ES2244836T3

ES2244836T3 - Bandas compuestas con regiones elasticas discretas de polimero.

Info

Publication number: ES2244836T3
Application number: ES02802766T
Authority: ES
Inventors: Byron M. Jackson; Bradley W. Eaton; Leigh E. Wood; Scott J. Tuman
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2001-11-05
Filing date: 2002-09-16
Publication date: 2005-12-16
Anticipated expiration: 2022-09-16
Also published as: EP1451013A1; CN1331666C; DE60205772T2; BR0213528A; EP1451013B1; RU2004113951A; CN1582231A; JP2005508267A; MXPA04003728A; AR037196A1; EP1604817A3; KR20050027979A; ATE302686T1; RU2303531C2; EP1604817A2; US20030087059A1; WO2003039868A1; JP4520149B2; KR100887261B1; DE60205772D1

Abstract

¿ Un método para producir una banda de material compuesto, comprendiendo el método: proporcionar un rodillo de transferencia que comprende una superficie exterior que comprende una o más depresiones formadas en ella; suministrar una composición fundida de elastómero termoplástico sobre la superficie exterior del rodillo de transferencia; eliminar por frotamiento la composición de elastómero termoplástico fundida de la superficie exterior del rodillo de transferencia, en donde una porción de la composición de elastómero termoplástico fundida entra en las una o más depresiones, y adicionalmente en donde la porción de la composición de elastómero termoplástico fundida contenida en las una o más depresiones permanece en las una o más depresiones después de la eliminación por frotamiento de la composición de elastómero termoplástico fundida de la superficie exterior del rodillo de transferencia; y transferir al menos una porción de la composición de elastómero termoplástico fundida contenida enlas una o más depresiones a una primera superficie mayor de un sustrato poniendo en contacto la primera superficie mayor del sustrato con la superficie exterior del rodillo de transferencia y la composición de elastómero termoplástico fundida contenida en las una o más depresiones, seguido por separación del sustrato del rodillo de transferencia, en donde una o más regiones discretas de polímero que comprenden la composición de elastómero termoplástico están localizadas sobre la primera superficie mayor del sustrato después de separar el sustrato del rodillo de transferencia.

Description

Bandas compuestas con regiones elásticas discretas de polímero.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a métodos de fabricación de bandas compuestas que incluyen una o más regiones discretas de polímero de una composición elastómera termoplástica.

Antecedentes

La fabricación de artículos que exhiben elasticidad, es decir, capacidad de recuperar al menos parcialmente su forma original después de una elongación moderada, puede ser deseable por varias razones. Por ejemplo, la elasticidad puede ser útil en conexión con sistemas de sujeción para artículos tales como prendas de vestir (v.g., pañales, pantalones de deporte, batas, etc.). La elasticidad en las prendas de vestir puede proporcionar lo que denominarse ajuste dinámico, es decir, la aptitud para estirarse y recuperarse en respuesta a los movimientos del usuario.

La elasticidad puede ser útil también en conexión con otras aplicaciones. Por ejemplo, algunos sujetadores pueden proporcionar una fijación más consistente si el sujetador se mantiene en tensión que la que puede proporcionarse por estiramiento del sujetador basándose en las fuerzas de recuperación para proporcionar la tensión deseada. En otros casos, la elasticidad puede permitir un ajuste fácil del tamaño o la longitud de un sujetador u otro artículo.

Aunque la elasticidad puede ser beneficiosa en una diversidad de aplicaciones diferentes, la misma puede generar problemas en su fabricación. Muchos intentos de proporcionar elasticidad se basan en componentes elásticos separados que están, v.g., pegados o cosidos a un respaldo u otro miembro inelástico para proporcionar la elasticidad deseada. La fabricación de tales artículos compuestos puede ser problemática en el sentido de que la fijación segura de los componentes elásticos puede ser difícil de conseguir y/o mantener. Adicionalmente, el coste y la dificultad de proporcionar y unir componentes elásticos separados puede ser relativamente alto. La manipulación y fijación de componentes elásticos separados puede reducir la capacidad de producción, causar desechos adicionales (en los casos en que los componentes separados no están fijados con seguridad), etc.

En otros casos, puede construirse un artículo entero para proporcionar la elasticidad deseada. Por ejemplo, muchos sistemas de sujeción elásticos están basados en el uso de respaldos elásticos de material estratificado en los cuales los materiales elásticos se proporcionan en la forma de una película que es coextensiva con el respaldo. Un enfoque de este tipo puede incrementar los costes asociados con la provisión de una o varias capas elásticas coextensivas. Adicionalmente, muchos materiales elásticos no son transpirables. Si los respaldos de material estratificado elástico están destinados a utilización en prendas de vestir, puede ser deseable perforar el respaldo para mejorar su transpirabilidad. Sin embargo, un procesamiento adicional de este tipo aumenta el coste de producción del respaldo elástico de material estratificado. Otra desventaja potencial de los respaldos elásticos de material estratificado es que puede ser difícil proporcionar cualquier variabilidad en las fuerzas de recuperación elásticas generadas en porciones diferentes del respaldo.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona métodos de fabricación de bandas de material compuesto de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 13, que incluyen un sustrato con una o más regiones discretas de polímero localizadas en él. Cada una de las regiones discretas de polímero está formada por una composición elastómera termoplástica que se transfiere al sustrato en depresiones formadas sobre un rodillo de transferencia. Las regiones discretas de polímero elastómero pueden utilizarse para proporcionar elasticidad a un sustrato que es inelástico, o pueden utilizarse para ajustar la elasticidad de un sustrato que es elástico en sí mismo.

En otros aspectos, la presente invención puede proporcionar sustratos o artículos de acuerdo con la reivindicación 19 que exhiben elasticidad como resultado de la adición de una o más regiones discretas de polímero elastómero, proporcionándose la elasticidad en combinación con regiones discretas de polímero que pueden atender a otras funciones, v.g., sujetadores mecánicos, distribución de tensiones, sitios de adhesión, etc.

Una ventaja de algunos métodos de la presente invención es la capacidad para transferir una o más regiones discretas de polímero sobre una superficie mayor de un sustrato, en la cual el material elastómero termoplástico de la región discreta de polímero puede verse forzado contra el sustrato por un rodillo de transferencia. Si el sustrato es poroso, fibroso, etc., dicha presión puede mejorar la fijación de las regiones discretas de polímero a los sustratos forzando que una porción de la composición del elastómero termoplástico infiltre el sustrato y/o encapsule fibras del sustrato.

Otra ventaja de la presente invención es la capacidad para proporcionar composiciones termoplásticas diferentes, tales que algunas regiones descritas de polímero pueden estar formadas por una composición termoplástica, mientras que otras regiones discretas del polímero están formadas por una sola composición termoplástica diferente. Por ejemplo, pueden proporcionarse regiones discretas de polímero elastómero sobre el mismo sustrato como regiones discretas de polímero no elastómeras.

Otra ventaja de la presente invención es la capacidad para controlar la forma, la separación, y el volumen de las regiones discretas de polímero. Esto puede ser particularmente ventajoso debido a que estos parámetros (forma, separación, y volumen) pueden fijarse con indiferencia de la velocidad de línea del sistema.

Otra ventaja de la presente invención es la capacidad para proporcionar una o más regiones discretas de polímero que se extienden a todo lo largo de la longitud del sustrato (si bien no están formadas sobre toda la anchura del sustrato, es decir, las regiones discretas de polímero no son coextensivas con la superficie mayor del sustrato).

Otra ventaja adicional de los métodos de la presente invención es la capacidad para proporcionar una o más regiones discretas de polímero sobre ambas superficies mayores de un sustrato. Las regiones discretas de polímero en las superficies mayores opuestas pueden estar formadas por el mismo o diferentes materiales y otras características en caso deseado.

En otra realización, la presente invención proporciona un método para producir una banda de material compuesto proporcionando un rodillo de transferencia con una superficie exterior que incluye una o más depresiones formadas en ella; y suministrar una composición elastómera termoplástica fundida sobre la superficie exterior del rodillo de transferencia. El método incluye también eliminar por frotamiento la composición de elastómero termoplástico fundida de la superficie exterior del rodillo de transferencia, con lo cual una porción de la composición de elastómero termoplástico fundida entra en las una o más depresiones, y con lo cual adicionalmente la porción de la composición de elastómero termoplástico fundida que entra en las una o más depresiones permanece en las una o más depresiones después de eliminar por frotamiento la composición de elastómero termoplástico fundida de la superficie exterior del rodillo de transferencia; y transferir al menos una porción de la composición de elastómero termoplástico fundida que ha entrado en las una o más depresiones a una primera superficie mayor de un sustrato poniendo en contacto la primera superficie mayor del sustrato con la superficie exterior del rodillo de transferencia y la composición de elastómero termoplástico fundida contenida en las una o más depresiones, seguido por separación del sustrato del rodillo de transferencia, con lo que una o más regiones discretas de polímero formadas por la composición de elastómero termoplástico quedan localizadas sobre la primera superficie mayor del sustrato después de separar el sustrato del rodillo de transferencia.

En otra realización, la presente invención proporciona un método para producir una banda de material compuesto proporcionando un rodillo de transferencia con una superficie exterior que incluye una o más depresiones formadas en ella; y suministrar una composición de elastómero termoplástico fundida sobre la superficie exterior del rodillo de transferencia. El método incluye también eliminar por frotamiento la composición de elastómero termoplástico fundida de la superficie exterior del rodillo de transferencia, con lo cual una porción de la composición de elastómero termoplástico fundida entra en las una o más depresiones, y con lo cual adicionalmente la porción de la composición de elastómero termoplástico fundida que entra en las una o más depresiones permanece en las una o más depresiones después de eliminar por frotamiento la composición de elastómero termoplástico fundida de la superficie exterior del rodillo de transferencia; y forzar la penetración de una porción de una primera superficie mayor de un sustrato en las una o más depresiones, incluyendo la primera superficie mayor una superficie porosa que comprende fibras, e infiltrando una porción de la composición de elastómero termoplástico contenida en las una o más depresiones la superficie porosa, y todavía adicionalmente, encapsulando la composición de elastómero termoplástico fundida al menos una porción de la menos algunas de las fibras. El método incluye también separar el sustrato del rodillo de transferencia, estando localizadas una o más regiones discretas de polímero formadas por la composición de elastómero termoplástico sobre la primera superficie mayor del sustrato después de separar el sustrato del rodillo de transferencia.

En otra realización, la presente invención proporciona un método para producir una banda de material compuesto proporcionando un rodillo de transferencia con una superficie exterior que incluye una o más depresiones formadas en ella; y suministrar una composición de elastómero termoplástico fundida sobre la superficie exterior del rodillo de transferencia. El método incluye también eliminar por frotamiento la composición de elastómero termoplástico fundida de la superficie exterior del rodillo de transferencia, con lo cual una porción de la composición de elastómero termoplástico fundida entra en las una o más depresiones, y con lo cual adicionalmente la porción de la composición de elastómero termoplástico fundida que entra en las una o más depresiones permanece en las una o más depresiones después de eliminar por frotamiento la composición de elastómero termoplástico fundida de la superficie exterior del rodillo de transferencia; y transferir al menos una porción de la composición de elastómero termoplástico fundida contenida en las una o más depresiones a una primera superficie mayor de un primer sustrato poniendo en contacto la primera superficie mayor del primer sustrato con la superficie exterior del rodillo de transferencia y la composición de elastómero termoplástico fundida contenida en las una o más depresiones, seguido por separación del primer sustrato del rodillo de transferencia, en donde una o más regiones discretas de polímero formadas por la composición elastómera termoplástica quedan localizadas sobre la primera superficie mayor del primer sustrato después de separar el primer sustrato del rodillo de transferencia. El método incluye adicionalmente estratificar un segundo sustrato a la primera superficie mayor del primer sustrato, en donde la una o más regiones discretas de polímero sobre el primer sustrato quedan localizadas entre el primer sustrato y el segundo sustrato después de estratificar el segundo sustrato al primer sustrato.

En otra realización, la presente invención proporciona un método para producir una banda de material compuesto proporcionando un primer sustrato que incluye una primera superficie mayor y una segunda superficie mayor, una pluralidad de regiones discretas de polímero elastómero formadas por una composición elastómera termoplástica localizada sobre la primera superficie mayor del primer sustrato, en donde cada región discreta de polímero elastómero de la pluralidad de regiones discretas de polímero elastómero infiltra la primera superficie mayor del primer sustrato. El método incluye proporcionar un segundo sustrato que tiene una primera superficie mayor y una segunda superficie mayor, una pluralidad de regiones discretas de polímero formadas por una composición termoplástica localizada sobre la primera superficie mayor del segundo sustrato, en donde cada región discreta de polímero de la pluralidad de regiones discretas de polímero infiltra la primera superficie mayor del segundo sustrato. El método incluye adicionalmente estratificar el primer sustrato al segundo sustrato.

En otra realización, la presente invención proporciona un artículo elástico de sujeción que incluye un sustrato con superficies mayores primera y segunda; uno o más sujetadores mecánicos fijados a la primera superficie mayor del sustrato, en donde cada sujetador mecánico de los uno o más sujetadores mecánicos incluye una región termoplástica discreta que infiltra la primera superficie mayor del sustrato, y en donde cada sujetador mecánico de los uno o más sujetadores mecánicos incluye adicionalmente una pluralidad de estructuras de sujeción localizadas sobre él, estando orientadas las estructuras de sujeción hacia el lado opuesta a la primera superficie mayor del sustrato. El artículo incluye adicionalmente uno o más elementos elásticos fijados al sustrato, en donde cada elemento elástico de los uno o más elementos elásticos incluye una región discreta de elastómero termoplástico que infiltra una porción del sustrato.

En otra realización, la presente invención proporciona un artículo elástico que incluye un sustrato que tiene superficies mayores primera y segunda; uno o más elementos elásticos fijados al sustrato, en donde cada elemento elástico de los uno o más elementos elásticos incluye una región discreta de elastómero termoplástico que infiltra una porción del sustrato; y uno o más sitios de adhesión localizados sobre la primera superficie mayor del sustrato.

En otra realización, la presente invención proporciona un artículo elástico que incluye un sustrato que tiene superficies mayores primera y segunda; uno o más elementos elásticos fijados al sustrato, en donde cada elemento elástico de los uno o más elementos elásticos incluye una región discreta de elastómero termoplástico que infiltra una porción del sustrato; y una o más rendijas formadas a través del sustrato, en el cual al menos uno de los uno o más elementos elásticos se extiende sobre cada rendija de las una o más rendijas.

En otro aspecto, la presente invención proporciona un artículo elástico que incluye un sustrato con superficies mayores primera y segunda; uno o más elementos elásticos fijados al sustrato, en donde cada elemento elástico de los uno o más elementos elásticos incluye una región discreta de elastómero termoplástico que infiltra una porción del sustrato; y uno o más pliegues formados en el sustrato, en donde al menos uno de los uno o más elementos elásticos se extiende sobre al menos un pliegue de los uno o más pliegues.

Estas y otras características y ventajas de los métodos de acuerdo con la presente invención se describen a continuación en conexión con diversas realizaciones ilustrativas de la invención.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista en sección transversal de una banda de material compuesto fabricada de acuerdo con los métodos de la presente invención.

La Fig. 2 es una vista en perspectiva de una banda plegada de material compuesto fabricada de acuerdo con los métodos de la presente invención.

La Fig. 3 es una vista en planta de la banda plegada de material compuesto de la Fig. 2.

La Fig. 4 es una vista en perspectiva de un proceso de transferencia de polímero útil para proporcionar regiones discretas de polímero sobre un sustrato de acuerdo con los métodos de la presente invención.

La Fig. 4A ilustra otro rodillo de transferencia y otra fuente de polímero útiles en conexión con sistemas y métodos de suministro divididos en zonas.

La Fig. 4B es una vista parcial en corte transversal aumentada que representa el frotamiento del rodillo de transferencia con una cuchilla doctor.

La Fig. 4C es una vista en corte transversal parcial aumentada que representa un rodillo de soporte conformable que fuerza un sustrato contra un rodillo de transferencia.

La Fig. 4D es una vista parcial en corte transversal aumentada que representa un rodillo de soporte coincidente que incluye protrusiones alineadas con depresiones en el rodillo de transferencia.

La Fig. 5 es una vista en planta de un pañal desechable.

La Fig. 6 es una vista en planta de una lengüeta de sujeción fabricada a partir de una porción de una banda de material compuesto de acuerdo con la presente invención.

La Fig. 7 es una vista en corte transversal del artículo de Fig. 6, tomada a lo largo de la línea 7-7 en Fig. 6.

La Fig. 8 es una vista en corte transversal del artículo de Fig. 6, tomada a lo largo de la línea 8-8 en Fig. 6.

La Fig. 9 es una vista en perspectiva de un sistema para fabricar una banda de material compuesto que incluye regiones discretas de polímero de acuerdo con la presente invención.

La Fig. 10 es una vista en planta de una banda de material compuesto de acuerdo con la presente invención, incluyendo la banda de material compuesto líneas de separación.

La Fig. 11 es una vista en planta de otra lengüeta de sujeción fabricada a partir de una porción de una banda de material compuesto de acuerdo con la presente invención.

La Fig. 11A es una vista en planta de un artículo elástico fabricado a partir de una banda de material compuesto de acuerdo con la presente invención.

La Fig. 11B es una vista en planta de un artículo elástico fabricado a partir de una banda de material compuesto de acuerdo con la presente invención.

La Fig. 12 es una vista en corte transversal del artículo de Fig. 11, tomada a lo largo de la línea 12-12 en Fig. 11.

La Fig. 13 es una vista en corte transversal del artículo de Fig. 11, tomada a lo largo de la línea 13-13 en Fig. 11.

La Fig. 14 representa un sistema para fabricar una banda de material compuesto que incluye regiones discretas de polímero de acuerdo con la presente invención.

La Fig. 15 es una vista en planta de una depresión en un rodillo de transferencia que puede utilizarse en conexión con los métodos de la presente invención.

La Fig. 16 es una vista en corte transversal de la depresión de Fig. 15 tomada a lo largo de la línea 16-16 en Fig. 15.

La Fig. 17 es una vista en planta de depresiones alternativas sobre un rodillo de transferencia que pueden utilizarse en conexión con los métodos de la presente invención.

La Fig. 18 es una vista en corte transversal de una depresión de Fig. 17 tomada a lo largo de la línea 18-18 en Fig. 17.

La Fig. 19 es una vista en planta de una porción de la banda de material compuesto fabricada de acuerdo con la presente invención.

La Fig. 20 es una vista en perspectiva de un rodillo de transferencia que puede utilizarse para fabricar la banda de material compuesto de Fig. 19.

La Fig. 21 es una vista en planta de una porción de una banda de material compuesto fabricada de acuerdo con la presente invención que incluye regiones discretas de polímero que se extienden a través de la anchura del sustrato.

Descripción detallada de realizaciones ilustrativas de la invención

La presente invención proporciona métodos y sistemas para producir bandas de material compuesto que incluyen un sustrato con regiones discretas de polímero elastómero localizadas sobre y/o dentro del sustrato. Se describirán a continuación diversas construcciones diferentes que ilustran diversas realizaciones de las bandas de material compuesto que pueden fabricarse de acuerdo con los métodos de la presente invención. Estas construcciones ilustrativas no deben considerarse limitantes de la presente invención, la cual debe considerarse limitada únicamente por las reivindicaciones que siguen.

Por ejemplo, algunas realizaciones de la invención se describirán en el contexto de un artículo absorbente desechable, tal como un pañal desechable. Sin embargo, es inmediatamente evidente que la presente invención podría emplearse también con otros artículos, tales como capuchas, batas, fundas de zapatos, artículos para cuidado femenino, prendas de incontinencia, etcétera.

La Fig. 1 es una vista en corte transversal de una porción de una banda de material compuesto fabricada de acuerdo con la presente invención. La banda de material compuesto incluye un sustrato 10 con una primera superficie mayor 18 y una segunda superficie mayor 19. Una pluralidad de regiones discretas de polímero 14 están localizadas sobre la primera superficie mayor 18 del sustrato 10. Las regiones 14 pueden estar formadas preferiblemente por una composición de elastómero termoplástico como se expone con mayor detalle a continuación.

Las diferentes regiones discretas de polímero 14 están separadas por áreas expuestas 16 sobre la primera superficie mayor 18 del sustrato 10. Como se representa en Fig. 1, la separación, es decir, el tamaño del área expuesta 16 entre las regiones discretas de polímero 14 puede ser igual o diferente. Por ejemplo, el área expuesta 16 localizada entre el par situado más a la izquierda de las regiones discretas de polímero 14 es mayor que el área expuesta 16 localizada entre el par situado más a la derecha de las regiones discretas de polímero 14.

Las regiones discretas de polímero 14 pueden cubrir cualquier porción deseada de la superficie externa del sustrato 10 sobre la cual están posicionadas aquéllas, aunque se entenderá que las regiones discretas de polímero 14 no cubrirán toda la superficie del sustrato 10. Algunas variaciones en el porcentaje de la superficie externa ocupada por las regiones discretas de polímero pueden ser como se describe, por ejemplo, en la Solicitud de Patente U.S. No. de Serie 09/257.447, en tramitación, titulada WEB HAVING DISCRETE STEM REGIONS, presentada el 25 de febrero de 1999 (publicada como Publicación Internacional No. WO 00/50229).

Adicionalmente, aunque las regiones discretas de polímero 14 se representan como desconectadas unas de otras, debe entenderse que algunas bandas de material compuesto fabricadas con los sistemas y métodos de la presente invención pueden incluir una capa de piel relativamente delgada de la composición termoplástica utilizada para formar las regiones discretas de polímero. Una capa de piel de este tipo puede, en algunos casos, conectar algunas o la totalidad de las regiones discretas de polímero sobre la banda de material compuesto. En los casos en que, v.g., la capa de piel está formada por una composición elastómera termoplástica, la cantidad de polímero en la capa de piel será, sin embargo, insuficiente para afectar significativamente a la elasticidad del sustrato 10 fuera de las regiones discretas de polímero 14 más gruesas.

Los sustratos utilizados en conexión con las bandas de material compuesto de la presente invención pueden tener una diversidad de construcciones. Por ejemplo, los sustratos pueden ser un material tejido, material no tejido, material de punto, papel, película, o cualesquiera otros medios continuos que puedan alimentarse a través de un punto de estrechamiento entre rodillos. Los sustratos pueden tener una gran diversidad de propiedades, tales como extensibilidad, elasticidad, flexibilidad, conformabilidad, transpirabilidad, porosidad, rigidez, etc. Adicionalmente, los sustratos pueden incluir pliegues, ondulaciones u otras deformaciones con respecto a una configuración aplastada de hoja plana.

En algunos casos, los sustratos pueden exhibir cierto nivel de extensibilidad y también, en algunos casos, elasticidad. Bandas extensibles que pueden ser preferidas pueden tener una fuerza inicial de deformación por tracción de la menos aproximadamente 50 g/cm, preferiblemente al menos aproximadamente 100 g/cm. Adicionalmente, las bandas extensibles pueden ser preferiblemente bandas extensibles no tejidas.

Procesos adecuados para fabricar una banda no tejida que puede utilizarse en conexión con la presente invención incluyen, pero sin carácter limitante, extensión al aire, unión por hilado, entrelazado por hilado, bandas unidas por soplado en fusión y procesos de formación de bandas unidas cardadas. Las bandas no tejidas unidas por hilado se fabrican por extrusión de un termoplástico fundido, como filamentos procedentes de una serie de orificios de matriz finos en una hilera. El diámetro de los filamentos extruidos se reduce rápidamente bajo tensión mediante, por ejemplo, estirado fluido no eductivo o eductivo u otros mecanismos conocidos de unión por hilado, tales como los descritos en las Patentes U.S. Núms. 4.340.563 (Appel et al.); 3.692.618 (Dorschner et al.); 3.338.992 y 3.341.394 (Kinney); 3.276.944 (Levy); 3.502.538 (Peterson); 3.502.763 (Hartman) y 3.542.615 (Dobo et al.). La banda de unión por hilado está preferiblemente unida (unión por puntos o continua).

La capa de banda no tejida puede fabricarse también a partir de bandas cardadas unidas. Las bandas cardadas están hechas de fibras cortadas separadas, fibras que se envían a través de una unidad de peinado o cardado que separa y alinea las fibras cortadas en la dirección de la máquina a fin de formar una banda fibrosa no tejida orientada generalmente en la dirección de la máquina. Sin embargo, pueden utilizarse aleatorizadores para reducir esta orientación en la dirección de la máquina.

Una vez que se ha formado la banda cardada, la misma se une por uno o más de varios métodos de unión a fin de conferir propiedades de tracción adecuadas a la misma. Un método de unión es la unión en polvo, en la cual un adhesivo pulverizado se distribuye por toda la banda y se activa luego, usualmente por calentamiento de la banda y el adhesivo con aire caliente. Otro método de unión es la unión según un patrón, en la cual se utilizan rodillos de calandrado calientes o equipo de unión por ultrasonidos para unir las fibras unas a otras, usualmente en un patrón de unión localizado, aunque la banda puede unirse en toda su superficie, si se desea. Generalmente, cuanto más unidas están entre sí las fibras de una banda, tanto mayores serán las propiedades de tracción de la banda no tejida.

La extensión al aire es otro proceso por el cual pueden fabricarse bandas no tejidas fibrosas útiles en la presente invención. En el proceso de extensión al aire, haces de pequeñas fibras que tienen usualmente longitudes comprendidas entre aproximadamente 6 y aproximadamente 19 milímetros se separan y se arrastran en una corriente de aire después de lo cual se depositan sobre un tamiz de conformación, a menudo con la ayuda de un suministro de vacío. Las fibras depositadas aleatoriamente se unen luego unas a otras utilizando, por ejemplo, aire caliente o un adhesivo en spray.

Las bandas no tejidas sopladas en fusión pueden formarse por extrusión de polímeros termoplásticos a partir de orificios de matriz múltiples, atenuándose inmediatamente dichas corrientes de polímero fundidas por aire caliente o vapor de agua de velocidad alta a lo largo de dos caras de la matriz inmediatamente en el punto en el que el polímero sale de los orificios de la matriz. Las fibras resultantes se enmarañan en una banda coherente en la corriente de aire turbulento resultante antes de ser recogidas sobre una superficie colectora. Generalmente, para proporcionar integridad y resistencia suficientes para la presente invención, las bandas sopladas en fusión tienen que unirse ulteriormente por ejemplo por unión directa con aire, calor o unión por ultrasonidos como se ha descrito arriba.

Una banda puede hacerse extensible por ranurado a saltos como se expone, v.g., en la Publicación Internacional No. WO 96/10481 (Abuto et al.). Si se desea una banda extensible elástica, las ranuras son discontinuas y se cortan generalmente sobre la banda antes de la fijación de la banda a cualquier componente elástico. Aunque más difícil, es también posible crear ranuras en la capa de banda inelástica después que la banda inelástica se ha estratificado a la banda elástica. Al menos una porción de las ranuras en la banda inelástica deberían ser generalmente perpendiculares (o tener un vector perpendicular sustancial) a la dirección deseada de extensibilidad o elasticidad (la al menos primera dirección) de la capa de banda elástica. Por la expresión "generalmente perpendicular" se entiende que el ángulo entre el eje longitudinal de la ranura o ranuras seleccionada(s) y la dirección de extensibilidad está comprendido entre 60 y 120 grados. Un número suficiente de las ranuras descritas son generalmente perpendiculares, con lo que el estratificado global es elástico. La provisión de ranuras en dos direcciones es ventajosa cuando se desea que el estratificado elástico sea elástico en al menos dos direcciones diferentes.

Una banda no tejida utilizada en conexión con la presente invención puede ser también una banda no tejida estrechada reversiblemente o no en cuello como se describe en las Patentes U.S. Núms. 4.965.122; 4.981.747; 5.114.781; 5.116.662; y 5.226.992 (concedidas todas ellas a Morman). En estas realizaciones, la banda no tejida sufre elongación en una dirección perpendicular a la dirección deseada de extensibilidad. Cuando la banda no tejida se ajusta en esta condición sometida a elongación, la misma tendrá propiedades de estirado y recuperación en la dirección de extensibilidad.

Los sustratos utilizados en conexión con la presente invención pueden exhibir preferiblemente cierta porosidad en una o ambas de las superficies mayores del sustrato, de tal modo que cuando se proporciona una composición termoplástica fundida sobre una de las superficies mayores del sustrato, se forma una unión mecánica entre la composición termoplástica fundida y el sustrato a medida que la composición termoplástica infiltra y/o encapsula una porción de la superficie porosa del sustrato. Tal como se utiliza en conexión con la presente invención, el término "poroso" incluye tanto estructuras que incluyen huecos formados en su interior como estructuras formadas por un conjunto de fibras (v.g., tejidas, no tejidas, de punto, etc.) que permiten la infiltración de la composición termoplástica fundida en los intersticios entre las fibras. Si la superficie porosa incluye fibras, la composición termoplástica puede encapsular preferiblemente fibras o porciones de fibras en la superficie del sustrato.

Tal como se utiliza en esta memoria, el término "fibra" incluye fibras de longitud indefinida (v.g., filamentos) y fibras de longitud discreta, v.g., fibras cortadas. Las fibras utilizadas en conexión con la presente invención pueden ser fibras de componentes múltiples. La expresión "fibra de componentes múltiples" hace referencia a una fibra que tiene al menos dos dominios de polímero estructurados coextensivos longitudinalmente distintos en la sección transversal de la fibra, en contraposición a mezclas en las cuales los dominios tienden a ser dispersos, aleatorios, o no estructurados. Así pues, los dominios distintos pueden estar formados por polímeros de clases de polímeros diferentes (v.g., nailon y polipropileno) o estar formados por polímeros de la misma clase de polímero (v.g., nailon) pero que difieren en sus propiedades o características. Por tanto, debe entenderse que la expresión "fibra de componentes múltiples" incluye, pero sin carácter limitante, estructuras de fibra vaina-núcleo concéntricas y excéntricas, estructuras de fibras simétricas y asimétricas yuxtapuestas, estructuras de fibras de tipo isla, estructuras de fibras del tipo porción de tarta, y fibras huecas de estas configuraciones.

El tipo y la construcción del material o materiales en el sustrato deberían considerarse cuando se selecciona un sustrato apropiado al cual se aplica una composición termoplástica fundida. Generalmente, tales materiales son del tipo y la construcción que no funde, se reblandece o se desmorona de cualquier otro modo a las temperaturas y presiones que prevalecen durante el paso de transferencia de la composición termoplástica al sustrato. Por ejemplo, el sustrato debería tener una resistencia interna suficiente de tal modo que el mismo no se desintegre durante el proceso. Preferiblemente, el sustrato tiene suficiente resistencia en la dirección de la máquina a la temperatura del rodillo de transferencia para separarse intacto del rodillo de transferencia.

Aunque los sustratos representados en las diversas vistas en corte transversal de la presente invención se ilustran como estructuras de una sola capa, debe entenderse que los sustratos pueden ser de construcción monocapa o multicapa. Si se utiliza una construcción multicapa, se comprenderá que las diversas capas pueden tener la misma o diferentes propiedades, construcciones, etc. Algunas de estas variaciones pueden ser como se describe, por ejemplo, en la Solicitud de Patente U.S. No. de Serie 09/257.447, en tramitación, titulada WEB HAVING DISCRETE STEM REGIONS, presentada el 25 de febrero de 1999 (publicada como Publicación Internacional No. WO 00/50229).

Las regiones discretas de polímero 14 pueden estar formadas por una gran diversidad de materiales polímeros termoplásticos diferentes. Las composiciones termoplásticas utilizadas en conexión con los métodos de la presente invención deben ser capaces de fluir o penetrar en las depresiones formadas en un rodillo de transferencia de polímero como se describirá más adelante. Adicionalmente, puede ser deseable que alguna(s) de las composiciones termoplásticas exhiba(n) también un grado de moldeabilidad relativamente alto, es decir, la capacidad para penetrar en y preferiblemente adoptar la forma de una cavidad cuando se someten a las condiciones de temperatura y presión apropiadas.

Composiciones termoplásticas adecuadas son aquéllas que son susceptibles de procesamiento en fusión. Tales polímeros son aquéllos que fluirán suficientemente para llenar al menos parcialmente las depresiones, pero que no se degradan significativamente durante un proceso de fusión. Una gran diversidad de composiciones termoplásticas tienen características adecuadas de fusión y fluidez para uso en el proceso de la presente invención dependiendo de la geometría de las depresiones y las condiciones de procesamiento. Adicionalmente, puede preferirse que los materiales procesables en fusión y las condiciones de procesamiento se seleccionen de tal manera que cualesquiera propiedades de recuperación viscoelástica de la composición termoplástica no hagan que la misma se separe significativamente de la o las paredes de las depresiones hasta que se desea la transferencia de la composición termoplástica a un sustrato.

Tal como se utiliza en conexión con la presente invención, "termoplástico" (y variaciones de dicho término) significa un polímero o una composición de polímero que se reblandece cuando se expone al calor y vuelve a su estado original o cerca de su estado original cuando se enfría a la temperatura ambiente.

Algunos ejemplos de composiciones termoplásticas que pueden utilizarse en conexión con la presente invención incluyen, pero sin carácter limitante, poliuretanos, poliolefinas (v.g., polipropilenos, polietilenos, etc.), poliestirenos, policarbonatos, poliésteres, polimetacrilatos, copolímeros etileno-acetato de vinilo, copolímeros etileno-alcohol vinílico, poli(cloruros de vinilo), polímeros etileno-acetato de vinilo modificados con acrilato, copolímeros etileno-ácido acrílico, nailons, fluorocarbonos, etc. Estos materiales pueden ser elastómeros o no elastómeros (v.g., policarbonatos, polimetacrilatos, y poli-(cloruros de vinilo)).

Al menos una o más de las regiones discretas de polímero formadas sobre un sustrato en conexión con las bandas de material compuesto de la presente invención está(n) formada(s) por una composición elastómera termoplástica. Una composición elastómera termoplástica es una composición de polímero que funde y vuelve a su condición original o cerca de su condición original después del enfriamiento y exhibe propiedades elastómeras en las condiciones del ambiente (v.g., temperatura y presión del ambiente). Tal como se utiliza en conexión con la presente invención, el término "elastómero" significa que el material recuperará sustancialmente su forma original después de ser estirado. Adicionalmente, los materiales elastómeros pueden mantener preferiblemente sólo una pequeña deformación remanente después de deformación y relajación, deformación que es preferiblemente no mayor que aproximadamente 30 por ciento y más preferiblemente no mayor que aproximadamente 20 por ciento de la longitud original para una elongación moderada, v.g., aproximadamente 50%. Los materiales elastómeros pueden ser tanto elastómeros puros como mezclas con una fase o contenido de elastómero que exhibirá todavía propiedades elastómeras sustanciales a la temperatura ambiente. La Patente U.S. No. 5.501.679 (Krueger et al.) proporciona alguna descripción adicional con relación a materiales elastómeros que pueden considerarse para uso en conexión con la presente invención.

Las composiciones elastómeras termoplásticas pueden incluir uno o más polímeros. Por ejemplo, la composición elastómera termoplástica podría ser una mezcla con una fase elastómera tal que la composición exhiba propiedades elastómeras a la temperatura ambiente. Polímeros elásticos termoplásticos adecuados incluyen copolímeros de bloques tales como copolímeros de bloques convencionales A-B o A-B-A (v.g., copolímeros de bloques estireno-isopreno-estireno, estireno-butadieno-estireno, estireno-etileno-butileno-estireno), poliuretanos elastómeros, elastómeros olefínicos, particularmente copolímeros elastómeros de etileno (v.g., etileno-acetato de vinilo, elastómeros copolímeros etileno-octeno, elastómeros terpolímeros etileno/propileno/dieno), así como mezclas de éstos entre sí, con otros polímeros elastómeros termoplásticos, o con polímeros termoplásticos no elastómeros.

Las composiciones termoplásticas utilizadas en conexión con la presente invención pueden combinarse también con diversos aditivos para un efecto deseado. Estos aditivos incluyen, por ejemplo, cargas, agentes reductores de la viscosidad, plastificantes, agentes que confieren pegajosidad, colorantes (v.g., tintes o pigmentos), antioxidantes, agentes antiestáticos, adyuvantes de adherencia, agentes anti-formación de bloques, agentes de deslizamiento, estabilizadores (v.g., térmicos o ultravioletas), agentes espumantes, microesferas, burbujas de vidrio, fibras reforzantes (v.g., microfibras), agentes antiadherentes internos, partículas térmicamente conductoras, partículas eléctricamente conductoras, etcétera. Las cantidades de dichos materiales que pueden ser útiles en las composiciones termoplásticas pueden ser determinadas fácilmente por los expertos en la técnica del procesamiento y utilización de dichos
materiales.

Las Figs. 2 y 3 representan otra realización de una banda de material compuesto fabricada de acuerdo con la presente invención que incluye un sustrato 110 sobre el cual están localizadas una pluralidad de regiones discretas de polímero 114a y 114b. El sustrato 110 incluye pliegues 102 que se extienden a través de la anchura del sustrato 110 (definiéndose la anchura por los bordes opuestos 111 del sustrato 110).

La región discreta de polímero 114a es un ejemplo de una región discreta de polímero que se prolonga a lo largo de toda la longitud del sustrato 110, de tal modo que la región discreta de polímero 114a se extiende sobre pliegues 102 múltiples como se ve en las Figs. 2 y 3. Las regiones discretas de polímero 114b son ejemplos de regiones discretas de polímero más pequeñas que se extienden solamente sobre un pliegue 102 formado en el sustrato 110.

Cuando las regiones discretas de polímero 114a y/o 114b están formadas por una composición de elastómero termoplástico, las mismas pueden actuar para prevenir el despliegue de los pliegues 102 o pueden tratar de restablecer los pliegues en su estado plegado si el sustrato 110 se estira de una manera que pudiera hacer que los pliegues 102 se desplegaran.

Las regiones discretas de polímero más pequeñas 114b tienen forma ovalada, pero se comprenderá que dichas regiones discretas de polímero podrían proporcionarse en cualquier forma deseada, v.g., cuadrados, rectángulos, hexágonos, etc. Los perfiles pueden tener o no la forma de perfiles geométricos reconocidos, pero pueden estar conformados aleatoriamente con perímetros irregulares. Adicionalmente, los perfiles pueden no ser necesariamente figuras compactas, sino que pueden incluir huecos formados dentro del perfil, en los cuales no se transfiere cantidad alguna de la composición termoplástica. En otra alternativa adicional, algunas o todas las regiones discretas de polímero pueden tener la forma de índices, a saber, letras, números, u otros símbolos gráficos.

La Fig. 4 es una vista en perspectiva de un sistema y un método de proporcionar regiones discretas de polímero sobre una superficie de un sustrato 210 de acuerdo con los principios de la presente invención. El sistema representado en la Fig. 4 incluye un sustrato 210 que define un camino de la banda a través del sistema. El sustrato 210 se desplaza a través del sistema en una dirección de aguas abajo indicada por las flechas de rotación en los diversos rodillos. Después de ser desenrollado o proporcionado de cualquier otro modo desde una fuente de aprovisionamiento (v.g., el sustrato 210 puede fabricarse en línea con el sistema representado en Fig. 4), el sustrato 210 se dirige hacia un estrechamiento de transferencia formado entre un rodillo de soporte 220 y un rodillo de transferencia 230.

El proceso de proporcionar regiones discretas de polímero sobre el sustrato 210 incluye suministrar una fuente de aprovisionamiento de una composición termoplástica fundida a la superficie exterior 232 del rodillo de transferencia 230 que incluye una o más depresiones 234 formadas en su superficie exterior 232. La composición termoplástica fundida 241 se suministra a la superficie exterior 232 del rodillo de transferencia 230 por medio de un aparato de suministro en forma de canal 240 (u otro aparato de suministro, v.g., extrusor, bomba de engranajes, etc.). El exceso de composición termoplástica fundida se elimina por frotamiento o se retira de la superficie exterior 232 por medio de una cuchilla doctor 242 que actúa contra la superficie exterior 232 del rodillo de transferencia 230. Aunque puede ser ideal eliminar la totalidad de la composición termoplástica de la superficie exterior 232 del rodillo de transferencia 230, algo de la composición termoplástica puede quedar sobre la superficie exterior 232 después del frotamiento con la cuchilla doctor 242.

Las depresiones 234 formadas en la superficie exterior 232 del rodillo de transferencia 230 reciben preferiblemente una porción de la composición termoplástica fundida cuando la composición termoplástica fundida se deposita sobre la superficie exterior 232 del rodillo de transferencia 230. Si las depresiones 234 no se llenan por completo durante o por la deposición de la composición termoplástica fundida, la acción de frotamiento de la cuchilla doctor 242 sobre la superficie exterior 232 del rodillo de transferencia 230 puede contribuir a llenar sustancialmente las depresiones con la composición termoplástica fundida.

Aunque la Fig. 4 representa la aplicación de sólo una composición termoplástica utilizando el rodillo de transferencia 230, se comprenderá que pueden aplicarse dos o más composiciones termoplásticas diferentes a la superficie exterior del rodillo de transferencia 230. La Fig. 4A representa una porción de un sistema en el cual se utiliza un canal 340 para suministrar tres composiciones termoplásticas fundidas (en las zonas A, B, y C) a la superficie de un rodillo de transferencia 330 que gira alrededor de un eje 331. El canal 340 puede, por ejemplo, incluir barreras 342 de tal modo que las composiciones termoplásticas fundidas en las diferentes zonas del canal 340 no se mezclan durante el procesamiento. En otra alternativa, podrían utilizarse canales separados y distintos para cada composición termoplástica diferente a aplicar al rodillo de transferencia 330. Los canales o zonas pueden utilizarse, v.g., para suministrar al mismo tiempo composiciones termoplásticas elastómeras y no elastómeras al rodillo 330.

El rodillo de transferencia 330 incluye también series diferentes de depresiones 334a, 334b, y 334c sobre las cuales pueden aplicarse las diferentes composiciones termoplásticas fundidas. Las depresiones en las diferentes zonas del rodillo de transferencia 330 son de forma diferente, tienen tamaños diferentes y separaciones diferentes. Por ejemplo, las depresiones triangulares en la zona C están dispuestas en un patrón irregular y no repetitivo, mientras que las depresiones en las zonas A y B están dispuestas en patrones repetitivos regulares.

Con el sistema de la Fig. 4A, pueden formarse series diferentes de regiones discretas de polímero sobre un único sustrato utilizando composiciones termoplásticas diferentes. Como resultado, las composiciones termoplásticas pueden seleccionarse para cualquiera de cierto número de propiedades diferentes relacionadas con la fabricación o con la eficiencia de uso final de los artículos acabados fabricados utilizando las bandas de material compuesto.

El control sobre las temperaturas de los diversos rodillos en el sistema representado en Fig. 4 puede ser útil para obtener los productos deseados. Por ejemplo, puede preferirse que la superficie exterior 232 del rodillo de transferencia 230 se caliente a una temperatura seleccionada que sea igual o superior a la temperatura de fusión de la composición termoplástica a transferir al sustrato 210. El calentamiento del rodillo de transferencia 230 puede mejorar también el llenado de las depresiones 234 por la composición termoplástica fundida.

Dado que la composición termoplástica fundida 241 se mantiene caliente en sí misma dentro del canal 240, la cuchilla doctor 242 se calentará típicamente por la composición termoplástica fundida. Alternativamente, puede ser deseable controlar la temperatura de la cuchilla doctor 242 por separado del canal 240 que contiene la composición termoplástica fundida 241. Por ejemplo, puede ser deseable calentar la cuchilla doctor 242 a una temperatura superior a la temperatura de fusión de la composición termoplástica fundida.

La Fig. 4B es una vista parcial aumentada en sección transversal que representa una relación entre una cuchilla doctor 242 y una depresión 234 en un rodillo de transferencia 230. Otra característica de la cuchilla doctor 242 que puede controlarse es su espesor o longitud 243 a lo largo de la superficie exterior del rodillo de transferencia 230 (medida en la dirección de la máquina o en la dirección de rotación del rodillo de transferencia). Por ejemplo, una cuchilla doctor más gruesa o más larga 242 puede servir de ayuda dejando que la composición termoplástica fundida disponga de más tiempo para relajarse dentro de las depresiones 234, mejorando con ello el llenado de las depresiones. Además de variar la longitud de la cuchilla doctor 242, la presión o fuerza ejercida sobre el rodillo de transferencia 230 por la cuchilla doctor 242 puede ajustarse también sobre la base de una diversidad de factores que incluyen, v.g., las características de la composición termoplástica fundida, las características del rodillo de transferencia, etc.

Con las depresiones 234 llenas al menos parcialmente con la composición termoplástica fundida deseada, el rodillo de transferencia 230 continua girando hasta que las depresiones 234 y la composición termoplástica fundida que contienen las mismas se ven forzadas a entrar en contacto con el sustrato 210 contra el rodillo de soporte 220 en el estrechamiento de transferencia (es decir, el estrechamiento formado por el rodillo de transferencia 230 y el rodillo de recogido 220). Es en este punto donde comienza la transferencia de la composición termoplástica fundida en las depresiones 234 al sustrato 210. Debe entenderse que, en ciertas condiciones, sólo una porción de la composición termoplástica contenida en las depresiones 234 puede transferirse al sustrato 210.

Cuando un sustrato 210 que incluye una o más superficies porosas mayores sobre las cuales se deposita la composición termoplástica fundida se utiliza en conexión con los métodos de la presente invención, se forma preferiblemente una unión mecánica por infiltración de la composición termoplástica fundida en la superficie porosa del sustrato 210. Tal como se utiliza en conexión con la presente invención, el término "poroso" incluye tanto estructuras que incluyen huecos formados en ellas como estructuras formadas por un conjunto de fibras (v.g., tejidas, no tejidas, o de punto) que permiten la infiltración de las composiciones termoplásticas fundidas.

La presión en el estrechamiento entre el rodillo de transferencia 230 y el rodillo de soporte 220 es preferiblemente suficiente para que una porción de la composición termoplástica contenida en las regiones discretas de polímero se infiltre en y/o encapsule una porción del sustrato poroso 210 para mejorar la fijación de las regiones discretas de polímero al sustrato 210. En los casos en que la superficie del sustrato 210 incluye fibras (v.g., en los casos en que el sustrato 210 incluye materiales tejidos, no tejidos, o de punto en sus superficies mayores), puede preferirse que la composición termoplástica encapsule la totalidad o una parte de la menos algunas de las fibras sobre la superficie del sustrato 210 para mejorar la fijación de las regiones discretas de polímero al sustrato 210.

En ciertas condiciones, la composición termoplástica fundida contenida en las depresiones 234 puede permeabilizar completamente el sustrato 210 si, v.g., el sustrato 210 es poroso en todo su espesor. En otros casos, la penetración de la composición termoplástica fundida puede limitarse a la capa o capas externas del sustrato 210.

No obstante, debería entenderse que aunque las superficies exteriores del sustrato 210 pueden exhibir cierta porosidad, dicha porosidad puede no extenderse necesariamente a través de todo el espesor del sustrato 210. Por ejemplo, el sustrato 210 puede tener una diversidad de capas diferentes, siendo una de las capas sustancialmente no porosa. En otra alternativa, el espesor global del sustrato 210 puede hacer que el mismo sea no poroso como un todo, aun cuando las superficies externas del sustrato 210 exhiban cierta porosidad como se ha expuesto anteriormente.

El rodillo de soporte 220 puede poseer una diversidad de características diferentes que dependen de los tipos de materiales sustrato y/o de las composiciones termoplásticas fundidas que se procesan. En algunos casos, el exterior del rodillo de soporte 220 puede ser un material de caucho u otro material conformable que se adapta a la forma del rodillo de transferencia 230. Si se utiliza un material conformable tal como caucho, el mismo puede, v.g., tener un valor durométrico de, v.g., aproximadamente 10-90 Shore A.

Una variación de este tipo en el estrechamiento de transferencia se representa en Fig. 4C, en la cual un rodillo de soporte conformable 330 se representa como forzando que una porción del sustrato 310 penetre en la depresión 334 (y la composición termoplástica 341 contenida en ella). Si la superficie del sustrato 310 que está orientada hacia la depresión 334 es porosa, una porción de la composición termoplástica fundida 341 puede verse forzada a penetrar en o infiltrar la superficie porosa del sustrato 310. El forzamiento del sustrato 310 al interior de la depresión puede ser particularmente beneficioso si la depresión 334 no está completamente llena con la composición termoplástica fundida 341 para mejorar la probabilidad de contacto entre el sustrato 310 y la composición termoplástica fundida 341.

Alternativamente, la superficie del sustrato puede verse forzada a penetrar en las depresiones del rodillo de transferencia utilizando un rodillo de soporte en coincidencia. Esta variación en el estrechamiento de transferencia se representa en la Fig. 4D, en la cual el rodillo de soporte 320' incluye protrusiones 322' que son complementarias a o coinciden con las depresiones 334' en el rodillo de transferencia 330'. Las protrusiones 322' forzarían preferiblemente la penetración de un sustrato en el interior de las depresiones con los mismos resultados y beneficios arriba descritos con respecto a la Fig. 4C. Un rodillo de soporte coincidente 320' podría estar formado por cualquier material conformable, material no conformable, o combinación adecuada de materiales conformables o no conformables.

El calentamiento o el control de cualquier otro modo de la temperatura del rodillo de transferencia se ha expuesto anteriormente. Debe apreciarse también que se puede controlar la temperatura de la superficie exterior del rodillo de soporte. Por ejemplo, puede ser posible enfriar la superficie del rodillo de soporte a una temperatura seleccionada por debajo de la temperatura del rodillo de transferencia. El enfriamiento del rodillo de soporte puede ser beneficioso para mantener la integridad del sustrato, particularmente si la integridad del sustrato puede degradarse debido al calor del rodillo de transferencia (si se calienta el rodillo de transferencia) y/o de la composición termoplástica fundida en las depresiones del rodillo de transferencia.

Después de pasar a través del estrechamiento de transferencia formado entre el rodillo de soporte 220 y el rodillo de transferencia 230, el sustrato 210 sigue su camino alrededor del rodillo de soporte 220 como se ve en Fig. 4. En algunos casos, una porción de la composición termoplástica fundida contenida en las depresiones puede permanecer en las depresiones 234 mientras que el sustrato 210 se desprende de las mismas por la acción del rodillo de transferencia 230. Como resultado, la composición termoplástica fundida contenida en las depresiones 234 puede tender a alargarse o formar cordones entre las depresiones del rodillo de transferencia 230 y el sustrato 210.

Un dispositivo, tal como un alambre caliente 244 que puede verse en la Fig. 4, puede utilizarse para cortar cualesquiera hebras de composición termoplástica que puedan formarse a medida que el sustrato 210 se separa del rodillo de transferencia 230. Pueden utilizarse otros dispositivos y/o técnicas para realizar el corte deseado de cualesquiera hebras de la composición termoplástica fundida. Ejemplos pueden incluir, pero sin carácter limitante, cuchillas de aire caliente, rayos láser, etc. Adicionalmente, en ciertas condiciones, puede no producirse la formación de cordones de la composición termoplástica durante la fabricación.

La tendencia de la composición termoplástica fundida contenida en las depresiones 234 a formar cordones a medida que el sustrato sale del estrechamiento de transferencia suscita también otra cuestión que debe considerarse cuando se desarrollan procesos de acuerdo con la presente invención. Dicha cuestión es la resistencia cohesiva interna del sustrato 210 y/o la resistencia a la tracción del sustrato 210. Esta cuestión puede tener más importancia si el sustrato 210 incluye una construcción fibrosa (v.g., fibras tejidas, no tejidas, o de punto) que podría separarse del resto del sustrato por las fuerzas ejercidas cuando el sustrato 210 se desprende del rodillo de transferencia 230. Estas consideraciones pueden ser más importantes sí la composición termoplástica fundida tiene propiedades (p.ej., pegajosidad, resistencia a la tracción, etc.) tales que las hebras de la composición termoplástica fundida puedan ejercer fuerzas sobre el sustrato 210 que excede de la resistencia cohesiva interna y/o la resistencia a la tracción del sustrato 210.

Por ejemplo, si el sustrato 210 incluye una porción no tejida unida con resina, la temperatura del rodillo de transferencia 230 y/o la composición termoplástica fundida puede elevarse por encima de la temperatura de fusión de la resina, degradando con ello potencialmente la resistencia cohesiva interna y/o la resistencia a la tracción del sustrato 210. Alternativamente, un sustrato no tejido puede incluir fibras que tengan una temperatura de fusión similar a la temperatura del rodillo de transferencia 230 y/o la composición termoplástica fundida, degradando con ello potencialmente la resistencia cohesiva interna y/o la resistencia a la tracción del sustrato 210.

En cualquier caso, las temperaturas de rodillo y/o la temperatura de la composición termoplástica fundida pueden precisar ser controladas para mantener la integridad del sustrato mientras se transfiere la composición termoplástica fundida. Por ejemplo, el rodillo de soporte 220 puede enfriarse para, a su vez, enfriar el sustrato 210 a fin de mantener su resistencia cohesiva interna.

En otra alternativa, puede utilizarse calentamiento del rodillo de transferencia 230 y/o del rodillo de soporte 220 para aumentar la resistencia cohesiva interna y/o la resistencia a la tracción del sustrato 210. Por ejemplo, si el sustrato 210 incluye fibras de componentes múltiples o fibras que tienen composiciones diferentes, podría producirse cierta consolidación de las fibras u otros componentes en el sustrato 210 por calentamiento del sustrato 210 mientras se transfiere la composición termoplástica fundida desde el rodillo de transferencia 230 al sustrato 210. Dicha consolidación puede mejorar la integridad del sustrato por formación de una capa de piel u otra estructura mejoradora de la resistencia sobre el sustrato 210 o en el interior del mismo. Algunos procesos ilustrativos pueden estar descritos, v.g., en la Patente U.S. No. 5.470.424 (Isaac et al.).

Una vez descritas así algunas de las características básicas de las bandas de material compuesto y los métodos y sistemas de fabricación de las mismas de acuerdo con la presente invención, se describirá a continuación una aplicación específica de la presente invención.

En este sentido, la Fig. 5 muestra un ejemplo de un pañal desechable 470 que puede incluir uno o más componentes fabricados de acuerdo con la presente invención. El pañal 470 incluye un cuerpo 472 que puede estar fabricado de diversos materiales útiles en conexión con pañales. Algunas construcciones ilustrativas de pañales pueden describirse, v.g., en las Patentes U.S. Núms. 5.399.219 (Roessler et al.) y 5.685.873 (Bruemmer et al.).

El pañal 470 incluye lengüetas de sujeción 474 que se extienden lateralmente desde el cuerpo 472 y se conectan a extremos laterales opuestos de la menos una porción de pretina 473 para fijar las secciones de pretina del artículo alrededor de un usuario durante el uso del artículo. Las lengüetas de sujeción 474 están formadas preferiblemente por bandas de material compuesto de acuerdo con los principios de la presente invención.

El pañal 470 incluye también áreas de recepción 476 de la lengüeta de sujeción que están localizadas en una porción de pretina 475 en el extremo opuesto del pañal 470. Las lengüetas de sujeción 474 pueden fijarse a las áreas de recepción 476 de las lengüetas de sujeción para retener el pañal sobre un usuario. Aunque en la Fig. 5 se representan dos áreas de recepción, se comprenderá que en algunos casos puede estar provista una sola área de recepción de mayor tamaño que se extiende sustancialmente a través de todo el pañal en el área de la pretina 475.

El área de recepción 476 de la lengüeta de sujeción puede tener cualquier construcción adecuada que retenga la lengüeta de sujeción 474. Por ejemplo, si la lengüeta de sujeción 474 incluye ganchos conformados en ella, el área de recepción 476 puede estar construida, v.g., por un material de rizo que coopera con los ganchos para retener la lengüeta de sujeción 474 en el área de recepción 476.

Las Figs. 6-8 representan diversas vistas de una de las lengüetas de sujeción 474 fijadas al pañal 470 que ilustran diversas características de la presente invención. La lengüeta de sujeción 474 incluye un sustrato 410 sobre el cual están localizadas una diversidad de regiones discretas de polímero diferentes. Las regiones discretas de polímero diferentes proporcionan un sujetador mecánico (414a) para fijar la lengüeta 474 a una superficie complementaria (v.g., la superficie de recepción 476 en Fig. 5) y elementos elásticos (414b) que proporcionan elasticidad a la lengüeta de sujeción 474. La lengüeta 474 incluye preferiblemente un eje de elongación 478 que se observa en Fig. 6.

La región discreta de polímero 414a está provista próxima al extremo distal de la lengüeta 474. La Fig. 7 es una vista en corte transversal tomada a lo largo de la línea 7-7 de la Fig. 6 y representa estructuras 412 que sobresalen de una base 413 de la región discreta de polímero 414a. En la realización representada en Fig. 7, las estructuras 412 son estructuras de sujeción en forma de una pluralidad de vástagos con cabeza, aunque podrían utilizarse muchas otras estructuras de sujeción adecuadas en lugar de vástagos con cabeza.

Los vástagos representados 412 están orientados de modo sustancialmente perpendicular a la base 413 de la región discreta de polímero 414a, así como al sustrato subyacente 410, aunque se comprenderá que la forma y estructura exactas de los vástagos 412 pueden variar basándose en el uso propuesto de la banda de material compuesto. Adicionalmente, aunque la totalidad de los vástagos 412 se representan con el mismo tamaño y forma, se comprenderá que pueden proporcionarse en caso deseado una diversidad de vástagos de tamaño y/o forma diferente basándose en el uso propuesto de la lengüeta de sujeción 474.

La región discreta de polímero 414a puede estar formada por materiales elastómeros o no elastómeros, aunque puede preferirse que la región discreta de polímero 414a esté construida de materiales no elastómeros si se desea que la región discreta de polímero 414a funcione también para distribuir las tensiones a lo largo de la anchura de la lengüeta de sujeción 474 (donde la anchura se mide generalmente en dirección transversal al eje de elongación 478 representado en Fig. 6). Puede ser deseable distribuir las fuerzas aplicadas durante la elongación de la lengüeta 474 para reducir o prevenir el estrechamiento en cuello o la extensión en cordón de la lengüeta 474. La distribución de fuerzas puede ser útil también para mejorar la uniformidad en las fuerzas que se observan a través de la anchura de la lengüeta 474.

La lengüeta de sujeción 474 incluye también regiones discretas de polímero 414b que funcionan preferiblemente como elementos elásticos para proporcionar elasticidad a la lengüeta 474 si el sustrato 410 es inelástico. Si el sustrato 410 es elástico, las regiones discretas de polímero 414b pueden funcionar todavía como elementos elásticos que mejoran la elasticidad de la lengüeta 474. Para funcionar como elementos elásticos, las regiones discretas de polímero 414b están formadas de una composición elastómera termoplástica como se define arriba.

Aunque el sustrato 410 es preferiblemente extensible, un sustrato no extensible 410 puede hacerse extensible, v.g., proporcionando ranuras 406 en el sustrato 410. Las ranuras 406 están abarcadas preferiblemente por al menos una de las regiones discretas de polímero elastómero 414b. Algunos procesos ilustrativos de ranurado para proporcionar o aumentar la extensibilidad de un sustrato se describen en la Publicación Internacional No. WO 96/10481 (Abut et al.). Pueden utilizarse también otras técnicas para proporcionar o mejorar la extensibilidad de los sustratos utilizados en conexión con la presente invención. Por ejemplo, se pueden utilizar los procesos de estirado mecánico descritos en las Patentes U.S. Núms. 4.223.059 (Schwarz) y 5.167.897 (Weber et al.) para proporcionar o mejorar la extensibilidad.

En la realización representada, las regiones discretas de polímero 414b están localizadas en la misma superficie del sustrato 410 que la región discreta de polímero 414a. Cada una de las regiones discretas de polímero 414b incluyen preferiblemente una longitud que está alineada sustancialmente con el eje de elongación 478. Para los propósitos de la presente invención, la longitud de las regiones discretas de polímero 414b es la dimensión lineal recta más larga de las regiones discretas de polímero 414b cuando se mide a lo largo de la superficie del sustrato 410.

Otra característica de las regiones discretas de polímero 414b es su anchura no uniforme o cambiante. Como se ve en Fig. 6, las regiones discretas de polímero 414b se hacen más anchas a medida que se alejan de la región discreta de polímero 414a. Si la altura o el espesor de las regiones discretas de polímero 414b por encima de la superficie del sustrato 410 es constante, el resultado neto de la anchura cambiante representada en Fig. 6 es que la cantidad de material elastómero en las regiones discretas de polímero 414b aumenta a medida que se alejan de la región discreta de polímero 414a. El volumen cambiante de material elastómero puede, v.g., proporcionar una lengüeta 474 que tiene propiedades de elasticidad y/o elongación diferentes en puntos diferentes a lo largo del eje de elongación 478. Pueden utilizarse muchas otras variaciones en la distribución del material elastómero en las regiones discretas de polímero 414b para adaptar las propiedades de elasticidad y/o elongación de la lengüeta de sujeción 474, v.g., ajustando el espesor de las regiones de polímero, los materiales utilizados, etc.

La Fig. 9 representa un sistema que puede utilizarse para fabricar, v.g., las lengüetas de sujeción 474 de las Figs. 6-8 donde la totalidad de las regiones discretas de polímero están localizadas en la misma superficie del sustrato 410. El sistema incluye un sustrato 410 que avanza a lo largo del sistema como se indica por las flechas de los extremos izquierdo y derecho del camino de la banda y por las flechas de rotación representadas sobre los diversos rodillos.

El sustrato 410 se dirige primeramente a un primer estrechamiento de transferencia formado por el rodillo de soporte 420a y un primer rodillo de transferencia 430a. El primer rodillo de transferencia 430a incluye depresiones 434a formadas en su superficie exterior 432a. Un aparato de suministro de composición termoplástica fundida 440a está localizado sobre el rodillo de transferencia 430a para llenar las depresiones 434a con la composición termoplástica fundida deseada.

Después de pasar a través del primer estrechamiento de transferencia, el sustrato 410 incluye regiones discretas de polímero 414a localizadas sobre el mismo. Dado que las regiones discretas de polímero 414a en la lengüeta de sujeción 474 incluyen preferiblemente cierta estructura formada sobre ellas para proporcionar un mecanismo de sujeción, el sustrato 410 que incluye las regiones discretas de polímero 414a puede dirigirse hacia un estrechamiento de conformación proporcionado por una herramienta de conformación 450 y un rodillo de soporte 422. El estrechamiento de conformación está situado aguas abajo del estrechamiento de transferencia en el sistema representado.

Aunque la herramienta de conformación 450 se representa de tal modo que proporciona el estrechamiento de conformación utilizando un rodillo de soporte 422 debe entenderse que, alternativamente, el estrechamiento de transferencia y el estrechamiento de conformación podrían estar formados utilizando el mismo rodillo de soporte. La utilización del mismo rodillo de soporte a la vez para el estrechamiento de transferencia y el estrechamiento de conformación puede ser beneficiosa v.g. en el sentido de que pueden ser necesarios para el sistema menos componentes del sistema y/o menor ocupación de espacio.

En los sistemas y métodos en los cuales el estrechamiento de transferencia y el estrechamiento de conformación están formados utilizando rodillos de soporte diferentes, la composición termoplástica en las regiones discretas de polímero 414a puede no estar ya suficientemente fundida para conformar las estructuras en el estrechamiento de conformación. Si sucede esto, las regiones discretas de polímero 414a sobre el sustrato 410 pueden precisar calentamiento antes de pasar a través del rodillo de conformación (v.g., por fuentes de calor con o sin contacto).

La herramienta de conformación 450 está proporcionada en la forma de un rodillo e incluye cavidades 452 formadas en su superficie. Herramientas de conformación tales como las representadas en Fig. 9 son bien conocidas por los expertos en la técnica. Algunas herramientas de conformación se describen, por ejemplo, en las Patentes U.S. Núms. 4.984.339 (Provost et al.), 5.077.870 (Melbye et al.), 5.755.015 (Akeno et al.), 5.868.987 (Kampfer et al.), 6.132.660 (Kampfer), 6.190.594 B1 (Gorman et al.), 6.287.665 B1 (Hammer), etc.

La herramienta de conformación 450 y/o el rodillo de soporte 422 pueden calentarse o enfriarse a una temperatura seleccionada basada en las propiedades de la composición termoplástica que se conforma para mejorar la conformación de las regiones discretas de polímero por las cavidades 452 en la herramienta de conformación 450. Por ejemplo, puede ser deseable calentar o enfriar la herramienta de conformación 450 para mejorar el proceso de conformación. Dependiendo de la velocidad del proceso y otros factores, las regiones discretas de la composición termoplástica localizadas sobre el sustrato 410 pueden retener también ventajosamente algo de su naturaleza fundida cuando se transfieren al sustrato 410.

En cualquier caso, una porción de la composición termoplástica en las regiones discretas de polímero 414a localizadas sobre el sustrato 410 entra en las cavidades 452 de la herramienta de conformación 450. Como resultado, pueden formarse estructuras tales como los vástagos representados en Fig. 9 (véanse también las Figs. 6 y 7) en las regiones discretas de polímero 414a localizadas sobre el sustrato 410.

En algunos casos, la composición termoplástica proporcionnada en las regiones discreta sobre el sustrato 410 puede poseer propiedades (v.g., viscosidad, etc.) tales que la composición termoplástica replica la forma de las cavidades 452 provistas en la herramienta de conformación 450. Tal como se utiliza en esta memoria, el término "replica" (y variaciones del mismo) incluye la replicación completa así como replicación parcial de la forma de las cavidades 452 por la composición termoplástica. En otros casos, las propiedades (v.g., viscosidad, etc.) pueden dar como resultado la formación de la composición termoplástica sobre el sustrato 410 en formas que, aunque difieren de la forma de la composición termoplástica antes de la conformación por la herramienta de conformación 450, no replican la forma de las cavidades 452 como se ha descrito arriba.

Después de la transferencia y conformación de las regiones discretas de polímero 414a, el sustrato 410 se dirige a un segundo estrechamiento de transferencia en el cual las regiones discretas de polímero 414b se depositan sobre el sustrato 410. El segundo estrechamiento de transferencia incluye un segundo rodillo de transferencia 430b y un rodillo de soporte 420b, así como un aparato de suministro de composición termoplástica fundida 440b localizado sobre el rodillo de transferencia 430b para llenar las depresiones 434b formadas en la superficie exterior 432b de rodillo de transferencia 430b con la composición termoplástica fundida deseada.

Cuando el sustrato 410 sale del segundo rodillo de transferencia, incluye una segunda serie de regiones discretas de polímero 414b además de las regiones discretas de polímero 414a, estando localizadas ambas series sobre la misma superficie del sustrato 410. Las diferentes series de regiones discretas de polímero 414a y 414b pueden estar hechas de la misma o diferentes composiciones termoplásticas.

Dado que el sustrato 410 incluye la serie de regiones discretas de polímero 414a cuando se suministra al segundo rodillo de transferencia, puede ser deseable que, v.g., se utilicen las estructuras del rodillo de soporte expuestas en relación con las Figs. 4B y 4C para proporcionar fuerza adicional que puede ayudar en el proceso de transferencia.

La Fig. 10 representa una banda de material compuesto 500 que puede estar, al menos en parte, fabricada utilizando el sistema de Fig. 9. La banda de material compuesto 500 incluye una diversidad de regiones discretas de polímero diferentes 514a y 514b localizadas sobre ella. Adicionalmente, la banda de material compuesto 500 incluye líneas de separación 517 que definen los límites de cierto número de lengüetas de sujeción diferentes, similares a las descritas arriba con respecto a las Figs. 6-8. Las líneas de separación 517 definen una configuración anidada de lengüetas de sujeción que incluyen las regiones discretas de polímero 514a y 514b de una manera que puede reducir los desechos cuando la banda de material compuesto 500 se separa a lo largo de las líneas de separación 517 para proporcionar las lengüetas de sujeción deseadas. Las líneas de separación 517 pueden adoptar cualquier forma adecuada que facilite la separación de la banda de material compuesto 500 a lo largo de las líneas de separación, v.g., líneas ranuradas, líneas de debilidad, líneas de perforaciones, etc.

La banda de material compuesto 500 tiene preferiblemente una longitud que se extiende a lo largo de la dirección de la línea recta de separación 517 que se extiende de izquierda a derecha en la Fig. 10. Aunque la banda de material compuesto 500 incluye solamente dos pares de lengüetas anidadas a través de la anchura de la banda de material compuesto 500 (donde la anchura es transversal a la longitud), se comprenderá que puede proporcionarse cualquier número deseado de pares de lengüetas anidados en una sola banda de material compuesto de acuerdo con la presente invención.

Las Figs. 11-13 representan diversas vistas de otra lengüeta de sujeción 674 que puede utilizarse en conexión con una prenda de vestir, v.g., un pañal. La lengüeta de sujeción 674 incluye un sustrato estratificado 610 sobre el cual y en el cual están localizadas una diversidad de regiones discretas de polímero diferentes. Las diferentes regiones discretas de polímero proporcionan un sujetador mecánico (utilizando las regiones discretas de polímero 614a) para fijar la lengüeta 674 a una superficie complementaria y elementos elásticos (614b) para proporcionar elasticidad a la lengüeta de sujeción 674. La lengüeta 674 incluye preferiblemente un eje de elongación 678 que se ve en Fig. 11.

Se proporcionan sujetadores mecánicos en la forma de regiones discretas de polímero 614a próximos al extremo distal de la lengüeta 674. La Fig. 12 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 12-12 en Fig. 11 y representa estructuras 612 (v.g., ganchos) que sobresalen de las regiones discretas de polímero 614a. En la realización representada en Fig. 12, las estructuras 612 tienen la forma de ganchos, aunque podrían utilizarse muchas otras estructuras adecuadas en lugar de los ganchos representados. Las regiones discretas de polímero 614a utilizadas para proporcionar sujetadores mecánicos a la lengüeta 674 pueden estar formadas por materiales elastómeros o no elastómeros.

La lengüeta de sujeción 674 incluye también regiones discretas de polímero 614b que funcionan preferiblemente como elementos elásticos para proporcionar elasticidad a la lengüeta 674 si el sustrato 610 es inelástico. Si el sustrato 610 es elástico, las regiones discretas de polímero 614b pueden funcionar todavía como elementos elásticos que mejoran la elasticidad de la lengüeta 674. Para funcionar como elementos elásticos, las regiones discretas de polímero 614b están formadas de una composición elastómera termoplástica como se define arriba.

En la realización representada, las regiones discretas de polímero 614b están localizadas entre sustratos 610a y 610b de un sustrato estratificado 610. Esta construcción puede ser deseable para proteger las regiones elastómeras discretas de polímero 614b y proporcionar un tacto más suave a la lengüeta 674. Un método y sistema de fabricación de una banda de material compuesto estratificada se describe más adelante en conexión con la Fig. 14.

Cada una de las regiones discretas de polímero 614b incluye preferiblemente una longitud que está alineada sustancialmente con el eje de elongación 678. Para los propósitos de la presente invención, la longitud de las regiones discretas de polímero 614b es la dimensión de la línea recta más larga de las regiones discretas de polímero 614b cuando se miden a lo largo de la superficie del sustrato 610.

Al contrario que las regiones de polímero con una anchura variable como se representa en Fig. 6, las regiones de polímero 614b tienen una anchura generalmente uniforme a lo largo de su longitud. Sin embargo, pueden obtenerse elasticidad y/o elongación variables proporcionando regiones más discretas de polímero con longitudes diferentes, de tal modo que su volumen o masa combinados se hace mayor a medida que se alejan de las regiones discretas de polímero 614a a lo largo del eje de elongación 678. Si la altura o el espesor de las regiones discretas de polímero 614b medidas a través del espesor del sustrato 610 es constante, el resultado neto de la disposición representada en Fig. 11 es que la cantidad de material elastómero en las regiones discretas de polímero 614b aumenta a medida que se alejan de las regiones discretas de polímero 614a. La masa variable de material elastómero puede, v.g., proporcionar una lengüeta 674 que tiene propiedades variables de elasticidad y/o elongación cuando se mueve a lo largo del eje de elongación 678. Pueden utilizarse muchas otras variaciones en la distribución del material elastómero en las regiones discretas de polímero 614b para adaptar las propiedades de elasticidad y/o elongación de la lengüeta de sujeción 674, v.g., variando el espesor, los materiales, etc.

Las Figs. 11 y 13 representan también otra característica opcional en la forma de un sitio de adhesión 628 proporcionado sobre el sustrato 610. El sitio de adhesión 628 puede estar provisto para ayudar a la fijación de la lengüeta de sujeción 674 a un artículo mayor, v.g., un pañal, una bata, etc. Para ayudar a la fijación, el sitio de adhesión 628 puede adoptar una diversidad de configuraciones. Por ejemplo, el sitio de adhesión puede ser un área consolidada de una tela no tejida o tejida adecuada para técnicas de consolidación térmica o de otro tipo. Alternativamente, o adicionalmente a la consolidación, el sitio de adhesión puede incluir uno o más materiales que favorecen la adhesión, v.g., copolímeros de bloques, etileno-acetatos de vinilo, etileno-acetatos de vinilo dotados de adherencia, adhesivos (de contacto, curables, activados por calentamiento, etc.), poliolefinas amorfas, etc. La selección específica de los materiales para su localización en el sitio de adhesión 628 dependerá del tipo de adhesión a realizar y de los materiales a unir.

Una ventaja del sitio de adhesión 628 es que el mismo puede estar formado por materiales que son particularmente sensibles a la técnica de fijación a utilizar, v.g., termosellado, soldadura ultrasónica, etc. Otra ventaja es que el sitio de adhesión puede dimensionarse de tal modo que sea suficientemente grande para realizar su función, pero no tan grande que se desperdicien cualesquiera materiales utilizados en el sitio de adhesión. Dependiendo de la composición de los materiales a proporcionar en el sitio de adhesión, el mismo puede conformarse por los métodos de transferencia descritos en esta memoria si ha de utilizarse una composición termoplástica en el sitio de adhesión 628.

En algunos artículos desechables, v.g., pantalones de deportes, pueden proporcionarse sitios de adhesión para unir un elemento a un elemento similar, en cuyo caso un sitio de adhesión está localizado en uno o ambos de los elementos. La Fig. 11A representa un artículo que incluye dos sitios de adhesión 628a y 628b localizados en lados opuestos de un área que incluye regiones discretas de polímero elastómero 614 localizadas sobre un sustrato 610. Si el artículo representado en Fig. 11A está destinado a utilización como v.g., una lengüeta de sujeción, puede preferirse que uno de los sitios de adhesión 628a y 628b o ambos, esté adaptado para recibir un sujetador mecánico que pueda adherirse a la lengüeta por separado. Alternativamente, podría proporcionarse un adhesivo (v.g., de contacto, curable, activado por calentamiento, etc.) o material cohesivo en uno o ambos de los sitios de adhesión 628a y 628b.

La Fig. 11B representa otro artículo alternativo que incluye regiones discretas de polímero sobre un sustrato de acuerdo con la presente invención. El artículo está formado sobre un sustrato 610' e incluye dos regiones discretas de polímero 614' que pueden incluir, v.g., ganchos, vástagos, vástagos con cabeza, u otras estructuras de sujeción. Al menos una, y preferiblemente más de una, regiones discretas de polímero elastómero 615' están localizadas entre las dos regiones discretas de polímero 614' en el artículo.

La Fig. 14 representa un sistema que puede utilizarse para fabricar, v.g., las lengüetas de sujeción 674 de Figs. 11-13 en el cual algunas regiones discretas de polímero están localizadas en la superficie exterior del sustrato 610 y otras están localizadas entre los sustratos que forman el sustrato estratificado 610. El sistema incluye un camino de banda que avanza a lo largo del sistema como se indica por las flechas situadas en los extremos izquierdo y derecho del camino de banda, así como por las flechas de rotación proporcionadas en los diversos rodillos.

El sustrato 710a se dirige a un primer estrechamiento de transferencia formado por el rodillo de soporte 720a y el primer rodillo de transferencia 730a. El primer rodillo de transferencia 730a incluye depresiones formadas en su superficie exterior. Un aparato de suministro 740a de la composición termoplástica fundida está localizado sobre el rodillo de transferencia 730a para llenar las depresiones con la composición termoplástica fundida deseada. Después de pasar a través del primer estrechamiento de transferencia, el sustrato 710a incluye regiones discretas de polímero 714a localizadas sobre él.

El sistema incluye también un segundo sustrato 710b que se dirige a un segundo estrechamiento de transferencia formado por el rodillo de soporte 720b y el segundo rodillo de transferencia 730b que incluye depresiones formadas en su superficie exterior. Un aparato de suministro de composición termoplástica fundida 740b está localizado sobre el rodillo de transferencia 730b para llenar las depresiones con la composición termoplástica fundida deseada. Después de pasar a través del segundo estrechamiento de transferencia, el sustrato 710b incluye regiones discretas de polímero 714b localizadas sobre él.

Dado que las regiones discretas de polímero 714b incluyen preferiblemente alguna estructura formada sobre ellas para proporcionar un mecanismo de sujeción, el sustrato 710b que incluye las regiones discretas de polímero 714b puede dirigirse a un estrechamiento de conformación proporcionado por una herramienta de conformación 750a y un rodillo de soporte 720b. El estrechamiento de conformación está situado aguas abajo del estrechamiento de transferencia en el camino de banda del sustrato 710b.

La herramienta de conformación 750a está provista en la forma de un rodillo e incluye cavidades formadas en su superficie. Herramientas de conformación tales como la representada en Fig. 11 son bien conocidas por los expertos en la técnica. Algunas herramientas de conformación se describen, por ejemplo, en las Patentes U.S. Núms. 4.984.339 (Provost et al.), 5.077.870 (Melbye et al.), 5.755.015 (Akeno et al.), 5.868.987 (Kampfer et al.), 6.132.660 (Kampfer), 6.190.594 B1 (Gorman et al.), 6.287.665 B1 (Hammer), etc.

La herramienta de conformación 750a y/o el rodillo de soporte 720b pueden calentarse o enfriarse a una temperatura seleccionada basada en las propiedades de la composición termoplástica que se conforma para mejorar la conformación de las regiones discretas de polímero por las cavidades existentes en la herramienta de conformación 750a. Por ejemplo, puede ser deseable calentar o enfriar la herramienta de conformación 750a para mejorar el proceso de conformación. Dependiendo de la velocidad del proceso y otros factores, las regiones discretas de composición termoplástica localizadas sobre el sustrato 710b pueden retener también ventajosamente algo de su naturaleza fundida cuando se transfieren al sustrato 710b.

En cualquier caso, una porción de la composición termoplástica en las regiones discretas de polímero 714b localizadas sobre el sustrato 710b entra en las cavidades de la herramienta de conformación 750a. Como resultado, pueden formarse estructuras tales como los vástagos representados en Fig. 11 en las regiones discretas de polímero 714b localizadas sobre el sustrato 710b.

Después de la transferencia y conformación de las regiones discretas de polímero 714b, los sustratos 710a y 710b se dirigen a un estrechamiento de estratificación formado por los rodillos 750b y 722, donde los sustratos se estratifican de tal modo que las regiones discretas de polímero 714a se localizan entre los sustratos 710a y 710b y las regiones discretas de polímero 714b se localizan sobre una superficie del sustrato estratificado 710.

El estrechamiento de estratificación formado por los rodillos 722 y 750b puede hacer que una porción de la composición termoplástica en las regiones discretas de polímero 714a se infiltre a través del sustrato 710b (y/o encapsule al menos una porción de la menos algunas fibras, en su caso, presentes en el sustrato 710b). Si se utiliza dicho mecanismo para realizar la estratificación de los sustratos, no precisan conformarse materiales o procesos adicionales de ningún tipo para completar la estratificación.

La estratificación en ausencia de cualesquiera otros agentes o técnicas, puede ser necesaria mientras que las regiones de polímero 714a se encuentran todavía en un estado más o menos fundido de tal modo que aquéllas puedan unirse con regiones discretas de polímero correspondientes en el sustrato opuesto o al sustrato opuesto propiamente dicho. La estratificación entre los sustratos 710a y 710b puede verse favorecida alternativamente por una diversidad de materiales y/o técnicas conocidos por los expertos en este campo, v.g., unión térmica, adhesivos, resinas, películas/bandas de sujeción, etc. Véanse, v.g., las Patentes U.S. Núms. 2.787.244 (Hickin); 3.694.867 (Stumpf); 4.906.492 (Groshens); 5.685.758 (Paul et al.); y 6.093.665 (Sayovitz et al.).

Las construcciones estratificadas descritas en conexión con las Figs. 11-14 pueden ser útiles, por ejemplo, para proporcionar una sensación o aspecto semejante a tela o más suave, transpirabilidad, porosidad, etc. en ambos lados de la banda de material compuesto. Esto está en contraste con las bandas de material compuesto en las cuales la totalidad de las regiones discretas de polímero están localizadas sobre una superficie expuesta de la banda de material compuesto. Una estructura de banda de material compuesto estratificada tal como la que se ve, v.g., en las Figs. 11 y 12 puede utilizarse también para proporcionar propiedades diferentes en los lados opuestos de la estructura de la banda de material compuesto. Por ejemplo, la porosidad u otras propiedades pueden diferir entre los diferentes sustratos 710a y 710b.

El estrechamiento de estratificación formado por los rodillos 750b y 722 puede funcionar también como una estación de deformación para deformar las estructuras formadas en las regiones discretas de polímero 714b en caso deseado. La estación de deformación puede, por ejemplo, realizar una diversidad de procesos para deformar las estructuras en las regiones discretas de polímero 714b después que se forman las mismas en el estrechamiento de conformación. Ejemplos de algunos procesos adecuados que pueden realizarse en la estación de deformación incluyen, pero sin carácter limitante, recorte, cepillado, abrasión, calentamiento o fusión (utilizando una fuente de calor con o sin contacto), doblado o deformación de las estructuras de cualquier otro tipo. En los casos en que las estructuras son vástagos, la deformación puede incluir, v.g., formación de una cabeza sobre el vástago, formación de un gancho sobre el vástago, doblado del vástago, etc. Algunos aparatos y procesos posibles se describen, por ejemplo, en las Patentes U.S. Núms. 5.077.870 (Melbye et al.), 5.868.987 (Kampfer et al), 6.039.911 (Miller et al.), 6.054.091 (Miller et al.), y 6.132.660 (Kampfer).

Después que el sustrato estratificado 710 sale del estrechamiento de estratificación, el mismo puede dirigirse a una estación opcional formada por los rodillos 780 y 724. Esta estación puede funcionar también como una estación de deformación además del estrechamiento de estratificación o en lugar del estrechamiento de estratificación. Otro posible proceso que puede ser realizado por los rodillos 780 y 724 es la formación de líneas de separación en el sustrato estratificado 710 similares a las líneas de separación 517 expuestas anteriormente en conexión con la Fig. 10.

La Fig. 15 es una vista en planta de una depresión ilustrativa 834 en el rodillo de transferencia 830 de la presente invención, mientras que la Fig. 16 es una vista en corte transversal de la depresión 834 tomada a lo largo de la línea 16- 16 en Fig. 15. La depresión 834 tiene una huella circular (es decir la forma de la abertura en la depresión 834 en la superficie 832 del rodillo) con un diámetro representado por la letra d. La depresión 834 tiene una profundidad (representada por la letra h) medida desde la superficie exterior 832 del rodillo de transferencia 830.

Los rodillos de transferencia utilizados en conexión con la presente invención pueden incluir preferiblemente depresiones que son lo bastante grandes para formar regiones discretas de polímero de tamaño suficiente para soportar, por ejemplo, la formación de vástagos múltiples u otras estructuras en cada una de las regiones discretas de polímero. Las depresiones pueden caracterizarse de diversas maneras. Por ejemplo, las depresiones 834 pueden caracterizarse en términos del área ocupada por su huella en la superficie exterior de la herramienta de conformación, una dimensión máxima de la huella (en cualquier dirección en la superficie del rodillo), el volumen de la depresión, la forma de la huella, etc.

Cuando se caracterizan en términos del área ocupada por la huella de las depresiones, cada una de las depresiones 834 puede tener una huella con un área de aproximadamente 4 milímetros cuadrados (mm^{2}) o más. En otras situaciones, cada una de las depresiones 834 puede tener huellas con un área de aproximadamente 8 mm^{2} o más.

Otra manera en la que pueden caracterizarse las depresiones en términos de la dimensión máxima de la huella tal como se mide sobre la superficie 832 del rodillo de transferencia 830. Para una depresión con una huella circular como se ve en las Figs. 15 y 16, la dimensión máxima es la misma en todas las direcciones, pero las depresiones utilizadas en conexión con la presente invención pueden tener cualquier forma deseada (v.g. alargada, irregular, etc.) en la cual la dimensión máxima puede ocurrir sobre una o más direcciones en la superficie exterior del rodillo de transferencia 830, pero no en otras. Cuando se caracterizan en términos de la dimensión máxima de la huella, es posible que las depresiones tengan una dimensión máxima de huella de aproximadamente 2 mm o más, en algunos casos aproximadamente 5 mm o más.

Otra manera adicional en la cual pueden caracterizarse las depresiones utilizadas en conexión con la presente invención es términos de volumen. Por ejemplo, las depresiones pueden tener un volumen de depresión de la menos aproximadamente tres (3) milímetros cúbicos (mm^{3}) o más, o alternativamente, un volumen de depresión de aproximadamente cinco (5) milímetros cúbicos. El volumen de las regiones discretas de polímero puede ser importante para permitir que una cantidad suficiente de la composición termoplástica penetre adecuadamente en las cavidades existentes en una herramienta de conformación. El volumen de las depresiones puede ser importante también debido a que al menos algo de la composición termoplástico fundida puede quedar retenido dentro de la depresión durante el proceso de transferencia, es decir, el volumen de la depresión puede estar preferiblemente sobredimensionado con relación al volumen preferido de las regiones discretas de polímero para compensar la retención de composición termoplástica dentro de las depresiones.

La Fig. 17 representa dos depresiones 934 formadas en una superficie exterior 932 de un rodillo de transferencia, siendo la Fig. 18 una vista en sección transversal de una de las depresiones 934 tomada a lo largo de la línea 18-18 en Fig. 17. Las depresiones 934 tienen formas alargadas en la forma de, v.g., un canal. Cuando se comparan con la depresión circular 834 que se ve en las Figs. 15 y 16, las depresiones más largas 934 de las Figs. 17 y 18 tendrían una dimensión mayor de huella en su dirección alargada que transversalmente a su dirección alargada.

La orientación de las depresiones 934 puede seleccionarse sobre la base de una diversidad de factores. Las depresiones alargadas 934 pueden estar alineadas en la dirección de la máquina (es decir, la dirección de desplazamiento de un sustrato), en la dirección transversal de la banda (es decir, transversalmente a la dirección de desplazamiento del sustrato), o en cualquier otra orientación comprendida entre la dirección de la máquina o la dirección transversal de la banda.

Las Figs. 19 y 20 representan otra variación asociada con los métodos de fabricación de bandas de material compuesto de acuerdo con la presente invención. La Fig. 19 representa, en una vista en planta, una porción de una banda de material compuesto fabricada de acuerdo con la presente invención. La banda de material compuesto incluye un sustrato 1010 sobre el cual están localizadas dos regiones discretas de polímero 1014 y 1015. El sustrato incluye dos bordes opuestos 1011 que se extienden a lo largo de la longitud de la banda de material compuesto y, juntos, definen la dimensión longitudinal de la banda de material compuesto.

La región discreta de polímero 1014 se proporciona en la forma de una línea del material de la composición termoplástica depositado sobre el sustrato 1010 a lo largo de la dirección general de la longitud de la banda de material compuesto. La región discreta de polímero 1014 puede ser continua a lo largo de la dimensión longitudinal de la banda de material compuesto como se muestra en Fig. 19.

La región discreta de polímero 1015 es una variación de la región discreta de polímero 1014 en el sentido de que la misma se proporciona en una forma ondulada en comparación con la forma lineal relativamente recta de la región discreta de polímero 1014. La forma ondulada de la región discreta de polímero 1015 se extiende asimismo, sin embargo, a lo largo de la dirección de la dimensión longitudinal de la banda de material compuesto. Adicionalmente, la región discreta de polímero 1015 puede ser continua a lo largo de la dimensión longitudinal de la banda de material compuesto como se muestra en Fig. 19.

La Fig. 20 es una vista en perspectiva de un rodillo de transferencia 1030 que puede utilizarse para transferir composiciones termoplásticas en las formas que se ven en Fig. 19 de acuerdo con los métodos de la presente invención. El rodillo de transferencia 1030 incluye una depresión 1034 que se extiende preferiblemente de manera continua alrededor de la circunferencia exterior del rodillo 1030 para formar la región discreta de polímero 1014 como se representa en Fig. 19. El rodillo de transferencia 1030 incluye también una depresión 1035 que se extiende también alrededor de la circunferencia exterior del rodillo 1030 para formar la región discreta de polímero 1015 representada en Fig. 19.

La Fig. 21 representa otra variación asociada con los métodos de fabricación de bandas de material compuesto de acuerdo con la presente invención. La Fig. 21 representa, en una vista en planta, una porción de una banda de material compuesto fabricada de acuerdo con la presente invención. La banda de material compuesto incluye un sustrato 1110 en el cual están localizadas regiones discretas de polímero 1114a, 1114b, y 1114c, extendiéndose las regiones discretas de polímero a través de la anchura del sustrato. El sustrato 1110 incluye dos bordes opuestos 1111 que se extienden en toda la longitud de la banda de material compuesto y, juntos, definen la anchura y la dimensión longitudinal de la banda de material compuesto.

Cada una de las regiones discretas de polímero 1114a, 1114b, y 1114c está provista en la forma de una línea del material de composición termoplástica depositado sobre el sustrato 1110 en una dirección generalmente transversal a la banda, es decir, que se extiende entre los bordes opuestos 1111 del sustrato 1110. Las regiones discretas de polímero 1114a, 1114b, y 1114c presentan variaciones de las líneas rectas 1114a y 1114b con respecto a la línea ondulada 1114c. Pueden contemplarse muchas otras variaciones de disposición, forma y/u orientación de las regiones discretas de polímero en conexión con los métodos de acuerdo con la presente invención.

Además de la deposición de polímero termoplástico en regiones discretas, se contempla también que puedan aplicarse como recubrimiento materiales adicionales sobre una superficie mayor del sustrato utilizando métodos conocidos. Materiales de este tipo podrían ser, por ejemplo, adhesivos, como se describe v.g. en las Patentes U.S. Núms. 5.019.071 (Bany et al); 5.028.646 (Miller et al.); y 5.300.057 (Miller et al.); o cohesivos como se describe v.g. en las Patentes U.S. Núms. 5.389.438 (Miller et al.) y 6.261.278 (Chen et al.).

Ejemplos

Los ejemplos siguientes se proporcionan para facilitar la comprensión de la presente invención. Dichos ejemplos no tienen por objeto limitar el alcance de la invención.

Ejemplo 1

Se produjo una banda de la presente invención utilizando un aparato similar al representado en Fig. 8. Se utilizó un extrusor de un solo tornillo de 51 mm de diámetro para suministrar un polímero fundido constituido por polietileno de densidad ultra-baja (ENGAGE 8400, DupontDow Elastomers) a una temperatura de la masa fundida de aproximadamente 207ºC a un tubo con gollete. El tubo con gollete se dispuso de tal manera que una hebra gruesa de polímero fundido se extruyera verticalmente en dirección descendente sobre la superficie exterior 32 de un rodillo de transferencia 30 de acero calentado por aceite que tenía un diámetro de 23 cm. La superficie exterior del rodillo de transferencia se mecanizó utilizando una máquina de laminación controlada por ordenador que tenía depresiones en forma de hendiduras paralelas al eje del rodillo de 25,4 cm de longitud, 2,3 mm de anchura, y 1,3 mm de profundidad, dispuestas con una separación de centro a centro entre hendiduras de 1,0 cm. Después que las depresiones se llenaron total o parcialmente con el polímero fundido, se retiró cualquier exceso de polímero fundido de la superficie exterior del rodillo de transferencia por medio de una cuchilla doctor 42 de latón que tenía un espesor de 1,5 mm en el punto de contacto con el rodillo, actuando contra la superficie exterior del rodillo de transferencia y en dirección normal a la misma. El exceso de polímero fundido formaba un pequeño banco de laminación de polímero contenido en un canal formado por la cuchilla doctor y dos paredes laterales presionadas firmemente contra el rodillo de transferencia utilizando una presión de 88 N/cm lineal. El rodillo de transferencia se encontraba a aproximadamente 204ºC. Después de la acción de limpieza con la cuchilla doctor, el rodillo de transferencia continuaba girando hasta que las depresiones y el polímero fundido que contenían las mismas se vieron forzadas a entrar en contacto con un sustrato no tejido (poliéster entrelazado por hilado HEF-140-070, 30 gramos/m^{2}, BBA Nonwovens) contra un rodillo de soporte de caucho 20 (66ºC) utilizando una presión en el estrechamiento de 88 N/cm lineal. Se produjo la transferencia de algo del polímero fundido desde las depresiones al sustrato no tejido. Una porción del polímero fundido contenido en las depresiones permanecía en las depresiones mientras que el sustrato se arrancaba del rodillo de transferencia. Como resultado, el polímero fundido tendía a alargarse o formar cordones entre las depresiones en el rodillo de transferencia y el sustrato. Se utilizó un alambre caliente 44 para cortar cualesquiera hebras de polímero fundido formadas a medida que el sustrato se separaba del rodillo de transferencia. El peso de base de cada región de polímero fundido transferida era 347 gramos/m^{2}. El peso de base acumulado de las regiones de polímero transferidas sobre el sustrato no tejido era 47 gramos/m^{2}.

Ejemplo 2

Se produjo una banda como en el Ejemplo 1, excepto que se utilizó como el polímero fundido un elastómero del copolímero de bloques SEBS (KRATON G-1657, Shell Chemical). La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 249ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 246ºC. Se utilizó una presión en el estrechamiento de 53 N/cm lineal. El peso de base de cada región de polímero fundido transferida era 529 gramos/m^{2}. El peso de base acumulado de las regiones de polímero transferidas sobre el sustrato no tejido era 72 gramos/m^{2}.

Ejemplo 3

Se produjo una banda como en el Ejemplo 1, excepto que la temperatura del polímero fundido era aproximadamente 223ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 218ºC. La temperatura del rodillo de soporte era aproximadamente 38ºC. Se utilizó una presión en el estrechamiento de 88 N/cm lineal. El peso de base de cada región de polímero fundido transferida era 449 gramos/m^{2}. El peso de base acumulado de las regiones de polímero transferidas sobre el sustrato no tejido era 61 gramos/m^{2}.

Ejemplo 4

Se produjo una base como en el Ejemplo 1, excepto que se utilizó como el polímero fundido una mezcla de 50% de polietileno ENGAGE 8400 y 50% de polietileno ENGAGE 8100. La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 218ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 218ºC. La temperatura del rodillo de soporte era aproximadamente 38ºC. Se utilizó una presión en el estrechamiento de 88 N/cm lineal. El peso de base de cada región de polímero fundido transferida era 321 gramos/m^{2}. El peso de base acumulado de las regiones de polímero transferidas sobre el sustrato no tejido era 44 gramos/m^{2}.

Ejemplo 5

Se produjo una banda como en el Ejemplo 1 excepto que se utilizó como el polímero fundido una mezcla de 75% de polietileno ENGAGE 8400 y 25% de polietileno ENGAGE 8100. La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 223ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 218ºC. La temperatura del rodillo de soporte era aproximadamente 38ºC. Se utilizó una presión en el estrechamiento de 88 N/cm lineal. El peso de base de cada región de polímero fundido transferida era 491 gramos/m^{2}. El peso de base acumulado de las regiones de polímero transferidas sobre el sustrato no tejido era 67 gramos/m^{2}.

Ejemplo 6

Se produjo una banda como en el Ejemplo 2 excepto que la temperatura del polímero fundido era aproximadamente 251ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 246ºC. La temperatura del rodillo de soporte era aproximadamente 38ºC. Se utilizó una presión en el estrechamiento de 88 N/cm lineal. El peso de base de cada región de polímero fundido transferida era 656 gramos/m^{2}. El peso de base acumulado de las regiones de polímero transferidas sobre el sustrato no tejido era 90 gramos/m^{2}.

Ejemplo 7

Se produjo una banda como en el Ejemplo 1 excepto que se utilizó como el polímero fundido polietileno ENGAGE 8200. La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 204ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 204ºC. La temperatura del rodillo de soporte era aproximadamente 38ºC. Se utilizó una presión en el estrechamiento de 175 N/cm lineal. El peso de base de cada región de polímero fundido transferida era 767 gramos/m^{2}. El peso de base acumulado de las regiones de polímero transferidas sobre el sustrato no tejido era 104 gramos/m^{2}.

Ejemplo 8

Se produjo una banda como en el Ejemplo 1 excepto que se utilizó como el polímero fundido un poliuretano elastómero (58-680, Noveon). La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 210ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 210ºC. La temperatura del rodillo de soporte era aproximadamente 38ºC. Se utilizó una presión en el estrechamiento de 175 N/cm lineal. El peso de base de cada región de polímero fundido transferida era 495 gramos/m^{2}. El peso de base acumulado de las regiones de polímero transferidas sobre el sustrato no tejido era 68 gramos/m^{2}.

Ejemplo 9

Se produjo una banda como en el Ejemplo 1 excepto que se utilizó como el polímero fundido un poliuretano elastómero (ESTANE 58-238, Noveon). La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 207ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 210ºC. La temperatura del rodillo de soporte era aproximadamente 38ºC. Se utilizó una presión en el estrechamiento de 175 N/cm lineal. El peso de base de cada región de polímero fundido transferida era 110 gramos/m^{2}. El peso de base acumulado de las regiones de polímero transferidas sobre el sustrato no tejido era 151 gramos/m^{2}.

Ejemplo 10

Se produjo una banda como en el Ejemplo 1 excepto que se utilizó como el polímero fundido un poliuretano elastómero (2103-80AE, Dow Chemicals). La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 210ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 210ºC. La temperatura del rodillo de soporte era aproximadamente 38ºC. Se utilizó una presión en el estrechamiento de 175 N/cm lineal. El peso de base de cada región de polímero fundido transferida era 706 gramos/m^{2}. El peso de base acumulado de las regiones de polímero transferidas sobre el sustrato no tejido era 96 gramos/m^{2}.

Ejemplo 11

Se produjo una banda como en el Ejemplo 1 excepto que se utilizó como el polímero fundido un poliuretano elastómero (455-203 Huntsman Chemical). La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 210ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 210ºC. La temperatura del rodillo de soporte era aproximadamente 38ºC. Se utilizó una presión en el estrechamiento de 175 N/cm lineal. El peso de base de cada región de polímero fundido transferida era 1265 gramos/m^{2}. El peso de base acumulado de las regiones de polímero transferidas sobre el sustrato no tejido era 172 gramos/m^{2}.

Ejemplo 12

Se produjo una banda como en el Ejemplo 1 excepto que se utilizó como el polímero fundido un poliuretano elastómero (ESTANE 58-271, Noveon). La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 210ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 210ºC. La temperatura del rodillo de soporte era aproximadamente 38ºC. Se utilizó una presión en el estrechamiento de 175 N/cm lineal. El peso de base de cada región de polímero fundido transferida era 373 gramos/m^{2}. El peso de base acumulado de las regiones de polímero transferidas sobre el sustrato no tejido era 51 gramos/m^{2}.

Ejemplo 13

Se produjo una banda como en el Ejemplo 1 excepto que se utilizó como el polímero fundido un copolímero etileno-acetato de vinilo (ELVAX 150, Dupont) y se utilizó como el sustrato un material no tejido de poliéster entrelazado por hilado (SONTARA 8005, 40 gramos/m^{2}, Dupont). La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 189ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 191ºC. La temperatura del rodillo de soporte era aproximadamente 38ºC. Se utilizó una presión en el estrechamiento de 88 N/cm lineal. El peso de base del polímero transferido no se determinó.

Ejemplo 14

Se produjo una banda como en el Ejemplo 15 excepto que se utilizó como el sustrato un material no tejido de polipropileno unido por hilado (MIRATEC, 68 gramos/m^{2}, PGI Nonwovens). La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 193ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 191ºC. La temperatura del rodillo de soporte era aproximadamente 38ºC. Se utilizó una presión en el estrechamiento de 88 N/cm lineal. El peso de base del polímero transferido no se determinó.

Ejemplo 15

Se produjo una banda como en el Ejemplo 1, excepto que se utilizaron dos polímeros diferentes y se suministraron a tres regiones separadas sobre el rodillo de transferencia. El canal descrito en el Ejemplo 1 se construyó con dos divisores entre las paredes laterales a fin de tener tres canales más pequeños separados dispuestos en una configuración A-B-A a través del rodillo de transferencia, que podían recibir tres corrientes separadas de polímero fundido. Se suministró copolímero de bloques SEBS KRATON 1657 a los canales "A" utilizando el extrusor descrito en el Ejemplo 1 a una temperatura de masa fundida de aproximadamente 237ºC. Se suministró polietileno (ASPUN 6806, Dow Chemical) por medio de un equipo J&M Grid Melter y un tubo calentado al canal "B" a una temperatura de masa fundida de aproximadamente 218ºC. La superficie exterior del rodillo de transferencia se mecanizó utilizando una máquina de laminación controlada por ordenador que tenía depresiones en forma de semiesferas de 2,3 mm de diámetro y 1,2 mm de profundidad, con 3,9 depresiones por cm^{2}. Se utilizó como sustrato un material no tejido de poliéster entrelazado por hilado (SONTARA 8005, 68 gramos/m^{2}, Dupont). El rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 246ºC. La temperatura del rodillo de soporte era aproximadamente 38ºC. Se utilizó una presión en el estrechamiento de 263 N/cm lineal. El peso de base de cada región de polímero fundido transferida no se determinó. El peso de base acumulado de las regiones de polímero transferidas sobre el sustrato no tejido no se determinó.

Ejemplo 16

Para demostrar el uso de geometrías de depresión diferentes, se mecanizó un rodillo de transferencia con siete áreas diferentes dispuestas alrededor y a través de la periferia del rodillo, teniendo cada área una geometría y una separación de depresiones específica. El área 1 se mecanizó utilizando una máquina de laminación controlada por ordenador (diámetro de bola 2 mm) que tenía depresiones en forma de hendiduras paralelas al eje del rodillo de 25 mm de longitud, 0,75 mm de profundidad, 13 mm de separación de extremo a extremo medida a lo largo del eje del rodillo, y 7,5 mm de separación centro a centro entre hendiduras medida en dirección normal al eje del rodillo, con 12 filas de hendiduras escalonadas. Cada fila de hendiduras comenzaba con un desplazamiento de 6,4 mm con respecto a la fila anterior para crear el patrón escalonado. El área 2 se mecanizó utilizando una máquina de laminación controlada por ordenador (diámetro de bola 2 mm) que tenía 15 filas de hendiduras paralelas al eje del rodillo, de 114 mm de longitud, 0,375 mm de profundidad, y 6,0 mm de separación centro a centro entre hendiduras medida en dirección normal al eje del rodillo. El área 3 se mecanizó utilizando una máquina de laminación controlada por ordenador (diámetro de bola 2 mm) que tenía 15 filas de hendiduras paralelas al eje del rodillo de 114 mm de longitud, 0,5 mm de profundidad, y 6,0 mm de separación de centro a centro entre hendiduras medida en dirección normal al eje del rodillo. El área 4 se mecanizó utilizando una máquina de laminación controlada por ordenador (diámetro de bola 2 mm) que tenía 12 filas de hendiduras paralelas el eje del rodillo de 114 mm de longitud, 0,5 mm de profundidad, y 7,5 mm de separación centro a centro entre hendiduras medida en dirección normal al eje del rodillo. El área 5 se mecanizó utilizando una máquina de laminación controlada por ordenador (diámetro de bola 2 mm) que tenía 12 filas de hendiduras paralelas el eje del rodillo de 114 mm de longitud, 0,875 mm de profundidad, y 7,5 mm de separación centro a centro entre hendiduras medida en dirección normal al eje del rodillo. El área 6 se mecanizó utilizando una máquina de laminación controlada por ordenador (diámetro de bola 2 mm) que tenía 9 filas de hendiduras paralelas el eje del rodillo de 114 mm de longitud, 1,0 mm de profundidad, y 10,0 mm de separación de centro a centro entre hendiduras medida en dirección normal al eje del rodillo. El área 7 se mecanizó utilizando una máquina de laminación controlada por ordenador (diámetro de bola 3 mm) que tenía 9 filas de hendiduras paralelas el eje del rodillo de 114 mm de longitud, 0,75 mm de profundidad, y 10,0 mm de separación centro a centro entre hendiduras medida en dirección normal al eje del rodillo. Se produjo una banda como en el Ejemplo 1 excepto que se utilizó un extrusor de tornillos gemelos de 40 mm de diámetro provisto de una bomba de engranajes para suministrar el polímero fundido. Se utilizó como el polímero fundido un polietileno de densidad ultra-baja (ENGAGE 8200, DupontDow Elastomers) y se utilizó como sustrato un material no tejido de poliéster entrelazado por hilado (SONTARA 8001, 40 gramos/m^{2}, Dupont). La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 232ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 232ºC. La temperatura del rodillo de soporte era aproximadamente 20ºC. Se utilizó una presión en el estrechamiento de 12 N/cm lineal. Todas las depresiones se llenaron y transfirieron satisfactoriamente. El peso de base del polímero transferido en las regiones separadas no se determinó.

Ejemplo 17

Para demostrar que no es necesario un alambre caliente en algunos casos para proporcionar una transferencia eficaz, se produjo una banda como en el Ejemplo 16 excepto que se suprimió el alambre caliente del aparato. La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 232ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 232ºC. Todas las depresiones se llenaron y transfirieron satisfactoriamente. El peso de base del polímero transferido en las regiones separadas no se determinó.

Ejemplo 18

Para demostrar un estratificado multicapa, se produjo una banda como en el Ejemplo 16 excepto que se estratificó un segundo sustrato no tejido (SONTARA 8001) al primer sustrato no tejido que contenía el polímero transferido, utilizando un segundo estrechamiento a una presión de 6 N/cm lineal. La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 232ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 232ºC. Todas las depresiones se llenaron y transfirieron satisfactoriamente. No se determinó el peso de base del polímero transferido en las regiones separadas.

Ejemplo 19

Se produjo una banda como en el Ejemplo 16, excepto que se utilizó como el polímero fundido un copolímero de bloques SEBS (KRATON G1657, Shell Chemical). La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 246ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 232ºC. Se utilizó una presión en el estrechamiento de 12 N/cm lineal. Todas las depresiones se llenaron y transfirieron satisfactoriamente. No se determinó el peso de base del polímero transferido en las regiones separadas.

Ejemplo 20

Para demostrar un estratificado multicapa, se produjo una banda como en el Ejemplo 18 excepto que se utilizó como el polímero fundido KRATON G1657. La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 246ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 232ºC. Todas las depresiones se llenaron y transfirieron satisfactoriamente. No se determinó el peso de base del polímero transferido en las regiones separadas.

Ejemplo 21

Se produjo una banda como en el Ejemplo 16, excepto que se utilizó como el polímero fundido un poliuretano elastómero (ESTANE 58-680, Noveon Inc.). La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 210ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 210ºC. Se utilizó una presión en el estrechamiento de 12 N/cm lineal. Todas las depresiones se llenaron y transfirieron satisfactoriamente. No se determinó el peso de base del polímero transferido en las regiones separadas.

Ejemplo 22

Para demostrar un estratificado multicapa, se produjo una banda como en el Ejemplo 18 excepto que se utilizó como el polímero fundido poliuretano ESTANE 58-680. La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 210ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 210ºC. Todas las depresiones se llenaron y transfirieron satisfactoriamente. No se determinó el peso de base del polímero transferido en las regiones separadas.

Contraejemplo C1

Para demostrar que algunos materiales no tejidos no poseen resistencia interna suficiente para proporcionar un sustrato satisfactorio, se produjo una banda como en el Ejemplo 19 excepto que se utilizó como el sustrato un poliéster no tejido unido a resina (STYLE 1545, 30 gramos/m^{2}, HDK Industries). La temperatura del polímero fundido era aproximadamente 246ºC y el rodillo de transferencia estaba a aproximadamente 232ºC. Se utilizó una presión en el estrechamiento de 12 N/cm lineal. Después del contacto del polímero fundido con el sustrato no tejido en el estrechamiento, el material no tejido se desestratificó y se transfirió al rodillo de transferencia. La adhesión del polímero fundido en las depresiones al metal del rodillo de transferencia era mayor que la resistencia interna del material no tejido.

Claims

1. Un método para producir una banda de material compuesto, comprendiendo el método:

proporcionar un rodillo de transferencia que comprende una superficie exterior que comprende una o más depresiones formadas en ella;

suministrar una composición fundida de elastómero termoplástico sobre la superficie exterior del rodillo de transferencia;

eliminar por frotamiento la composición de elastómero termoplástico fundida de la superficie exterior del rodillo de transferencia, en donde una porción de la composición de elastómero termoplástico fundida entra en las una o más depresiones, y adicionalmente en donde la porción de la composición de elastómero termoplástico fundida contenida en las una o más depresiones permanece en las una o más depresiones después de la eliminación por frotamiento de la composición de elastómero termoplástico fundida de la superficie exterior del rodillo de transferencia; y

transferir al menos una porción de la composición de elastómero termoplástico fundida contenida en las una o más depresiones a una primera superficie mayor de un sustrato poniendo en contacto la primera superficie mayor del sustrato con la superficie exterior del rodillo de transferencia y la composición de elastómero termoplástico fundida contenida en las una o más depresiones, seguido por separación del sustrato del rodillo de transferencia, en donde una o más regiones discretas de polímero que comprenden la composición de elastómero termoplástico están localizadas sobre la primera superficie mayor del sustrato después de separar el sustrato del rodillo de transferencia.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la transferencia comprende adicionalmente forzar la primera superficie mayor del sustrato contra la superficie exterior del rodillo de transferencia y la composición de elastómero termoplástico fundida en las una o más depresiones.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la primera superficie mayor del sustrato comprende una superficie porosa, y en el cual la transferencia comprende adicionalmente forzar una porción de la primera superficie mayor del sustrato en las una o más depresiones, en donde una porción de la composición de elastómero termoplástico fundida contenida en las una o más depresiones infiltra la superficie porosa dentro de la una o más depresiones.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 3, en el cual la superficie porosa del sustrato comprende fibras, y adicionalmente en el cual la transferencia comprende adicionalmente encapsular al menos una porción de la menos algunas de las fibras en la composición de elastómero termoplástico fundida.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la primera superficie mayor del sustrato comprende fibras y adicionalmente en el cual la transferencia comprende además encapsular al menos una porción de la menos algunas de las fibras en la composición de elastómero termoplástico fundida forzando la primera superficie mayor del sustrato contra la superficie exterior del rodillo de transferencia y la composición de elastómero termoplástico fundida en las una o más depresiones.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la totalidad de la una o más depresiones se llenan sustancialmente con la composición de elastómero termoplástico fundida después de la eliminación por frotamiento y antes de la transferencia.

7. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual al menos una región discreta de polímero de la una o más regiones discretas de polímero comprende una forma que se extiende continuamente a lo largo de una longitud del sustrato o en el cual al menos una región discreta de polímero de la una o más regiones discretas de polímero comprende una forma que se extiende continuamente a través de una anchura del sustrato.

8. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el sustrato comprende al menos un pliegue, y adicionalmente en el cual al menos una región discreta de polímero de la una o más regiones discretas de polímero se extiende sobre el al menos un pliegue.

9. Un método para producir una banda de material compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el cual el sustrato es un primer sustrato, comprendiendo el método adicionalmente

estratificar un segundo sustrato a la primera superficie mayor del primer sustrato, en donde la una o más regiones discretas de polímero en el primer sustrato están localizadas entre el primer sustrato y el segundo sustrato después de la estratificación del segundo sustrato al primer sustrato.

10. Un método de acuerdo con la reivindicación 9, en el cual el segundo sustrato comprende una o más regiones discretas de polímero localizadas sobre el segundo sustrato, y en el cual la una o más regiones discretas de polímero sobre el segundo sustrato están expuestas sobre el segundo sustrato después de la estratificación del segundo sustrato al primer sustrato.

11. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, en el cual al menos una región discreta de polímero de la una o más regiones discretas de polímero en el segundo sustrato comprende una pluralidad de estructuras formadas sobre ella, en donde la pluralidad de estructuras comprenden vástagos o ganchos.

12. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 10, que comprende adicionalmente proporcionar una o más líneas de separación en la banda de material compuesto, en donde la una o más líneas de separación definen límites de una pluralidad de artículos elásticos, comprendiendo cada artículo elástico al menos una de las una o más regiones discretas de polímero en la primera superficie mayor del primer sustrato y al menos una de las una o más regiones discretas de polímero expuestas en el segundo sustrato después de la estratificación, que comprende adicionalmente separar la banda de material compuesto a lo largo de la menos una de las una o más líneas de separación.

13. Un método para producir una banda de material compuesto, comprendiendo el método:

proporcionar un primer sustrato que comprende una primera superficie mayor y una segunda superficie mayor, una pluralidad de regiones discretas de polímero elastómero formadas de una composición elastómera de elastómero termoplástico localizada sobre la primera superficie mayor del primer sustrato, en donde cada región discreta de polímero elastómero de la pluralidad de regiones discretas de polímero elastómero infiltra la primera superficie mayor del primer sustrato, en donde el primer sustrato es la banda de material compuesto que puede obtenerse por el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,

proporcionar un segundo sustrato que comprende una primera superficie mayor y una segunda superficie mayor, una pluralidad de regiones discretas de polímero formadas de una composición termoplástica localizada sobre la primera superficie mayor del segundo sustrato, en donde cada región discreta de polímero de la pluralidad de regiones discretas de polímero infiltra la primera superficie mayor del segundo sustrato; y

estratificar el primer sustrato al segundo sustrato.

14. Un método de acuerdo con la reivindicación 13, en el cual la pluralidad de regiones discretas de polímero elastómero sobre la primera superficie mayor del primer sustrato están localizadas entre el primer sustrato y el segundo sustrato después de la estratificación.

15. Un método de acuerdo con la reivindicación 13, en el cual la estratificación comprende adicionalmente forzar una porción de la composición de elastómero termoplástico de cada región discreta de polímero elastómero de la pluralidad de regiones discretas de polímero elastómero en una superficie porosa del segundo sustrato.

16. Un método de acuerdo con la reivindicación 15, en el cual la superficie porosa del segundo sustrato comprende fibras, y en el cual la estratificación comprende adicionalmente encapsular al menos una porción de la menos algunas de las fibras en la composición del elastómero termoplástico.

17. Un método de acuerdo con la reivindicación 13, en el cual la pluralidad de regiones discretas de polímero elastómero sobre la primera superficie mayor del primer sustrato están localizadas entre el primer sustrato y el segundo sustrato después de la estratificación, y en el cual la estratificación comprende fijar la segunda superficie mayor del segundo sustrato al primer sustrato.

18. Un método de acuerdo con la reivindicación 17, en el cual al menos una región discreta de polímero de la una o más regiones discretas de polímero sobre el segundo sustrato comprende una pluralidad de estructuras formadas sobre ella, en donde la pluralidad de estructuras comprenden vástagos o ganchos.

19. Un artículo elástico que comprende:

un sustrato que comprende superficies mayores primera y segunda;

uno o más elementos elásticos fijados al sustrato, en el cual cada elemento elástico de los uno o más elementos elásticos comprende una región discreta de elastómero termoplástico que infiltra una porción del sustrato; y

uno o más sitios de adhesión localizados sobre la primera superficie mayor del sustrato.

20. Un artículo de acuerdo con la reivindicación 19, en el cual cada elemento elástico de los uno o más elementos elásticos está localizado entre la primera superficie mayor y la segunda superficie mayor del sustrato o en el cual al menos un elemento elástico de los uno o más elementos elásticos está localizado sobre la primera superficie mayor del sustrato, o en el cual al menos un elemento elástico de los uno o más elementos elásticos está localizado sobre la segunda superficie mayor del sustrato.