprendía fibras poliméricas de tres capas, usando un procedimiento de soplado de masa fundida similar al descrito para realizar el Ejemplo 1 de la solicitud de la patente de U.S. 08/980.921 ("Riedel", FN 53226USA3A) pendiente, excepto que las dos corrientes de masa fundida polimérica consistían en PSA polialfaolefínico EASTOFLEX™ D-127S (Eastman Chemical Co., Kingsport, TN) y resina polipropilénica ESCORENE™ 3795 (Exxon Chemicals, Houston, TX). La resina polipropilénica contenía 1,5% en peso de tensioactivo fluoroquímico FC-171. Las bombas de engranajes se ajustaron para producir una relación de 25/75 de PSA polialfaolefínico a resina polipropilénica (basada en una relación porcentual de bombeo) con las capas más externas de las fibras que son el adhesivo. La tela BMF-PSA resultante tenía un peso base de alrededor de 50 g/m^{2}.

Ejemplo 1 Cinta adhesiva con soporte de tela BMF-PSA que contiene SAP

Se preparó un soporte de tela BMF-PSA como se ha descrito para el Adhesivo 6, excepto que se añadió un polímero superabsorbente de carboximetilcelulosa durante el soplado de masa fundida a un nivel de 30 g/m^{2}. Se construyó después una cinta adhesiva estratificando conjuntamente los tres materiales siguientes usando un laminador convencional de laboratorio a temperatura ambiente:

1.: Vendaje adhesivo TEGADERM™ 1626W (3M Company, St. Paul, MN) - Capa Superior (Película con lado adhesivo en contacto con la Capa Central.)

2.: Soporte: Adhesivo 6 (Tela BMF-PSA) que contiene 30 g/m^{2} de SAP - Capa Central

3.: Adhesivo 2 (Tela BMF-PSA) destinada para hacer contacto con la piel - Capa Inferior

Una muestra de cinta del adhesivo resultante se aplicó a la piel de un sujeto humano que había estado húmeda con un pulverizador de agua. La cinta se adhirió enérgicamente a la piel húmeda de manera que la tela absorbente (Capa Central) se desestratificó internamente antes de que la cinta adhesiva pudo desprenderse de la piel.

Ejemplo 2 Cinta adhesiva con soporte de tela BMF-PSA que contiene SAP

Se construyó una cinta adhesiva como se ha descrito en el Ejemplo 1, excepto que el Adhesivo 6 fue sustituido por el Adhesivo 1 como Capa Inferior de la construcción. Cuando se aplicaba a la piel húmeda, esta cinta se adhería enérgicamente.

Ejemplo 3 Cinta adhesiva con soporte de tela BMF-PSA que contiene SAP

Se construyó una cinta adhesiva como se ha descrito en el Ejemplo 1, excepto que el vendaje adhesivo TEGADERM™ fue sustituido por la cinta de plástico TRANSPORE™ (3M Company) como Capa Superior de la construcción.

Ejemplo Comparativo 1

Cinta adhesiva sin soporte de tela BMF-PSA que contiene SAP

Se construyó una cinta adhesiva como se ha descrito en el Ejemplo 1, excepto que se excluyó el soporte BMF-PSA (Capa Central) de la construcción. La cinta resultante no se adhirió en un nivel útil a la piel húmeda.

Ejemplos 4-14

Cintas adhesivas con soportes de tela BMF-PSA que contienen SAP

Se preparó una serie de soportes de tela BMF-PSA como se ha descrito para los Adhesivos 3-5, excepto que se añadieron diferentes SAPs durante el soplado de masa fundida a niveles de 20-87 g/m^{2}. Se construyó entonces una serie de cintas adhesivas estratificando conjuntamente los materiales siguientes usando un laminador convencional de laboratorio a temperatura ambiente:

1.: Vendaje adhesivo TEGADERM™ 1626W (3M Company) - Capa Superior (Película con lado adhesivo en contacto con la Capa Central.)

2.: Soporte: Adhesivo 3-5 (Tela BMF-PSA) que contiene SAP - Capa Central

3.: Adhesivo 1 (Tela BMF-PSA) destinado para hacer contacto con la piel - Capa Inferior

Los SAPs específicos usados y las cintas adhesivas construidas están indicadas en la Tabla 1.

Las cintas adhesivas resultantes se cortaron en muestras y se evaluaron en cuanto a la adhesión a la piel seca y húmeda. Los resultados se proporcionan en la Tabla 1.

Ejemplo 15 Cinta adhesiva con soporte de tela BMF-PSA que contiene SAP

Se construyó una cinta adhesiva como se ha descrito en el Ejemplo 4, pero estratificando conjuntamente los materiales siguientes usando un laminador convencional de laboratorio a temperatura ambiente:

1.: Vendaje adhesivo TEGADERM™ 1626W (3M Company) - Capa Central (Película con lado adhesivo en contacto con la Capa Central.)

2.: Soporte: Adhesivo 3 (Tela BMF-PSA) que contiene AQUALON™ (CMC -Carboximetilcelulosa) SAP a 160 g/m2 - Capa Central

La cinta adhesiva resultante se cortó en muestras y se evaluó en cuanto a la adhesión a la piel seca y húmeda. Los resultados se proporcionan en la Tabla 2.

Ejemplo 16 Cinta adhesiva con soporte de tela BMF-PSA que contiene SAP

Se construyó una cinta adhesiva como se ha descrito en el Ejemplo 15, excepto que la Capa Superior de TEGA-
DERM^{TM} 1626W se sustituyó por una tela tejida de tafetán-acetato de celulosa revestida con un PSA, como se ha descrito en la patente de U.S. No. 4.693.776 ("Krampe"). La última tela revestida de adhesivo se asemejaba mucho a la cinta quirúrgica comercial DURAPORE™ (3M Company). La cinta adhesiva resultante se cortó en muestras y se evaluó en cuanto a la adhesión a la piel seca y húmeda. Los resultados se proporcionan en la Tabla 2.

Ejemplo 17 Cinta adhesiva con soporte de tela BMF-PSA que contiene SAP

Se construyó una cinta adhesiva como se ha descrito en el Ejemplo 15, excepto que la Capa Superior de TEGADERM™1626W se sustituyó por una película de poli(etileno) extruído (3 mil de espesor) revestida con un PSA, como se ha descrito en la patente de U.S. No. 4.693.776 ("Krampe"). La cinta adhesiva resultante se cortó en muestras y se evaluó en cuanto a la adhesión a la piel seca y húmeda. Los resultados se proporcionan en la Tabla 2.

Ejemplo 18 Cinta adhesiva con soporte de tela BMF-PSA que contiene SAP

Se construyó una cinta adhesiva como se ha descrito en el Ejemplo 15, excepto que, durante el soplado de masa fundida de Adhesivo 3, se añadió AQUALON (CMC) a un nivel de 30 g/m^{2} y se añadió además negro de humo a un nivel de 70 g/m^{2}. La cinta adhesiva resultante se cortó en muestras y se evaluó en cuanto a la adhesión a la piel seca y húmeda. Los resultados se proporcionan en la Tabla 2.

Ejemplo Comparativo 2

Cinta adhesiva sin soporte de tela BMF-PSA que contiene SAP

Se construyó una cinta adhesiva como se ha descrito en el Ejemplo 16, excepto que se excluyó el soporte BMF-PSA (Capa Central) de la construcción. La cinta adhesiva resultante se cortó en muestras y se evaluó en cuanto a la adhesión a la piel seca y húmeda. Los resultados se proporcionan en la Tabla 2.

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Ejemplo Comparativo 3

Cinta Adhesiva sin Soporte de Tela BMF-PSA que Contiene SAP

Se construyó una cinta adhesiva como se ha descrito en el Ejemplo 17, excepto que se excluyó el soporte BMF-PSA (Capa Central) de la construcción. La cinta adhesiva resultante se cortó en muestras y se evaluó en cuanto a la adhesión a la piel seca y húmeda. Los resultados se proporcionan en la Tabla 2.

Ejemplo 19 Cinta adhesiva con soporte de tela BMF-PSA que contiene SAP

Se construyó una cinta adhesiva como se ha descrito en el Ejemplo 9, excepto que, en vez de Adhesivo 1 como Capa Inferior, se usó un copolímero de bloques convencional, hecho adherente, a base de KRATON™ 1119 (Shell Chemical Company, Houston, TX) aplicado como franjas revestidas a alrededor de 6 franjas/cm (aproximadamente 40% de superficie cubierta por adhesivo). La cinta adhesiva resultante se cortó en muestras y se evaluó en cuanto a la adhesión a la piel seca y húmeda. Los resultados se proporcionan en la Tabla 3.

Evaluaciones Resultados de adherencia a la piel seca y húmeda

Se evaluaron cualitativamente, en cuanto a la adherencia a la piel húmeda, muestras de cintas adhesivas de los Ejemplos 1-3 y del Ejemplo Comparativo 1. Las muestras construidas con un soporte BMF-PSA que contenían 30 g/m^{2} de SAP y usando un adhesivo a la piel BMF-PSA (Ejemplos 1-3), se adherían enérgicamente a la piel húmeda, mientras que una construcción adhesiva similar sin el soporte BMF-PSA que contiene SAP (Ejemplo Comparativo 1) no se adhería en un nivel útil a la piel húmeda.

Las muestras de cintas adhesivas de los Ejemplos 4-14 se evaluaron cuantitativamente en cuanto a la adherencia a la piel seca y húmeda (ver Procedimientos de Pruebas) con los resultados proporcionados en la Tabla 1. Estos resultados demuestran que las cintas adhesivas construidas con un adhesivo a la piel poroso (tela BMF-PSA), un soporte de tela BMF-PSA que contiene niveles suficientes de un SAP, y una capa superior de película delgada (por ejemplo, vendaje TEGADERM™), tenían buena a excelente adhesión a la piel húmeda.

Las muestras de cintas adhesivas de los Ejemplos 15-18 y Ejemplos Comparativos 2-3 se evaluaron cuantitativamente respecto a la adherencia a la piel seca y húmeda con los resultados proporcionados en la Tabla 2. Estos resultados demuestran que las cintas adhesivas construidas con un adhesivo a la piel poroso (tela BMF-PSA), un soporte de tela BMF-PSA que contiene niveles suficientes de un SAP, y una Capa Superior de película delgada (por ejemplo, vendaje TEGADERM™, Ej. 15) o absorbente (por ejemplo, acetato-tafetán tejido, Ej. 16), tenían buena a excelente adhesión a la piel húmeda. El Ejemplo 2 de control (C2) también tenía buena adhesión a la piel húmeda que se esperaría de una cinta que tiene un adhesivo poroso y un soporte absorbente de agua. Las cintas adhesivas de los Ejemplos 15, 16 y C2 también poseían el rasgo deseable de tener adhesiones a la piel húmeda y seca casi iguales. Las cintas adhesivas de los Ejemplos 17 y C3 se construyeron con una capa superior de poli(etileno) que no era absorbente del agua y que dieron por resultado una construcción algo rígida. Estos factores contribuyeron evidentemente a los resultados que se obtuvieron de adhesión relativamente baja a la piel húmeda. Los resultados de probar los productos comerciales, Vendaje DURAPORE™ (3M Company) y Cinta Quirúrgica BLENDERM™ (3M Company) se muestran también en la Tabla 2. Ambos productos mostraron una adhesión a la piel seca significativamente mayor que a la piel húmeda.

Las muestras de cintas adhesivas del Ejemplo 19 se evaluaron cuantitativamente respecto a la adherencia a la piel seca y húmeda con los resultados proporcionados en la Tabla 3. Estos resultados demostraron que una cinta adhesiva construida con un adhesivo a la piel poroso (por ejemplo, un adhesivo discontinuo logrado aplicando en un modelo de franjas un polímero KRATON™ hecho adherente), un soporte de tela BMF-PSA que contiene niveles suficientes de un SAP, y una Capa Superior de película delgada (por ejemplo, vendaje TEGADERM™ tenía buena adhesión a la piel húmeda. La cinta adhesiva del Ejemplo 19 poseía también el rasgo deseable de tener adhesiones a la piel húmeda y a la piel seca casi iguales.

De estos ejemplos se concluye que las cintas adhesivas que tienen un adhesivo a la piel poroso y un soporte absorbente que contiene SAP se pueden construir para poseer niveles prácticamente útiles de adhesión a la piel húmeda, comparada especialmente con la adhesión a la piel húmeda de cintas adhesivas disponibles comercialmente.

1

2

3

Claims

1. Un sustrato revestido de adhesivo que comprende un sustrato soporte y una capa de adhesivo discontinua (14) que lo reviste, en el que el sustrato revestido de adhesivo tiene una adhesión inicial a la piel húmeda de al menos 20 g/2,5 cm (0,08 N/cm), caracterizado porque el sustrato soporte comprende una tela fibrosa (12) y un material de partículas absorbente (16).

2. El artículo de la reivindicación 1, en el que la adhesión inicial a la piel seca es al menos alrededor de 20 g/2,5 cm (0,08 N/cm) y la adhesión inicial a la piel húmeda es alrededor de 65% a alrededor de 135% de la adhesión inicial a la piel seca.

3. El artículo de la reivindicación 1 ó 2, en el que el material de partículas absorbente (16) está distribuido uniformemente por toda la tela fibrosa (12) del sustrato soporte y tiene una relación de longitud a anchura no mayor que alrededor de 20:1.

4. El artículo de la reivindicación 1 ó 2, en el que el material de partículas absorbente (16) está dispuesto sobre una superficie principal de la tela fibrosa (12) del sustrato soporte y tiene una relación de longitud a anchura no mayor que 10:1, y tiene un tamaño de partícula menor que alrededor de 800 micras.

5. El artículo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el material de partículas absorbente (16) es capaz de absorber al menos 50 veces su peso de agua y el sustrato soporte comprende fibras adhesivas piezosensibles que forman la capa adhesiva discontinua (14) en la que la adhesión inicial a la piel húmeda es al menos 65% de la adhesión inicial a la piel seca.

6. El artículo de la reivindicación 5 en el que la tela fibrosa (12) del sustrato soporte comprende fibras multicapa.

7. El artículo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en el que el sustrato soporte comprende un material estratificado que incluye una película (20) impermeable a los líquidos, respirable, e incluye una tela fibrosa sin material de partículas.

8. El artículo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la adhesión inicial a la piel húmeda y a la piel seca es al menos alrededor de 40 g/2,5 cm (0,08 N/cm).

9. El artículo de la reivindicación 5 en el que las fibras adhesivas piezosensibles están mezcladas con fibras adhesivas no piezosensibles.

10. El artículo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el adhesivo piezosensible está compuesto por una composición polimérica insoluble en agua y no absorbente.