ES2248166T5

ES2248166T5 - Film multicapa microporoso y procedimiento de produccion.

Info

Publication number: ES2248166T5
Application number: ES00991293T
Authority: ES
Inventors: Bo Gustafson
Original assignee: Trioplanex France S A; TRIOPLANEX FRANCE SA
Current assignee: Trioplanex France S A; TRIOPLANEX FRANCE SA
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2009-02-01
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: DE60021918T3; EP1250225B2; WO2001047710A1; FR2802849A1; ES2248166T3; ATE301543T1; EP1250225B1; DE60021918D1; FR2802849B1; AU3181501A; EP1250225A1; DE60021918T2

Abstract

Método de fabricación de un film poliolefínico de estructura multicapa, que tiene simultáneamente las propiedades de ser permeable al vapor de agua, y de ser impermeable a los líquidos, comprendiendo las etapas de: - la coextrusión, a partir de una hilera, de como mínimo tres capas compuestas de materiales polímeros termoplásticos, que forman un film precursor que tiene como mínimo la estructura siguiente: ABC, o ABA, o CBC, en la que "A" es una capa de piel, "B" es una capa central y "C" es una capa de piel/de adhesión; - el estirado del film precursor de multicapas coextruidas para formar el film multicapa permeable al vapor de agua pero impermeable a los líquidos, en el que: - la capa de piel "A" contiene como mínimo un copolímero poliolefínico termoplástico polar y/o un polímero poliolefínico injertado que tiene un módulo E inferior a 50 mPa (norma ASTM No. 882 - film de 15 microm mediante colada - cast film), una fluidez medida según el "Melt Flow Index" (MFI norma ASTM D1238 2, 16 kg,190ºC para los polietilenos y 230ºC para los polipropilenos), comprendida entre 1, 5 y 10 g/10 min y una velocidad de transmisión del vapor de agua de como mínimo 100 g/m2/24 h a 38ºC y 90% de humedad relativa; - la capa central "B" contiene como mínimo un homopolímero y/o un copolímero poliolefínico termoplástico, como mínimo una carga de partículas y eventualmente uno o varios elastómeros; - la capa de piel/de adhesión "C" contiene como mínimo un agente aglomerante de adhesión y/o un homopolímero y/o copolímero poliolefínico termoplástico y como mínimo una carga de partículas.

Description

Film multicapa microporoso y procedimiento de producción.

Ámbito de la invención

La invención se refiere a un procedimiento de producción de un film multicapa microporoso, impermeable a los líquidos, pero permeable a los gases y más particularmente al vapor de agua.

La invención se refiere más particularmente a un procedimiento de producción de un film multicapa, microporoso, impermeable a los líquidos, pero permeable al vapor de agua por coextrusión de composiciones termoplásticas constituidas por mezclas de polímeros y/o de copolímeros olefínicos y eventualmente de cargas de partículas, teniendo cada capa del film una composición específica.

La invención se refiere igualmente a un film delgado de estructura multicapa microporoso, impermeable a los líquidos y permeable al vapor de agua, así como a los productos laminados que asocian dicho film a por lo menos una tela no tejida y a los artículos higiénicos desechables, tales como pañales para niños, para adultos incontinentes o de higiene femenina, que implementan el film multiporoso y/o el producto laminado.

Estado de la técnica

Los films realizados por medio de polímeros son por naturaleza estancos a líquidos y al vapor de agua: constituyen una verdadera barrera para estas materias.

Cuando estos films barreras están implementados como componentes de artículos sanitarios desechables, tales como pañales para niños o para adultos incontinentes, o también en los artículos de higiene femenina, pueden provocar irritaciones de la piel, una clara incomodidad, al no poder escaparse la humedad del artículo cuando está siendo utilizado. Esta es la razón por la cual se ha desarrollado un esfuerzo de investigación en profundidad particularmente en el ámbito de los films destinados a la fabricación de pañales para niños, para adultos incontinentes y de artículos de higiene femenina, por lo tanto para la respirabilidad del film, su tacto textil, más particularmente cuando se trata de film (posterior) externo.

Varios procedimientos han sido desarrollados para producir unos films polímeros impermeables al agua pero permeables al vapor de agua (permeabilidad a los gases) con una velocidad de transmisión elevada.

Estos procedimientos, en su mayoría, han resultado en la producción de films respirables (por ser permeables a los gases), implementando uno u otro unos medios que permiten la creación física de una microporosidad en dichos films, o que utilizan unos polímeros específicos, como pueden ser los polímeros hidrófilos, cuyas estructuras de cadena facilitan a un mismo tiempo la absorción del vapor de agua y la transferencia de los gases.

En cuanto a la microporosidad de los films producidos según los procedimientos conocidos, ésta puede ser realizada mediante numerosos métodos, incluyendo por ejemplo la microperforación mecánica.

No obstante, el método más frecuentemente implementado para la fabricación de films microporosos consiste, en una primera etapa, en implementar una mezcla de polímeros y de cargas minerales que está extruida (o extruida soplada) en forma de un film precursor, y luego en una segunda etapa, en someter este film precursor a una operación de estirado en el sentido longitudinal y/o en el sentido transversal, a una temperatura más baja que la del punto de fusión de la mezcla de polímeros, para crear una multiplicidad de poros o de microagujeros.

Poros (o microagujeros) de este tipo tienen diámetros suficientemente pequeños para impedir el paso de líquidos, pero permiten la transferencia de gas (vapor de agua) a unas velocidades de transmisión que van de la más moderada hasta una muy elevada.

El ámbito de las propiedades anunciadas por los sistemas basados en las poliolefinas indica que procedimientos y materias primas desempeñan un papel crítico en la determinación del perfil de las propiedades finales: las micrografías por microscopio electrónico permiten ilustrar por ejemplo las diferencias en la forma de los poros de los films estirados uniaxial o biaxialmente.

La prueba consistente en determinar la velocidad de transmisión del vapor de agua es un medio para medir la respirabilidad del film, es decir la masa o el volumen de gas transferido a través del grosor, para una unidad de superficie y por unidad de tiempo, en unas condiciones ambientales bien definidas.

Además, los films permeables a los gases (respirables) e impermeables a los líquidos, pueden tener una estructura monocapa o más recientemente multicapa. Los films de estructura multicapa son muy conocidos en el ámbito de los envases para productos alimentarios comprendiendo una barrera al oxígeno. Estos films de estructura multicapa están destinados a combinar diferentes familias de polímeros incompatibles entre sí que, a partir de ese momento, requieren para su ensamblaje en un film la presencia de polímeros con funcionalidad, que tengan un carácter polar. Estos films de estructura multicapa pueden estar realizados o bien mediante un procedimiento que consiste en una coextrusión (directa o simultánea) de todas las capas, seguida de su estirado, o bien mediante un procedimiento de ensamblaje por laminado de varias capas (previamente extruidas o estiradas), o bien también mediante un procedimiento de extrusión-recubrimiento de una capa ya existente, como puede ser una tela no tejida, seguido de un estirado.

Ejemplos de films de este tipo, de estructura multicapa, respirables, pero estancos a los líquidos, han sido descritos en numerosos documentos.

La patente US 5.164.258 describe un film de estructura multicapa permeable al vapor de agua que comprende unas capas externas realizadas con un material polímero hidrófobo microporoso y una capa nuclear hecha con un material polímero higroscópico que manifiesta, cuando está seco, una capacidad muy importante para servir de barrera al oxígeno, pero que pierde esta propiedad cuando está húmedo. Este film de estructura multicapa comprende asimismo unas capas adhesivas dispuestas entre las capas externas y la capa nuclear. Esta patente especifica que la velocidad de transmisión del vapor de agua para las capas externas debe ser de alrededor de 500 g/m^{2}/24 h, para poder evacuar la humedad que resulta del tratamiento de esterilización. Así, el film de estructura multicapa está específicamente adaptado para ser aplicado en envases (que requieren una barrera al oxígeno) y no puede ser implementado en el ámbito de las aplicaciones sanitarias o higiénicas.

La patente US 4.828.556 describe una estructura multicapa que consiste en un film respirable de materiales polímeros, que forma una barrera a los líquidos, dispuesto entre dos capas de telas no tejidas microporosas. Esta estructura comprende una hoja porosa, revestida, mediante recubrimiento, de un film de alcohol polivinílico o laminada con un film de alcohol polivinílico previamente realizado.

No es necesaria ninguna adhesividad suplementaria, ya que el film de alcohol polivinílico actúa a la vez como una capa adhesiva y como una capa permeable al vapor de agua.

La patente US 4.758.239 describe asimismo una estructura multicapa respirable que forma una barrera a los líquidos, que comprende una primera capa hecha de una tela no tejida porosa y de una segunda capa ligada a una de las caras de la primera capa. Esta segunda capa está formada por un film continuo, realizado mediante recubrimiento por medio de un material polímero hidrosoluble: este film no es microporoso en el sentido de que no comprende sustancialmente poros, pero puede ser atravesado, en su grosor, por las moléculas de agua que son solubles en la materia del film, y que son transferidas de una superficie a otra de dicho film.

En vez de un film realizado mediante recubrimiento, el film continuo puede ser un film previamente formado, realizado por medio de un material polímero hidrosoluble, que está laminado con la primera capa de la citada estructura, hecha de una tela no tejida porosa. En una realización preferida, el material polímero hidrosoluble es un alcohol polivinílico.

Estas diversas estructuras multicapas están realizadas por medio de familias de polímeros diferentes en las diferentes capas: los alcoholes polivinílicos son conocidos por ser más difíciles de transformar que las poliolefinas.

La solicitud internacional de patente No. WO97/04955 describe un método para realizar un film respirable de estructura multicapa simétrica. La estructura de este film respirable comprende más particularmente cinco capas, siendo la primera la capa central, siendo otras dos las capas de piel y siendo las dos últimas las capas de adhesión entre las capas de piel y la capa central. Estas diversas capas son realizadas por medio de dos familias diferentes de polímeros:

-: la capa central está hecha de una mezcla de poliolefinas y de cargas minerales,

-: las capas de piel son realizadas con unas materias polímeras hidrófilas sustancialmente libres de cargas minerales,

-: las capas intermedias de adhesión están compuestas de una mezcla de los polímeros (reciclados) que provienen de las capas que constituyen las pieles y el núcleo del film respirable, para permitir la adhesión, entre sí, de estas tres capas.

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Otros ejemplos de films de estructura multicapa, respirables, pero estancos a los líquidos han sido descritos en los documentos WO 98/58799, WO 96/19346, WO 99/14047 y WO 99/14262.

Todos estos procedimientos de fabricación de films de estructura multicapa presentan unos inconvenientes (de realización) mayores, algunos de ellos se mencionan a continuación:

-: en primer lugar, los polímeros hidrófilos, incluso hidrosolubles, implementados como materia prima para la realización del film impermeable pero respirable, tienen un coste económico muy elevado, en comparación con las poliolefinas que están implementadas simultáneamente en la estructura de dicho film;

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-: además, estas estructuras multicapas simétricas no están particularmente concebidas para permitir su ensamblaje ulterior, ya que su concepción está orientada esencialmente hacia la búsqueda de una respirabilidad máxima;

-: por otra parte, es igualmente conocido que los procedimientos de coextrusión para la fabricación de un film de estructura multicapa son técnicamente críticos, de difícil ajuste, debido a los diferentes grados de viscosidad existentes entre las diferentes familias de polímeros que constituyen las diferentes capas;

-: finalmente, los procedimientos de fabricación mediante coextrusión de un film de estructura multicapa son difíciles de conducir cuando, por motivos de productividad, deben ser conducidos con marcha rápida.

Objetivos de la invención

A partir de ese momento, la invención persigue un cierto número de objetivos para eliminar los inconvenientes citados anteriormente.

A lo largo de la descripción del objeto de la invención, la permeabilidad del film a los gases en general se expresará por la permeabilidad de dicho film al vapor de agua.

Un primer objeto de la invención es crear un método de fabricación de un film de estructura multicapa impermeable a los líquidos y permeable al vapor de agua, que opera a unas velocidades de producción elevadas y que utiliza unas poliolefinas como materias constitutivas de las diversas capas.

Otro objeto de la invención es crear dicho método de fabricación de un film de estructura multicapa, impermeable a los líquidos pero permeable al vapor de agua, a partir de una coextrusión multicapa, de tal manera que exista una gran facilidad de adaptación de la arquitectura de las diversas capas. Más particularmente, se contempla en la invención la creación de una arquitectura asimétrica de las capas de la estructura con el fin de incorporar, en el film multicapa, unos medios de adhesión para el ensamblaje ulterior de dicho film con otras estructuras, tales como una tela no tejida por ejemplo.

Otro objeto de la invención es:

-: optimizar el método de fabricación por coextrusión del film de estructura multicapa, impermeable a los líquidos pero permeable al vapor de agua, debido a unas composiciones específicas de las capas de piel, a unas viscosidades de materiales constitutivos de las capas bien adaptadas entre dichas capas (para unas condiciones de velocidad elevada y de temperatura dadas), una excelente compatibilidad entre las capas, y

-: reducir los riesgos de amontonamiento de materias polímeras en la hilera, disminuyendo así la frecuencia de intervención para su limpieza.

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Otro objeto de la invención es eliminar todas las sustancias volátiles presentes (humedad, aire u otras), en las mezclas de materias primas, que podrían ser liberadas por calentamiento, durante la extrusión, y que podrían perturbar la formación controlada de los poros de las diversas capas del film microporoso.

Otro objeto de la invención es optimizar la respirabilidad del film de estructura multicapa, es decir, la velocidad de transmisión del vapor de agua para la estructura final, mientras se mantiene la impermeabilidad del film a los lí-
quidos.

Otro objeto de la invención es realizar, según dicho método, un film delgado de estructura multicapa, impermeable a los líquidos y permeable al vapor de agua, que resista sin embargo lo suficiente al desgarro, que pueda ser utilizado como film posterior de los pañales para niños, para adultos incontinentes y de los artículos de higiene femenina, ensamblado mediante laminado a una tela no tejida, estando el producto laminado resultante implementado en los artículos citados anteriormente.

Sumario de la invención

La invención se refiere a un método de fabricación de un film poliolefínico de estructura multicapa, que tiene simultáneamente las propiedades de ser permeable al vapor de agua, y de ser impermeable a los líquidos, comprendiendo dicho método las etapas de:

-: la coextrusión, a partir de una hilera, de por lo menos tres capas compuestas de materiales polímeros termoplásticos, que forman un film precursor que tiene como mínimo la estructura siguiente: ABC, o ABA, en la que "A" es una capa de piel, "B" es una capa central y "C" es una capa de piel/de adhesión;

-: el estirado del film precursor de multicapas coextruidas para formar el film multicapa permeable al vapor de agua pero impermeable a los líquidos,

: en el que:

-: la capa de piel "A" contiene por lo menos un copolímero poliolefínico termoplástico polar y/o un polímero poliolefínico injertado, teniendo un módulo E inferior a 50 mPa (norma ASTM No. 882 - film de 15 \mum mediante colada - cast film) una fluidez medida según el "Melt Flow Index" (MFI norma ASTM D1238 2,16 kg, 190ºC para los polietilenos y 230ºC para los polipropilenos), comprendida entre 1,5 y 10 g/10 min y una velocidad de transmisión del vapor de agua de como mínimo 100 g/m^{2}/24 h a 38ºC y 90% de humedad relativa;

-: la capa central "B" contiene como mínimo un homopolímero y/o un copolímero poliolefínico termoplástico, como mínimo una carga de partículas y eventualmente uno o varios elastómeros;

-: la capa de piel/de adhesión "C" contiene como mínimo un agente aglomerante de adhesión y/o un homopolímero y/o copolímero poliolefínico termoplástico y como mínimo una carga de partículas.

La invención se refiere asimismo a un film delgado de estructura multicapa, permeable al vapor de agua e impermeable a los líquidos, utilizado tanto solo como ensamblado mediante laminado con una tela no tejida, como film posterior para los artículos sanitarios desechables, para niños, para adultos incontinentes y para los artículos de higiene femenina.

Descripción detallada de la invención

Según la invención, la etapa de extrusión, en el transcurso de la cual se forma el film precursor, comprende la coextrusión simultánea de como mínimo tres capas "A", "B" y "C", de cada una de las cuales los grosores, que se expresan en porcentaje del grosor total del film multicapa respirable, son preferentemente los siguientes:

\bullet de un 5% a un 30% de grosor para la capa "A",

\bullet de un 40% a un 90% de grosor para la capa "B",

\bullet de un 5% a un 30% de grosor para la capa "C".

Dichas capas "A", "B" y "C" están totalmente compuestas de materias poliolefínicas.

Capa central "B"

La capa central "B", según la invención, que se vuelve microporosa mediante estirado, está formada como mínimo por un homopolímero y/o un copolímero poliolefínico y como mínimo por una carga de partículas, y eventualmente por uno o varios elastómeros con una base de poliolefina.

Estos homopolímeros o copolímeros son elegidos dentro del grupo que comprende los polietilenos homo y/o copolímeros, preferentemente los polietilenos lineales de baja densidad y/o unos polipropilenos homo y/o copolímeros.

Cuando se utilizan polímeros de etileno homo o copolímeros, son elegidos entre los que tienen una densidad comprendida en el intervalo de 0,915 a 0,965 (norma ASTM 1505), y preferentemente en el intervalo de más baja densidad de 0,915 a 0,935.

En cuanto a los polietilenos lineales de baja densidad, tienen una densidad comprendida entre 0,890 y 0,940 y pueden ser elegidos dentro del grupo de los copolímeros de etileno y de comonómeros alfa-olefínicos como pueden ser los de C4 a C10, que pueden ser obtenidos por ejemplo mediante polimerización catalítica en presencia de un catalizador, como puede ser un metaloceno o según otros modos. Estos comonómeros de C4 a C10 son elegidos, preferentemente, dentro del grupo que comprende el buteno, el penteno, el hexeno, el 4-metilpenteno, el hepteno y el octeno.

Los polímeros de propileno homo o copolímeros incluyen unos homopolímeros de propileno, unos copolímeros de propileno con etileno, unos copolímeros de propileno con unos comonómeros alfa-olefínicos de C4 a C10. Para los copolímeros de propileno, se pueden utilizar uno o varios comonómeros alfa-olefínicos. Los copolímeros de propileno alfa-olefínico deben tener un contenido de alfa-olefina comprendido entre un 0,1 y un 40% de peso, y preferentemente también de un 1 a un 10% de peso.

Cuando se utilizan copolímeros de polipropileno, son elegidos preferentemente dentro del grupo de los copolímeros de etileno-propileno.

Los polímeros y/o copolímeros de la capa central "B" son elegidos de tal manera que el índice de fluidez medido según el método del "Melt Flow Index" (MFI) esté comprendido entre 0,2 y 15 g/10 min, medido según las referencias de una carga de 2,16 kg, de una temperatura de 190ºC para los polietilenos y 230ºC para los polipropilenos con un orificio estándar (norma ASTM D 1238).

Para el procedimiento por colada (cast process), el índice de fluidez puede variar de 0,8 a 15 g/10 min, y para el procedimiento de soplado (blown process) de 0,2 a 10,0 g/10 min.

No obstante, la capa central "B" está fabricada preferentemente a partir de un polietileno lineal de densidad reducida.

Todos estos polímeros o copolímeros pueden ser formulados con unos agentes deslizantes y unos agentes antibloqueo, así como con unos agentes antioxidantes y estabilizantes.

La capa central "B" según la invención contiene asimismo como mínimo una carga de partículas a razón de un 30 a un 80% en peso y preferentemente de un 45 a un 55% en peso del cúmulo de dicha carga de partículas y de la materia polímera.

Estas cargas de partículas, conocidas en el estado de la técnica, pueden provenir de todos los materiales orgánicos o inorgánicos que tienen una afinidad reducida con el agua por naturaleza o mediante un tratamiento apropiado y una rigidez en oposición a la elasticidad de la materia polímera.

Las cargas de partículas orgánicas pueden comprender, por ejemplo, unos polímeros con un alto punto de fusión y/o de alta viscosidad y cuyas partículas tienen un tamaño compatible con la etapa de estirado del procedimiento. Dichos polímeros son, por ejemplo, unos polietilenos, unos polipropilenos, unas poliamidas, unos poliésteres, unos poliuretanos de alta densidad y de peso molecular extremadamente elevado.

Las cargas de partículas inorgánicas pueden comprender unas sales de metales, tales como el carbonato de bario; el carbonato de calcio; el carbonato de magnesio; el sulfato de magnesio; el sulfato de bario; el sulfato de calcio, unos hidróxidos de metales, tales como el hidróxido de aluminio; el hidróxido de magnesio, unos óxidos de metales, tales como el óxido de calcio; el óxido de magnesio; el dióxido de titanio y el óxido de cinc, u otros materiales de partículas, tales como la arcilla, el caolín, el talco, la sílice, la tierra de diatomeas, el polvo de vidrio, de mica, de aluminio y las zeolitas.

Las cargas de partículas inorgánicas son preferentemente elegidas dentro del grupo constituido por el carbonato de calcio, el sulfato de bario, la sílice, la alúmina, el caolín y el talco.

El carbonato de calcio es particularmente preferido debido a su coste económico, su blancura, su inercia y su disponibilidad.

Las cargas de partículas inorgánicas (tales como el carbonato de calcio) pueden ser tratadas en superficie para que se vuelvan hidrófobas, y para mejorar la aglomeración de la carga con el polímero. Un revestimiento preferido es el estearato de calcio que se utiliza en el sector de la alimentación. Pero otros revestimientos son posibles.

Aunque la cantidad de cargas de partículas introducida en la capa central "B" haya sido anteriormente mencionada, es conveniente especificar los motivos de los límites en tanto por ciento en peso ya evocados.

En efecto, la cantidad de cargas de partículas añadida a las poliolefinas depende de las propiedades deseadas para el film respirable, que debe poseer entre otras una buena resistencia al desgarro, una velocidad de transmisión de vapor de agua suficiente y una elasticidad asimismo suficiente. Sin embargo, resulta que un film no puede ser lo suficientemente respirable cuando está fabricado con una cantidad de cargas inferior a alrededor de un 30% en peso de la composición poliolefina-cargas. Así, la cantidad mínima de un 30% en peso de cargas es necesaria para asegurar la creación de una microporosidad útil del film durante el estirado. Además, resulta que los films no pueden ser implementados con una cantidad de cargas superior a alrededor de un 80% en peso de la composición poliolefina-cargas ya que unas cantidades más importantes de cargas pueden causar problemas durante la mezcla y provocar unas pérdidas significativas de respirabilidad para el film.

Esta es la razón por la cual la cantidad de cargas de partículas que entra en la composición de las capas según la invención está comprendida entre alrededor de un 30% y un 80% en peso, con respecto a la acumulación de la materia polímera y de la carga.

Los diámetros medios de las cargas de partículas implementadas en la invención son elegidos entre 0,5 y 5 \mum, y preferentemente entre 0,8 y 2,2 \mum para la capa central "B", para films que tienen un grosor comprendido entre 20 y 100 \mum antes de estirar.

Las materias polímeras y las cargas implementadas en esta invención se pueden mezclar de diferentes maneras conocidas.

Según la invención, los elastómeros implementados en la capa central "B" son elegidos dentro del grupo constituido por los cauchos etileno-propileno (EPR), cauchos modificados etileno-propileno-dieno (EPDM), estireno-butadieno-estireno (SBS), estireno-etileno-butadieno-estireno (SEBS), cauchos estireno-butadieno (SBR), estireno-isopreno-estireno (SIS), cauchos butílo (BR), cauchos nitrílo (NBR), cauchos hidrógeno-nitrilo-butilo y acetato de polivinilo; o utilizados en conformidad con una mezcla (o bien en un reactor o mediante extrusión), de polímeros semi-cristalinos elegidos entre el polietileno y el polipropileno con como mínimo otro elastómero, como puede ser por ejemplo el polietileno/caucho etileno-propileno (PE/EPR), el polietileno/caucho modificado etileno-propileno-dieno (PE/EPDM). Es posible asimismo que la fracción elastomérica esté parcial o completamente reticulada, o pertenezca al grupo de los polipropilenos (homopolímeros) con unos bloques amorfos y semi-cristalinos y de los copolímeros de propileno/etileno o alfa-olefina con unos bloques amorfos y semi-cristalinos.

Por otra parte, todos estos polímeros o copolímeros pueden contener diversos agentes, tales como los agentes deslizantes y antibloqueo, los agentes antioxidantes y estabilizantes.

Según la invención, como la capa central "B" es la más gruesa, y no está en contacto con los labios de la hilera, puede ser utilizada para reciclar los desechos de los materiales multicapas recuperados en el procedimiento, antes de estirar o después de estirar, o potencialmente después de las etapas de ensamblaje. La cantidad de materiales multicapas reciclados en la capa central "B" puede variar de un 0 a un 30% en peso, y está preferentemente comprendida entre un 0 y un 15% en peso.

Capa de piel "A"

La capa de piel "A" microporosa según la invención está formada como mínimo por un copolímero poliolefínico que tiene un módulo E inferior a 50 mPa (ASTM 882). Este copolímero es elegido de entre el grupo formado por los copolímeros polares con una base de etileno y/o los polímeros poliolefínicos injertados.

En tales copolímeros polares y polímeros poliolefínicos injertados destacan unos niveles de cristalinidad diferentes de los de las versiones homopolímeras: presentan unas propiedades de transferencia del vapor de agua más importantes y unas propiedades de suavidad al tacto mejoradas para la capa considerada "A".

La permeabilidad a los gases y al vapor de agua de dicha capa "A" se mide a partir de la velocidad de transmisión del vapor de agua (expresada en g/m^{2}/24 horas a una temperatura dada y una humedad relativa dada, por ejemplo a 38ºC y 90% para un grosor dado).

Las propiedades de suavidad al tacto se miden (según la prueba táctil ASTM D882) con un módulo E que debe ser inferior a 50 mPa.

El copolímero etilénico polar implementado en la realización de la capa "A" es un copolímero compuesto de etileno y de como mínimo un comonómero de carácter polar elegido dentro del grupo constituido por la familia de los ésteres vinílicos, por la familia de los ácidos y ésteres acrílicos y metacrílicos. De una manera preferente, el comonómero polar puede ser elegido dentro del grupo constituido por el acetato de vinilo, el propionato de vinilo, el ácido acrílico, el ácido metacrílico y sus ésteres tales como los acrilatos que tienen de 4 a 8 átomos de carbono tales como el acrilato de metilo, el acrilato de etilo, el acrilato de n-propilo, el acrilato de isopropilo, el acrilato de n-butilo, el acrilato t-butilo, el acrilato de isobutilo y los metacrilatos que tienen de 4 a 8 átomos de carbono, tales como el metacrilato de metilo, el metacrilato de etilo, el metacrilato de n-propilo, el metacrilato de isopropilo, el metacrilato de n-butilo, el metacrilato de t-butilo y el metacrilato de isobutilo. Se puede utilizar uno o varios de estos comonómeros simultáneamente.

Los copolímeros de etileno y de como mínimo un comonómero polar están formados como máximo por un 30% en peso de comonómero. Un contenido de comonómero superior a un 30% en peso, copolimerizado con etileno, crea problemas de olor y de adhesión.

Los copolímeros de etileno y de como mínimo un comonómero polar deben tener un índice de fluidez comprendido en el intervalo de 1 a 10 g/10 min en condiciones estándar (MFI norma ASTM D 1238 - 2,16 kg - 190ºC).

Los polímeros poliolefínicos injertados implementados en la realización de la capa "A" pueden ser fabricados mediante injertado químico por medio de ácido acrílico, ácido metacrílico, anhídrido maléico y acrilatos y metacrilatos de alquilo en los cuales el alquilo es una cadena hidrocarbonada de C1 a C8.

El índice de fluidez de tales polímeros injertados se sitúa dentro del mismo intervalo que los copolímeros polares mencionados anteriormente.

Todos estos polímeros o copolímeros pueden contener unos agentes deslizantes y antibloqueo así como unos agentes antioxidantes y estabilizantes.

Capa de piel/de adhesión "C"

Según la invención, la capa de piel/de adhesión "C" que se volverá microporosa durante el estirado, comprende como mínimo un agente aglomerante de adhesión y/o un homopolímero y/o un copolímero poliolefínico termoplástico y como mínimo una carga de partículas.

Estos polímeros poliolefínicos son elegidos dentro del grupo que comprende unos polietilenos, y preferentemente unos polietilenos lineales de baja densidad y/o unos polipropilenos y/o unos copolímeros de etileno-propileno y de etileno y de alfa-olefina.

Los componentes poliolefínicos homopolímeros y/o copolímeros de la capa de piel "C" microporosa son unos polietilenos lineales de baja densidad, de densidad comprendida entre 0,880 y 0,940, unos copolímeros de etileno y de comonómeros alfa-olefínicos, tales como los de C4 a C10 y/o un polietileno de densidad comprendida entre 0,915 y 0,965, y preferentemente entre 0,915 y 0,935 y/o un polipropileno, y un copolímero de propileno y de etileno elegido preferentemente dentro de un grupo de copolímeros en bloque aleatorios.

La evolución actual de los mercados conduce a unas exigencias más funcionales para los films respirables de este tipo, impermeables a los líquidos, que comprenden un revestimiento suave al tacto y una capacidad para ensamblarse con telas no tejidas. Como en la mayor parte de los casos, los films microporosos tienen una capacidad de extensión modesta y una resistencia bastante reducida al desgarro, suelen estar combinados con un sustrato que puede ser por ejemplo una tela no tejida, para mejorar su resistencia mecánica.

Según la invención, el agente adhesivo/aglomerante presente en la capa de piel/de adhesión "C" es elegido dentro del grupo de los copolímeros de etileno y de comonómeros polares o no polares, de los copolímeros de propileno y de comonómeros polares o no polares y/o de los homopolímeros o copolímeros (con una base de etileno o de propileno) injertados.

Los copolímeros no polares pueden ser elegidos dentro del grupo de los elastómeros, descrito anteriormente para la capa central "B". Se introduce el agente adhesivo/aglomerante en la composición de dicha capa, a razón de un 2 a un 20% y preferentemente de un 5 a un 15% en peso.

En cuanto a los copolímeros polares, pueden ser elegidos dentro del grupo descrito anteriormente para la capa de piel "A".

La capa de piel/de adhesión "C" según la invención comprende de un 30 a un 80% en peso y preferentemente de un 45 a un 55% en peso de cargas de partículas.

Estas diversas cargas mencionadas anteriormente para la capa "B" comprenden las cargas orgánicas o minerales pero son elegidas preferentemente dentro del grupo de las cargas minerales que comprenden el carbonato de calcio, el sulfato de bario, la sílice, la alúmina, el caolín, el talco y muy preferentemente el carbonato de calcio. Los diámetros medios de las cargas de partículas son elegidos entre 0,2 y 3 \mum, y preferentemente entre 0,8 y 1,5 \mum para la capa de piel/de adhesión "C", con el fin de devolver la galga delgada al extremo de dicha capa "C".

Es posible añadir TiO_{2} blanco (u otros pigmentos) en cualquier capa "A", "B" o "C".

Todos estos polímeros pueden ser formulados según unos métodos conocidos para una estabilización térmica mejorada.

Procedimiento de coextrusión y método de fabricación del film respirable multicapa

El film precursor multicapa es extruido en una hilera y es fijado en el rodillo de enfriamiento por medio de una caja de vacío y/o un chorro de aire. A continuación el film precursor multicapa es recalentado y estirado entre como mínimo dos sistemas de rodillos (primario y secundario) de estirado. Una etapa de estabilización térmica está integrada en la cadena de fabricación, con el fin de liberar las tensiones creadas en el film durante la etapa de estirado.

Una etapa de impresión ulterior y una etapa de estampado en relieve del film pueden existir asimismo en el marco de la invención.

Procedimiento de coextrusión/film mediante colada

Como se ha evocado anteriormente, el procedimiento consiste:

-: en coextruir simultáneamente como mínimo un film precursor de tres capas a partir de una hilera, mientras que dicho film precursor multicapa tiene, como mínimo, la estructura siguiente: ABC, o ABA, siendo "A" una capa de piel, "B" una capa central y "C" otra capa de piel aglomerante,

-: y en estirar a continuación dicho film precursor multicapa coextruido, para formar así el film multicapa respirable, creando unas microporosidades en la capa central y en las capas de piel, entendiéndose que las diversas capas están formuladas para permitir la creación de la microporosidad que permite el paso de vapor de agua pero que impide sustancialmente el paso de los líquidos.

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Unos métodos convencionales de fabricación de films multicapas o de hojas pueden ser modificados fácilmente, para permitir la implementación de la invención. Así, el film multicapa puede ser realizado utilizando una cadena de coextrusión para un film delgado mediante colada (cast film), o una cadena de coextrusión para un film soplado (blown cast).

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Cuando se trata del procedimiento de coextrusión del film mediante colada, la temperatura de fusión de la materia polímera puede ser ajustada entre alrededor de 200ºC y 250ºC, según el ajuste de la extrusionadora y el ajuste de la temperatura de la hilera.

Según la presente invención, el film multicapa precursor puede ser coextruido y fijado como se ha evocado anteriormente al rodillo de enfriamiento por medio de un chorro de aire y/o una caja de vacío. El film multicapa precursor es enfriado rápidamente. La temperatura del film precursor multicapa, al alejarse del rodillo de enfriamiento, está ajustada entre 15ºC y 60ºC.

Procedimiento de coextrusión de un film soplado (blown cast)

El film multicapa respirable puede ser fabricado asimismo en una cadena de coextrusión de film soplado. El polímero fundido es extruido a través de una hilera multicapa anular, y luego soplado en una burbuja que es enfriada por aire dirigido a través de un anillo de aire.

La temperatura de fusión de la materia polímera puede estar ajustada entre 150ºC y 240ºC.

La altura de la cadena de enfriamiento (la cadena de enfriamiento corresponde al cambio de bruma seca que resulta de la solidificación del polímero fundido) es un parámetro importante que debe ser controlado. Esta altura de la cadena de enfriamiento está ajustada normalmente entre 10 y 80 cm de la superficie de la hilera.

La relación de soplado que corresponde a la relación entre el diámetro de las burbujas y el diámetro de la hilera es otro parámetro del procedimiento que debe ser controlado: esta relación de soplado controla la orientación de la dirección cruzada. Esta relación de soplado varía normalmente de alrededor de 1,5 a 4,0.

Después se dobla la burbuja para formar un film plano de capa y enrollado sobre un rodillo, o partido y enrollado en forma de dos rodillos separados.

La velocidad de la cadena está comprendida entre 20 y 150 m/min para un film precursor de 100 a 20 \mum.

A continuación, el film precursor es estirado, de una manera similar a la etapa descrita en la tecnología de extrusión de un film multicapa mediante colada.

Amontonamiento en la hilera

Cuando un film monocapa que comprende unas cargas de partículas está extruido, el material de carga se amontona en los labios de la hilera de la extrusionadora, y bloquea el procedimiento de extrusión.

En dependencia con la temperatura, la forma de la hilera, la apertura de la hilera, la longitud del labio de la hilera, y con la composición para extruir formada de polímeros y de cargas de partículas, el amontonamiento a nivel de la hilera afecta los aspectos del film y crea unas líneas-surcos que reducen la fuerza del film. Para unas composiciones polímeras que incluyen una cantidad de cargas muy importante, el amontonamiento en la hilera de la extrusionadora después de unas cuantas horas de utilización es tal que la extrusionadora debe ser parada y los residuos amontonados deben ser retirados mecánicamente de los labios de la extrusionadora. Una parada de este tipo para esta clase de procedimiento es muy costosa y tarda mucho tiempo. Es la razón por la cual los films multicapas que, cuando están extruidos, provocan menos amontonamiento en los labios de la hilera, son particularmente buscados. Para aminorar o eliminar este fenómeno, parece conveniente que la capa de piel no incluya ninguna carga de partículas y que los niveles de humedad y de sustancias volátiles en las materias implementadas estén bien controlados: ya que cuando existe simultáneamente un alto contenido de humedad y unas sustancias volátiles en el polímero fundido, el fenómeno de amontonamiento en la hilera se acelera y se vuelve muy perturbador.

Es la razón por la cual, y como se ha mencionado anteriormente, uno de los objetos de la invención es controlar el nivel de amontonamiento de materia en la hilera desgasificando el polímero fundido que entra en la formación de cada capa para eliminar la humedad y las sustancias volátiles en el transcurso de la extrusión.

Otro objeto de la invención es eliminar mediante desgasificación en el transcurso de la extrusión las sustancias volátiles y la humedad presentes que, bajo el efecto del calor, pueden ser liberadas e impiden la capacidad para controlar la formación de agujeros que proporcionan al film su microporosidad.

La etapa de desgasificación debe realizarse en unas condiciones de vacío inferiores a 200 hPa en cada una de las extrusionadoras.

Utilización de las materias recicladas

Los recortes del borde que resultan de la producción del film respirable pueden ser reciclados en la capa central. Es la razón por la cual es conveniente desgasificar este material reciclado, que puede contener aire incluido. Esta operación de desgasificación se realiza en una extrusionadora dedicada al reciclaje y provista de un medio de desgasificación.

Las materias primas polímeras y cargas de partículas pueden ser convenientemente secadas, con anterioridad a la extrusión, así como las materias primas polímeras que contienen unas cargas higroscópicas.

Estirado

El film precursor altamente cargado, cuando está estirado de una manera controlada, produce un film microporoso de galga mucho más delgada, que posee las propiedades deseadas de respirabilidad y de impermeabilidad a los líquidos.

Según la invención, la extrusión y dichas etapas de estirado están realizadas de tal modo que el film microporoso multicapa obtenido tenga un grosor de a lo sumo 40 \mum y preferentemente de a lo sumo 25 \mum.

Antes de ser estirado, el film precursor multicapa que sale del rodillo de enfriamiento es recalentado hasta la temperatura adecuada para el estirado y luego es estirado para formar un film multicapa respirable.

El film multicapa precursor coextruido puede ser estirado mediante cualquier método convencional, por ejemplo mediante un estirado monoaxial o biaxial. Preferentemente, el film multicapa precursor es estirado en una dirección, que es la de la máquina (sentido longitudinal).

El estirado se realiza entre por lo menos dos sistemas de rodillos que funcionan a unas velocidades de rotación diferentes, en una unidad estándar de estirado. El film precursor multicapa es estirado a una temperatura comprendida entre 20ºC y 95ºC, y la relación de estirado está comprendida entre 1:1,5 y 1:6.

El estirado del film precursor multicapa puede realizarse en una o varias etapas, seguidas de una eventual etapa de estabilización térmica.

Como ya se ha mencionado, los sistemas de rodillos de estirado operan a unas velocidades de rotación diferentes, con el fin de obtener, por ejemplo a partir de un film precursor de 80 \mum, un film más delgado de por ejemplo 20 \mum, que corresponde a una relación de estirado monoaxial de 4:1, dependiendo de la relajación; la relación de velocidad entre los sistemas de rodillos se conoce con el nombre de tasa de estirado: se mide esta relación de velocidad entre los sistemas de rodillos de entrada y de salida de la zona de estirado. Por otra parte, cuanto más importante es la distancia entre los dos sistemas de rodillos, más consecuente es la reducción del ancho del film estirado.

Finalmente, después de que haya sido estirado, el film respirable es térmicamente estabilizado mediante la liberación de las tensiones al pasar por unos sistemas de rodillos calentados. Las temperaturas de estabilización térmica (ajustadas por las temperaturas de los sistemas de rodillos de estabilización) están comprendidas entre 30ºC y 90ºC para el polietileno y 30ºC y 120ºC para el polipropileno.

El film respirable multicapa según la invención puede asimismo pasar por una etapa de estampado en relieve después del estirado: este estampado en relieve proporciona un tacto más suave y reduce el brillo del film. Este estampado en relieve tiene lugar entre dos rodillos ajustados a una temperatura de 35ºC a 100ºC.

Utilización del film

El film respirable multicapa según la invención goza de una velocidad de transmisión del vapor de agua de como mínimo 500 g/m^{2}/24 horas (a 38ºC, 90% de humedad relativa) y preferentemente entre 2000 y 5000 g/m^{2}/24 horas (a 38ºC, 90% de humedad relativa), sin perder su impermeabilidad a los líquidos.

El film respirable multicapa según la invención puede ser utilizado en la realización del film posterior (backsheet) de un pañal para niños, adultos incontinentes y de artículos higiénicos desechables o bien ensamblado con un no tejido mediante laminado y utilizado como un producto laminado para el film posterior de un pañal para niños, adultos incontinentes y de artículos higiénicos desechables.

Según la invención, el film multicapa respirable tiene un grosor inferior a 40 \mum y preferentemente inferior a
25 \mum.

Ejemplo 1

Según la invención, este ejemplo se refiere a la realización de un film multicapa microporoso de estructura asimétrica, ABC.

El film es susceptible de ser utilizado como film posterior (backsheet) en productos higiénicos desechables. La capa "A" que está constituida por un copolímero de etileno y de metacrilato de metilo, ofrece un tacto suave, mientras que la capa "C" de polipropileno permite la soldadura/laminación térmica.

La capa central "B" (intermedia) contribuye a la transmisión del vapor de agua.

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Tres composiciones polímeras diferentes han sido preparadas en forma de mezclas secas de granulados comercializados y de granulados compuestos, que alimentan tres extrusionadoras "A", "B" y "C" que corresponden, en este caso, a las tres capas diferentes "A", "B" y "C". La composición polímera, presente en cada extrusionadora y por lo tanto en cada capa, está descrita en la tabla I siguiente.

TABLA I

1

El ajuste del grosor de cada capa se mide por medio de un microscopio. Para ello, cada capa ha sido coloreada ligeramente, y el film obtenido ha sido cortado después de extrusión-estirado: el grosor de cada capa ha sido controlado y ajustado con la ayuda de mediciones con el microscopio.

Los diversos materiales implementados en la realización del film y citados en la tabla I están descritos seguidamente:

-: el "Daplen K-2033" de Borealis es un copolímero heterofase aleatorio (RAHECO). Los copolímeros de polipropilenos heterofases tienen, en principio, una estructura di-fase, que comprende una matriz y una fase elastómera. El índice de fluidez era de 8,0 g/10 min (MFI norma ASTM D 1238 - 2,16 kg - 230ºC) y el punto de fusión de alrededor de 140ºC medido mediante calorimetría diferencial de barrido;

-: el "Daploy HMS 110F" de Borealis es un polipropileno de alto punto de fusión reforzado. Es un polipropileno homopolímero de muy larga ramificación. En las mezclas con este tipo de polipropileno, su presencia aumenta de modo significativo la capacidad de fusión de la mezcla, la capacidad de reciclaje y la compatibilidad entre las diversas materias polímeras. El índice de fluidez es de 5,0 g/10 min (MFI norma ASTM D 1238 - 2,16 kg - 230ºC) y el punto de fusión de alrededor de 163ºC;

-: el "Filmlink 520" de English China Clay (ECC) es una carga de carbonato de calcio (CaCO_{3}) triturado húmedo que tiene un diámetro medio D50 de las partículas de 2,0 \mum. Posee un envoltorio hidrófobo de un 1% y un Elrepho (brillo ISO) de 90.

-: el "Filmlink 400" de English China Clay (ECC) es una carga de carbonato de calcio triturado húmedo (CaCO_{3}) con un diámetro medio D50 de las partículas de 1,2 \mum. Esta carga posee un revestimiento hidrófobo de un 1% y un Elrepho (brillo ISO) de 90;

-: el "Dowlex 2035" de Dow es un polietileno lineal de baja densidad con una base de octeno que tiene un índice de fluidez de 6,0 g/10 min (MFI norma ASTM D 1238 - 2,16 kg -190ºC) y una densidad de 0,919;

-: el "Lotryl 20 MB08" de Atochem es un copolímero de etileno y de metacrilato de metilo que tiene un índice de fluidez de 8,0 g/10 min (MFI norma ASTM D 1238 - 2,16 kg - 190ºC) con un contenido en metacrilato de metilo de un 20%, formulado con unos agentes deslizantes y antibloqueo, con el fin de facilitar el procedimiento.

En la capa central "B" se añade un 10% de materia reciclada, que proviene del film coextruido, en forma de recortes de borde y/o recortada en los rodillos finales. La materia reciclada ha sido trabajada previamente en una cadena de regranulación en la que el film ha sido cortado y reextruido a través de una extrusionadora de reciclaje.

Las materias primas han sido formuladas para ser estables al calor según las formulaciones del estado de la técnica.

El CaCO_{3} ha sido premezclado en la formulación LLDPE "Dowlex 2035" y en la mezcla PP de "Daplen K20333" y "Daploy HM 110F", en una extrusionadora de husillo doble provista de orificios. El compuesto ha sido secado a 80ºC durante alrededor de 4 horas antes de la producción del film.

El film precursor de tres capas ha sido colado mediante coextrusión en un rodillo de enfriamiento y fijado mediante un chorro de aire y una caja de vacío. Esta última ha sido utilizada asimismo para evacuar el humo de los labios de la hilera por medio de un aparato de aspiración.

Las temperaturas de la extrusionadora han sido ajustadas entre 180ºC y 230ºC, siendo la temperatura del adaptador y de la hilera ligeramente superior a 235ºC. Una hilera automática ha sido utilizada para un control preciso de la galga. Se consigue una tolerancia del grosor inferior a un \pm 4%. La temperatura de fusión ha sido medida a alrededor de 230ºC.

Todos los polímeros fundidos procedentes de las tres extrusionadoras han sido fuertemente desgasificados ajustando el aparato de desgasificación, en cada extrusionadora, a un nivel de vacío inferior a 200 hPa.

El film precursor multicapa de un grosor de 80 \mum ha sido producido a una velocidad de cadena de alrededor de 25 m/min.

Después de haber sido estirado en una relación 4:1, el film alcanzaba un grosor de 20 \mum y una respirabilidad de aproximadamente 2500 g/m^{2}/24 horas (a 38ºC con una humedad relativa de 90%).

Todos los compuestos han sido trabajados fácilmente en la cadena de extrusión. Ningún problema de humedad ha sido constatado tanto en el procedimiento como en el film. Las buenas condiciones de desgasificación en las extrusionadoras han permitido evitar los amontonamientos habitualmente constatados en la hilera, incluso después de 8 horas de funcionamiento continuo.

Por otra parte, la capa de piel que contiene la materia prima "Lotryl" ha sido colocada de tal manera que esté en contacto con el rodillo de enfriamiento, previniendo así el depósito de CaCO_{3} en el rodillo.

Los recortes de borde han sido extraídos del procedimiento y regranulados en una extrusionadora de desgasificación, que opera a un nivel de vacío inferior a 200 hPa. Los granulados reciclados han sido incorporados en la capa central "B" en una relación en peso de un 10%.

Después de la estabilización térmica, un estampado en relieve ha sido aplicado en el film mediante calentamiento y compresión del film bajo alta presión en unos medios de estampación en relieve apropiados. Los rodillos de estampación en relieve habían sido grabados según el modelo deseado.

Una impresión ha sido efectuada en línea después de la etapa de estampado en relieve.

El film ha sido enfriado en línea y almacenado como un producto acabado en forma de rodillo.

Ejemplo 2

Este ejemplo se refiere a la realización de un film multicapa microporoso de estructura simétrica CBC según el estado de la técnica.

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La composición polímera presente en cada extrusionadora está descrita en la tabla II siguiente.

TABLA II

2

Las condiciones de caudal de la extrusionadora, que representa la distribución del grosor de las capas en %, han sido ajustadas a 15:70:15.

Los diversos materiales implementados en la realización de las capas y presentados en la tabla II están detallados seguidamente:

-: el "Elite 5200" de Dow es un polietileno lineal de baja densidad con una base de octeno, de índice de fluidez de 4,0 g/10 min (MFI norma ASTM D 1238 - 2,16 kg - 190ºC) y de densidad 0,917.

-: el "Dow SC 7641" de Dow es un LDPE (polietileno baja densidad ramificado) de índice de fluidez de 2,0 g/10 min (MFI norma ASTM D 1238 - 2,16 kg - 190ºC) y de densidad 0,924.

En las capas "C", los materiales han sido introducidos en forma de compuestos listos para usar que han sido realizados en una extrusionadora de husillo doble de desgasificación, con la finalidad de reducir la humedad contenida. Los compuestos han sido producidos en las mismas condiciones que para el ejemplo I.

En la capa central "B" el material polímero utilizado se componía de una mezcla seca que comprende un 52% de CaCO_{3}, un 38% de "Dow Elite 5200" y un 10% de "Dow SC 7641".

El film precursor ha sido colado en un rodillo de enfriamiento, como en el ejemplo I. La temperatura de fusión era de alrededor de 235ºC, la temperatura de la hilera ha sido ajustada a 230ºC. La velocidad de la cadena era de alrededor de 30 m/min para la producción del film precursor multicapa de 60 \mum de grosor.

Todos los materiales polímeros fundidos han sido fuertemente desgasificados en cada extrusionadora, ajustando el aparato de desgasificación a un nivel de vacío inferior a 200 hPa.

Todos los compuestos han sido trabajados fácilmente en la cadena de colada. No ha quedado constancia de ningún problema de humedad. Estas buenas condiciones de desgasificación en las extrusionadoras se han manifestado con una ausencia de depósito en la hilera: no se ha observado ningún amontonamiento en la hilera, ni siquiera después de 6 horas de funcionamiento continuo.

Después de estirar en una relación de alrededor de 3:1, el film precursor de 60 \mum de 3 capas alcanzaba un grosor de 20 \mum a una velocidad de enrollamiento de 90 m/min. La velocidad de transmisión del vapor de agua era de 3000 g/m^{2}/24 horas (a 38ºC con una humedad relativa de 90%).

El film microporoso ha sido cortado a lo largo de la cadena antes de ser enrollado, y luego ha sido laminado en caliente según una de sus caras sobre un no tejido de polipropileno. La otra cara del film ha sido pegada en caliente sobre un artículo desechable. La fuerza de pegado en caliente entre los dos componentes, el film respirable multicapa y la tela no tejida era excelente, como lo ha demostrado el arrancamiento de los hilos durante el pelado.

Ejemplo 3

Este ejemplo se refiere a la realización de un film multicapa microporoso de estructura simétrica ABA según la invención.

TABLA III

4

Las condiciones de caudal de la extrusionadora que representa la distribución del grosor de las capas en % han sido ajustadas a 10:80:10.

Estos diversos materiales, implementados en la realización de las diversas capas y presentados en la tabla III, están detallados seguidamente:

La velocidad de la cadena era de alrededor de 20 m/min para producir un film precursor de 100 \mum. La relación de estirado era de alrededor de 4:1, resultando en un film de 25 \mum a una velocidad de enrollamiento de 80 m/min.

Las temperaturas de las extrusionadoras que alimentan la capa "A" han sido ajustadas aproximadamente a 220ºC en la zona final mientras que la temperatura en la última zona de la extrusionadora que alimenta la capa "B" ha sido ajustada a 240ºC. La temperatura de la hilera era inferior a 230ºC.

El film producido tenía una superficie muy suave al tacto y una velocidad de transmisión del vapor de agua de alrededor de 1500 g/m^{2}/24 horas (a 38ºC, con una humedad relativa de 90%).

El amontonamiento en la hilera ha sido fuertemente reducido ya que incluso después de 12 horas de funcionamiento, no se ha podido observar ningún signo de amontonamiento en la hilera. No se ha notado ninguna presencia de CaCO_{3} en el rodillo de enfriamiento ni en cualquier otro rodillo de la máquina.

El añadido de TiO_{2} en la capa central ha mejorado la opacidad del film.

Ejemplo 4

Este ejemplo se refiere a la realización de un film multicapa microporoso de estructura simétrica ACBCA según la invención.

TABLA IV

5

Los diversos materiales, implementados en la realización de las diversas capas y presentados en la tabla IV, están detallados seguidamente:

El "Adflex X102S" de Montell es un copolímero elastómero de polipropileno con un índice de fluidez de 8,0 g/10 min (MFI norma ASTM D 1238 - 2,16 kg - 230ºC) y una densidad de 0,890. Permite la compatibilidad entre materias polímeras, mejorando así la adhesión entre la capa "A" y la capa "B" y ofrece, por otra parte, un tacto más suave.

La extrusionadora que alimenta la capa "A" ha sido ajustada a una temperatura de 220ºC. Para la extrusionadora que alimenta las capas "B" y "C", la temperatura de fusión ha sido ajustada a 240ºC.

Un film precursor de 80 \mum ha sido producido a una velocidad de 25 m/min. El film ha sido estirado aproximadamente en una relación de 4:1, con la finalidad de obtener un film respirable de aproximadamente 20 \mum de grosor.

Un 12% de materia reciclada en línea ha sido añadida a la capa central "B". El material reciclado ha sido regranulado previamente en una extrusionadora de desgasificación con un nivel de vacío inferior a 200 hPa.

No se ha observado ningún amontonamiento en la hilera, ni siquiera después de 12 horas de funcionamiento continuo. No se ha notado ninguna presencia de CaCO_{3} en los rodillos.

El film tenía una velocidad de transmisión de vapor de agua de 3200 g/m^{2}/24 horas (a 38ºC con una humedad relativa de 90%).

Claims

1. Método de fabricación de un film poliolefínico de estructura multicapa, que tiene simultáneamente las propiedades de ser permeable al vapor de agua, y de ser impermeable a los líquidos, comprendiendo las etapas de:

-: la coextrusión, a partir de una hilera, de como mínimo tres capas compuestas de materiales polímeros termoplásticos, que forman un film precursor que tiene como mínimo la estructura siguiente: ABC, o ABA, en la que "A" es una capa de piel, "B" es una capa central y "C" es una capa de piel/de adhesión;

en el que:

-: la capa de piel "A" contiene como mínimo un copolímero poliolefínico termoplástico polar y/o un polímero poliolefínico injertado que tiene un módulo E inferior a 50 mPa (norma ASTM No. 882 - film de 15 \mum mediante colada - cast film), una fluidez medida según el "Melt Flow Index" (MFI norma ASTM D1238 2,16 kg, 190ºC para los polietilenos y 230ºC para los polipropilenos), comprendida entre 1,5 y 10 g/10 min y una velocidad de transmisión del vapor de agua de como mínimo 100 g/m^{2}/24 h a 38ºC y 90% de humedad relativa;

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de extrusión comprende la coextrusión simultánea de como mínimo tres capas "A", "B" y "C", de cada una de las cuales los grosores, que se expresan en porcentaje del grosor total del film multicapa respirable, son:

\bullet de un 5% a un 30% de grosor para la capa "A",

\bullet de un 40% a un 90% de grosor para la capa "B",

\bullet de un 5% a un 30% de grosor para la capa "C".

3. Método según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque los homopolímeros o copolímeros que entran en la composición de la capa central "B" son elegidos dentro del grupo que comprende los polietilenos homo y/o copolímeros y/o los polipropilenos homo y/o copolímeros.

4. Método según la reivindicación 3, caracterizado porque los polietilenos que entran en la composición de la capa central "B" son los polietilenos lineales de baja densidad.

5. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los polímeros de etileno homo o copolímeros que entran en la composición de la capa central "B" son elegidos entre los que tienen una densidad comprendida en el intervalo 0,915 a 0,965 (norma ASTM 1505).

6. Método según la reivindicación 5, caracterizado porque los polímeros de etileno homo o copolímeros que entran en la composición de la capa central "B" son preferentemente elegidos de entre los que tienen una densidad comprendida entre 0,915 y 0,935.

7. Método según una cualquiera de las reivindicaciones de 3 a 6, caracterizado porque los polietilenos lineales de baja densidad son elegidos entre los que tienen una densidad comprendida entre 0,890 y 0,940.

8. Método según la reivindicación 7, caracterizado porque los polietilenos lineales de baja densidad son elegidos dentro del grupo de los copolímeros de etileno y de comonómeros alfa-olefínicos de C4 a C10.

9. Método según la reivindicación 8, caracterizado porque los comonómeros alfa-olefínicos de C4 a C10 son elegidos de entre el grupo que comprende el buteno, el penteno, el hexeno, el 4-metilpenteno, el hepteno y el octeno.

10. Método según la reivindicación 3, caracterizado porque los polímeros de propileno homo o copolímeros son elegidos dentro del grupo constituido por los homopolímeros de propileno, los copolímeros de propileno con etileno, los copolímeros de propileno con unos comonómeros alfa-olefínicos de C4 a C10.

11. Método según la reivindicación 10, caracterizado porque los copolímeros de propileno y de alfa-olefina de C4 a C10 tienen un contenido de alfa-olefina comprendido entre un 0,1% y un 40% en peso.

12. Método según la reivindicación 11, caracterizado porque los copolímeros de propileno y de alfa-olefina de C4 a C10 tienen un contenido de alfa-olefina comprendido entre un 1% y un 10% en peso.

13. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque los polímeros y/o copolímeros de la capa central "B" son elegidos de tal manera que su índice de fluidez medido según el método del "Melt Flow Index" (MFI) está comprendido entre 0,2 y 15 g/10 min.

14. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la capa central "B" contiene como mínimo una carga de partículas de origen mineral u orgánico, a razón de un 30 a un 80% en peso del cúmulo de dicha carga de partículas y de la materia polímera.

15. Método según la reivindicación 14, caracterizado porque la capa central "B" contiene como mínimo una carga de partículas de origen mineral u orgánico, preferentemente a razón de un 45 a un 55% en peso del cúmulo de la carga de partículas y de la materia polímera.

16. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque los elastómeros implementados en la capa central "B" son elegidos dentro del grupo constituido por los cauchos etileno-propileno (EPR), cauchos etileno-propileno-dieno (EPDM), estireno-butadieno-estireno (SBS), estireno-etileno-butadieno-estireno (SEBS), cauchos estireno-butadieno (SBR), estireno-isopreno-estireno (SIS), cauchos butílo (BR), cauchos nitrílo (NBR), cauchos hidrógeno-nitrilo-butilo y acetato de polivinilo implementados solos o en una mezcla con polímeros semi-cristalinos elegidos entre el polietileno y el polipropileno.

17. Método según la reivindicación 16, caracterizado porque la fracción elastomérica es elegida dentro del grupo de los polipropilenos (homopolímeros) con unos bloques amorfos y semi-cristalinos, de los copolímeros de propileno/etileno o alfa-olefina con unos bloques amorfos y semi-cristalinos.

18. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 16 y 17, caracterizado porque la fracción elastomérica está parcial o completamente reticulada.

19. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque la capa central "B" contiene una cierta proporción de materiales multicapas reciclados, recuperados en el procedimiento antes de estirar, después de estirar, o después de ensamblar el film.

20. Método según la reivindicación 19, caracterizado porque la cantidad de los desechos de materiales multicapas reciclados en la capa central "B" varía de un 0 a un 30% en peso con respecto a dicha capa.

21. Método según la reivindicación 19, caracterizado porque la cantidad de los desechos de materiales multicapas reciclados en la capa central "B" varía preferentemente desde 0 a un 15% en peso con respecto a dicha capa.

22. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque la capa de piel "A" microporosa está formada como mínimo por un copolímero polar con una base de etileno y/o de polímero poliolefínico injertado.

23. Método según la reivindicación 22, caracterizado porque el copolímero etilénico polar implementado en la realización de la capa "A" está compuesto de etileno y de como mínimo un comonómero de carácter polar elegido dentro del grupo constituido por los ésteres vinílicos, los ácidos y los ésteres acrílicos y metacrílicos.

24. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 22 o 23, caracterizado porque el copolímero etilénico polar incluye etileno y como mínimo un comonómero elegido dentro del grupo constituido por el acetato de vinilo, el propionato de vinilo, el ácido acrílico, el ácido metacrílico, el acrilato de metilo, el acrilato de etilo, el acrilato de n-propilo, el acrilato de isopropilo, el acrilato de n-butilo, el acrilato de t-butilo, el acrilato de isobutilo, el metacrilato de metilo, el metacrilato de etilo, el metacrilato de n-propilo, el metacrilato de isopropilo, el metacrilato de n-butilo, el metacrilato de t-butilo, el metacrilato de isobutilo.

25. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 24, caracterizado porque los copolímeros de etileno y como mínimo un comonómero polar están formados como máximo por un 30% en peso de comonómero.

26. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 25, caracterizado porque los polímeros olefínicos están injertados por medio de ácido acrílico, de ácido metacrílico, de anhídrido maléico, de acrilatos y metacrilatos de alquilo en los cuales el alquilo es una cadena hidrocarbonada de C1 a C8.

27. Método según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado porque los homopolímeros y/o copolímeros olefínicos de la capa de piel/de adhesión "C" son elegidos dentro del grupo que comprende unos polietilenos y/o unos polipropilenos y/o unos copolímeros de etileno-propileno y de etileno y de alfa-olefina.

28. Método según la reivindicación 27, caracterizado porque los componentes poliolefínicos homopolímeros y/o copolímeros de la capa de piel/de adhesión "C" son elegidos dentro del grupo formado por unos polietilenos lineales de baja densidad, de densidad comprendida entre 0,880 y 0,940, unos copolímeros de etileno y de comonómeros alfa-olefínicos de C4 a C10, unos polietilenos de densidad comprendida entre 0,915 y 0,965, unos polipropilenos y unos copolímeros de propileno y de etileno elegidos entre los copolímeros en bloque aleatorios.

29. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 28, caracterizado porque el agente adhesivo/aglome-
rante presente en la capa de piel/de adhesión "C" es elegido dentro del grupo de los copolímeros de etileno y de comonómeros polares o no polares, de los copolímeros de propileno y de comonómeros polares o no polares y/o de los homopolímeros o copolímeros injertados, con una base de etileno o de propileno.

30. Método según la reivindicación 29, caracterizado porque los copolímeros polares son elegidos de entre los definidos en una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 25.

31. Método según la reivindicación 29, caracterizado porque los copolímeros no polares son elegidos dentro del grupo constituido por unos elastómeros definidos en una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18.

32. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 31, caracterizado porque el agente adhesivo/aglome-
rante de la capa de piel/de adhesión "C" entra en la composición de dicha capa, a razón de un 2 a un 20% en peso.

33. Método según la reivindicación 32, caracterizado porque el agente adhesivo/aglomerante entra en la composición de dicha capa "C", preferentemente a razón de un 5% a un 15% en peso.

34. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 33, caracterizado porque la capa de piel "C" comprende de un 30 a un 80% en peso de cargas de partículas.

35. Método según la reivindicación 34, caracterizado porque la capa de piel "C" comprende preferentemente de un 45% a un 55% en peso de cargas de partículas.

36. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 35, caracterizado porque las cargas de partículas implementadas en las capas central "B" y de piel/de adhesión "C" son de origen inorgánico u orgánico elegidas de entre el grupo constituido por polvos de polietilenos, de poliamidas, de poliésteres, o de poliuretanos de alta densidad y de peso molecular elevado; el carbonato de bario; el carbonato de calcio; el carbonato de magnesio; el sulfato de magnesio; el sulfato de bario; el sulfato de calcio, el hidróxido de aluminio; el hidróxido de magnesio, el óxido de calcio; el óxido de magnesio; el dióxido de titanio y el óxido de cinc, la arcilla, el caolín, el talco, la sílice, la tierra de diatomeas, los polvos de vidrio, de mica, de aluminio y las zeolitas.

37. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 36, caracterizado porque las cargas de partículas implementadas tienen un diámetro medio, en la capa central "B" elegido entre 0,5 y 5 \mum y en la capa de piel/de adhesión "C" entre 0,2 y 3 \mum.

38. Método según la reivindicación 37, caracterizado porque las cargas de partículas implementadas en las capas "B" y "C" tienen un diámetro medio preferentemente comprendido entre 0,8 y 2,2 \mum para la capa "B" y entre 0,8 y 1,5 \mum para la capa "C".

39. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 38, caracterizado porque el film precursor multicapa es obtenido mediante coextrusión a través de una hilera plana de un film colado (cast film), a una temperatura comprendida entre 200ºC y 250ºC, seguido de un enfriamiento, mediante la intervención de un rodillo apropiado, a una temperatura comprendida entre 15ºC y 60ºC.

40. Método según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 38, caracterizado porque el film precursor multicapa es obtenido mediante coextrusión a través de una hilera anular de un film soplado (blown cast) a una temperatura comprendida entre 150ºC y 240ºC, seguido de un enfriamiento en una cadena ajustada entre 10 y 80 cm de la superficie de la hilera y una relación de soplado comprendida entre 1,5 y 4,0.

41. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 40, caracterizado porque los materiales polímeros, las cargas y los compuestos que intervienen en la fabricación de las diversas capas del film precursor multicapa están sometidos a un secado previo a la extrusión.

42. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 41, caracterizado porque las sustancias volátiles, la humedad y el aire incluidos en los materiales que intervienen en la fabricación de las diversas capas del film precursor multicapa son eliminados mediante desgasificación en el transcurso de la extrusión.

43. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 42, caracterizado porque el film precursor multicapa está estirado según el sentido de la máquina, en una o varias etapas, a una temperatura comprendida entre 20ºC y 95ºC y una relación de estirado (medida entre la entrada y la salida de la zona de estirado) comprendida entre 1:1,5 y 1:6 para que el film multicapa tenga un grosor máximo de 40 \mum.

44. Método según la reivindicación 43, caracterizado porque la tasa de estirado está ajustada para que el film multicapa estirado tenga un grosor preferentemente de como máximo 25 \mum.

45. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 44, caracterizado porque el film multicapa microporoso que sale del estirado está sometido a una etapa de estampado en relieve, a una temperatura comprendida entre 35ºC y 100ºC.

46. Método según una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 45, caracterizado porque el film multicapa microporoso que sale del estirado está sometido a una etapa de estabilización térmica, a una temperatura comprendida entre 30ºC y 120ºC.

47. Film multicapa microporoso respirable susceptible de ser obtenido mediante la implementación del método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 46, caracterizado porque su grosor es inferior a 40 \mum.

48. Film multicapa microporoso respirable según la reivindicación 47, caracterizado porque su grosor es preferentemente inferior a 25 \mum.

49. Film multicapa microporoso respirable según una u otra de las reivindicaciones 47 y 48, caracterizado porque tiene una velocidad de transmisión del vapor de agua de como mínimo 500 g/m^{2}/24 horas (a 38ºC, 90% de humedad relativa).

50. Film multicapa microporoso respirable según la reivindicación 49, caracterizado porque su velocidad de transmisión del vapor de agua está preferentemente comprendida entre 2000 y 5000 g/m^{2}/24 horas.

51. Film multicapa microporoso respirable según una cualquiera de las reivindicaciones 47 a 50, caracterizado porque está ensamblado mediante laminado con una tela no tejida.

52. Utilización del film multicapa microporoso respirable según una cualquiera de las reivindicaciones 47 a 50 como un film posterior de un pañal para niños, adultos incontinentes y de artículos higiénicos desechables.

53. Utilización de un film multicapa microporoso respirable según la reivindicación 51, ensamblado mediante laminado con una tela no tejida, como un producto laminado para pañal para niños, adultos incontinentes y para artículos higiénicos desechables.