ES2311835T3

ES2311835T3 - Cierres transpirables.

Info

Publication number: ES2311835T3
Application number: ES04750666T
Authority: ES
Inventors: Jayshree Seth; Ronald W. Ausen; James S. Mrozinski; Janet A. Venne
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2004-04-26
Publication date: 2009-02-16
Anticipated expiration: 2024-04-26
Also published as: BRPI0411801B1; JP4943842B2; RU2005139933A; TW200509865A; KR100975271B1; EP1638500B1; DE602004015599D1; US7168139B2; KR20060066679A; JP2007521065A; WO2005004777A1; BRPI0411801B8; BRPI0411801A; EP1638500A1; ATE403409T1; AR044813A1; US20070089279A1; CA2529957A1; TWI344358B; US7748090B2

Abstract

Un sistema de cierre transpirable que comprende una primera superficie de cierre mecánico transpirable y segundo cierre transpirable de gran superficie que tiene al menos una superficie con proyecciones unitarias, teniendo dicho cierre un respaldo de película con las proyecciones unitarias, teniendo el respaldo de película una porosidad de desde 0,0001 a 0,005 cm 3 , una rigidez del respaldo de desde 25 a 200 mum, una rigidez Gurley de desde 10 a 2000 y un área de la superficie que contiene proyecciones de al menos 10 cm 2 .

Description

Cierres transpirables.

Antecedentes y sumario

La presente invención se refiere a cierres de gancho transpirables.

Antecedentes de la invención

Los artículos absorbentes desechables, a saber, pañales, artículos para la incontinencia en adultos y compresas para la higiene femenina se han diseñado recientemente con capas externas transpirables para aumentar la comodidad del usuario La publicación PCT nº WO01/45609 propone formar una lámina externa impermeable a líquidos y transpirable para una prenda desechable formada por una banda no tejida soplada en estado fundido. La publicación PCT nº WO01/32403 propone una película elástica multiestratificada transpirable para uso como una lámina de cubierta externa de un artículo absorbente desechable y la publicación PCT nº WO01/43969 también describe un estratificado de película transpirable y un material no tejido para uso como respaldo para un pañal y artículos similares. Este documento de patente afirma que estratificados transpirables de una película porosa estirada y un material no tejido, tales como bandas no tejidas de filamentos, se usan corrientemente en pañales declarando que los estratificados que son transpirables al vapor de agua pero sustancialmente impermeables a agua líquida son conocidos en la técnica y se usan corrientemente en el respaldo de pañales, otras prendas absorbentes, prendas médicas y similares. Estos estratificados pueden estar formados por una película adelgazada por estiramiento transpirable y una banda no tejida de filamentos. La película transpirable se puede formar mezclando una o más poliolefinas con una carga inorgánica en forma de partículas, formando una película a partir de la mezcla y estirando la película para provocar la formación de huecos alrededor de las partículas de carga. La película resultante puede tener membranas poliméricas delgadas alrededor de las partículas de carga lo que permite la difusión molecular de vapor de agua, mientras que la película en conjunto bloquea sustancialmente la transmisión de agua líquida, o puede tener microporos que atraviesan la película. La película transpirable puede estar estratificada con una banda no tejida, por ejemplo, una banda no tejida de filamentos, ligada por calor, adhesivo, presión o ultrasonidos, o combinaciones de los mismos. La banda no tejida de filamentos añade resistencia e integridad al estratificado transpirable y proporciona una sensación suave similar a una tela.

Otra tendencia en la industria de los artículos absorbentes desechables es el uso de sistemas de cierre mecánicos de tipo gancho y bucle. Los cierres de gancho son por lo general bastante pequeños y enganchan en un parche de bucles de gran superficie en el pañal o similar. Con el fin de no comprometer la capacidad de transpiración del pañal, el parche de bucles es también preferiblemente transpirable o permeable al aire. Sin embargo, el elemento de gancho no ha sido transpirable. No obstante, a medida que los parches de ganchos se van haciendo más grandes, es deseable proporcionar cierres de gancho desechables, delgados y cómodos que pueden funcionar eficazmente como gancho y que también que sean transpirables. La capacidad de transpiración o permeabilidad al aire promueve la salud de la piel permitiendo circular al aire cerca de la piel.

Existen una diversidad de procedimientos conocidos para formar materiales para cierres de gancho y bucle. Uno de los primeros procedimientos de fabricación para formar ganchos implicaba bucles cosidos de monofilamentos en un respaldo fibroso o de película o similar seguido por el corte de los bucles de filamentos para formar ganchos. Estos ganchos de monofilamentos también se calentaban para formar estructuras de cabeza tales como las descritas en las patentes de Estados Unidos números 4.290.174; 3.138.841 o 4.454.183. Estos ganchos tejidos son por lo general duraderos y funcionan bien para usos repetidos y son transpirables. No obstante, son por lo general muy costosos y ásperos al tacto.

Para uso en prendas desechables y similares, por lo general es deseable proporcionar ganchos que sean asequibles y menos abrasivos. Para estos usos y similares, la solución es por lo general el uso de procedimientos de extrusión continua que, de forma simultánea, forman un respaldo y los elementos de gancho, o los precursores de los elementos de gancho. Con la formación mediante moldeo por extrusión directa de los elementos de gancho, por ejemplo véase la patente de Estados Unidos nº 5.315.740, los elementos de gancho deben ahusarse continuamente desde el respaldo hasta la punta del gancho para permitir que los elementos de gancho sean estirados desde la superficie de moldeo. De forma alternativa, se pueden moldear directamente formas a modo de vástago y posteriormente modificarlas en un gancho tal como se describe, por ejemplo, en las patentes de Estados Unidos números 5.077.877; 6.558.602, 6.368.097 o 5.679.302. Un proceso de extrusión directa alternativo se propone, por ejemplo, en la patente de Estados Unidos nº 4.894.060, que permite la formación de elementos de gancho sin estas limitaciones. En lugar de elementos de gancho que se forman como el negativo de una cavidad en una superficie de moldeo, se forma la sección transversal del gancho básica por una boquilla de extrusión perfilada. La boquilla extrude simultáneamente el respaldo de la película y las estructuras de reborde. Los elementos de gancho individuales se forman entonces a partir de los rebordes cortando los rebordes transversalmente seguido por estirado de la tira extrudida en la dirección de los rebordes. El respaldo se alarga pero las secciones de reborde cortadas permanecen sustancialmente sin modificación. Esto provoca que las secciones cortadas individuales de los rebordes se separen unas de otras en la dirección de la elongación formando elementos de gancho discretos. De forma alternativa, usando este mismo proceso de extrusión, se pueden conformar las secciones de las estructuras de reborde para formar elementos de gancho discretos. Con todos estos procedimientos, los ganchos son relativamente asequibles pero no son transpirables. El cierre de gancho está en contacto con una superficie de contacto del cierre transpirable que por lo general es un cierre de bucles transpirable.

Breve descripción de la invención

La presente invención se refiere a proporcionar un cierre transpirable o poroso, cómodo y de gran superficie para uso en artículos absorbentes desechables y partículas similares. El cierre es con preferencia un cierre de gancho polimérico unitario que comprende un respaldo de película transpirable, flexible, resistente y delgada, y una multiplicidad de miembros de gancho separados integrales que se proyectan desde al menos una superficie principal del respaldo transpirable unitario. La invención se refiere además a un procedimiento para formar un cierre de gancho con respaldo de película polimérica transpirable unitaria. El cierre y el procedimiento de la invención forma proyecciones de pie, que pueden ser o no miembros de gancho que se proyectan hacia fuera desde una superficie principal de un respaldo de película transpirable unitaria de al menos un polímero orientado axialmente. Los miembros del cierre de los cierres de gancho comprenden cada uno al menos una porción de vástago unida a un extremo del respaldo de película y, preferiblemente una porción de cabeza en el extremo de la porción de vástago opuesta al respaldo que permite una unión más segura con un material tipo bucle. También puede extenderse una porción de cabeza desde un lado de una porción de vástago. La porción de cabeza se proyecta preferiblemente pasada la porción de vástago sobre al menos uno de los dos lados opuestos. Los cierres transpirables cómodos de la invención comprenden por lo general un cierre bidimensional de un área de la superficie mayor que 10 cm^{2} hasta 100 cm^{2} o más, preferiblemente mayor que 20 cm^{2} hasta 70 cm^{2}, que puede estar en forma de un cierre rectilíneo o, preferiblemente, un cuerpo complejo que conforma una forma que tiene al menos una superficie curvada para ajustarse al contorno del usuario. El cierre transpirable de gran superficie se usa solo o como un estratificado con una capa transpirable adicional tal como una banda no tejida y se une con una superficie de cierre mecánico transpirable de contacto.

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Breve descripción de los dibujos

La presente invención se describirá con más detalle con referencia a los dibujos adjuntos en los que los números de referencia similares se refieren a partes similares en diferentes vistas y en los que:

La Figura 1 ilustra esquemáticamente un procedimiento para la fabricación del cierre de gancho de las Figuras 2a-2d.

Las Figuras 2a, 2b y 2c ilustran la estructura del cierre de gancho en diversas etapas de su procesado en el procedimiento ilustrado en la Figura 1.

La Figura 2d es una vista en perspectiva ampliada de un cierre de gancho de la Figura 2c.

La Figura 3 es una vista en perspectiva de una prenda desechable que usa un miembro de cierre de gancho transpirable de acuerdo con la presente invención.

La Figura 4 es una vista en perspectiva de una prenda desechable que usa un miembro de gancho de acuerdo con la presente invención.

La Figura 5 es una vista en perspectiva de una prenda desechable que usa un miembro de gancho de acuerdo con la presente invención.

La Figura 6 es una vista en perspectiva de un artículo para la higiene femenina que usa un miembro de gancho de acuerdo con la presente invención.

La Figura 7 es un cierre de gancho transpirable de la presente invención como una estructura autoajustable.

La Figura 8 es un cierre de gancho transpirable de la presente invención usado como una envoltura corporal.

La Figura 9 es un cierre de gancho transpirable de la presente invención usado como una envoltura corporal.

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Descripción detallada de las realizaciones preferidas

El cierre mecánico de la presente invención tiene un respaldo tipo película poroso de un material termoplástico que es un cierre estirado u orientado poroso elaborado a partir de un material termoplástico. La porosidad del volumen intersticial por superficie unitaria del material de película poroso del cierre mecánico varía en el intervalo de 0,0001-0,005 cm^{3} como se calcula por la ecuación:

Volumen intersticial por superficie unitaria = [espesor de la película (cm) x 1 (cm) x 1 (cm) x contenido en huecos (%)] /100 (donde el contenido en huecos es el porcentaje de huecos en la película porosa).

El cierre estirado poroso se puede producir por diferentes procedimientos usando un material termoplástico como sustancia de partida. En un procedimiento preferido, el cierre con respaldo de película se produce añadiendo un diluyente a una resina termoplástica cristalina transparente, formando un cierre con respaldo de película usando procedimientos convencionales y luego estirando el cierre formado para crear finos huecos en el mismo. Un cierre termoplástico estirado poroso obtenido de este modo tiene un gran porcentaje de huecos que constituyen un volumen del respaldo del cierre. El respaldo de película termoplástica tiene una estructura con una distribución sustancialmente uniforme de muchos huecos finos. Ejemplos de resinas termoplásticas cristalinas transparentes preferidas que se pueden usar como el material formador de película para la producción del cierre termoplástico estirado poroso de la invención incluyen, aunque sin quedar limitados a los mismos, polietileno, polipropileno, polibutileno, poli-4-metilpenteno y copolímero de bloque de etileno-propileno.

Ejemplos de diluyentes en forma de nanopartículas preferidos que se pueden usar en combinación con las resinas termoplásticas anteriormente citadas para proporcionar los huecos finos incluyen, aunque sin quedar limitados a los mismos, aceites minerales, vaselina, polietileno de bajo peso molecular, Carbowax blando y sus mezclas. Se prefieren los aceites minerales entre estos diluyentes debido a su coste relativamente bajo. Opcionalmente, los diluyentes pueden extraerse total o parcialmente de las películas por procedimientos conocidos. Sin embargo, adicionalmente también se pueden usar cargas basadas en partículas convencionales para formar la película porosa, tales como talco, carbonato de calcio, dióxido de titanio, sulfato de bario, etc.

Las cargas o diluyentes anteriormente citados pueden variar dentro de un amplio intervalo en la resina termoplástica de partida usada para la producción del cierre con respaldo de película. La cantidad de carga o diluyentes usados varía preferiblemente en el intervalo de 20-60% en peso y, más preferiblemente, 25-40% en peso del material termoplástico de partida. Si la cantidad de carga o diluyente añadida al material de partida es inferior al 20% en peso, el contenido en huecos de la película con ganchos resultante después del estiramiento se reduce, mientras que si es superior al 60% en peso, resulta más difícil producir cierres con respaldo de película coherentes flexibles.

Se pueden añadir también otros aditivos si es necesario además de la resina termoplástica y la carga o diluyente en la producción del cierre termoplástico poroso estirado. Por ejemplo, ácidos orgánicos tales como ácido carboxílico, ácido sulfónico y ácido fosfónico y alcoholes orgánicos. Como aditivos adicionales adecuados también se pueden mencionar, por ejemplo, pigmentos inorgánicos y orgánicos, agentes aromáticos, tensioactivos, agentes antiestáticos, agentes de nucleación y similares.

Los materiales de partida principales y los ingredientes opcionales se funden y/o combinan produciendo un cierre termoplástico que contiene cargas. La etapa o etapas de fusión y mezcla y la posterior etapa de formación del cierre o gancho se pueden llevar a cabo de acuerdo con procedimientos conocidos, pero modificados para garantizar la formación de un respaldo poroso para el cierre. Un ejemplo de un procedimiento de mezcla en estado fundido adecuado es amasado con un amasador y ejemplos de procedimientos de formación de ganchos adecuados con los procedimientos de extrusión y moldeo por extrusión o colada. El procedimiento de colada en molde puede proporcionar películas mezclando en estado fundido el material de partida principal y similares, y luego extrudiendo el mismo desde una boquilla sobre un rodillo que contiene cavidades (por ejemplo, preferiblemente un rodillo frío). Las cavidades forman directamente los ganchos o el precursor de ganchos que seguidamente se puede aplicar o modificar para formar un gancho tal como por aplicación de calor. Ejemplos de tales procedimientos se describen en las patentes de Estados Unidos números 5.077.870; 5.607.635, 5.879.604, 6.558.602, 5.679.302, 5.845.375, 6.287.665, 6.568.047, 5.551.130 o 5.791.969, cuyo contenido se incorpora en la presente memoria como referencia en su totalidad. El procedimiento de extrusión directa forma proyecciones o precursores de gancho directamente desde una boquilla. En una forma modificada de estos procedimientos, los aditivos y/o cargas en forma de nanopartículas se pueden separar lavando o extrayendo con un disolvente adecuado después de la extrusión de la mezcla fundida.

El material de cierre termoplástico que contiene cargas formado se estira entones preferiblemente de forma suficiente para proporcionar el mismo con finos huecos finos en el respaldo de película. El estiramiento se puede llevar a cabo de acuerdo con procedimientos conocidos, tales como estiramiento uniaxial o estiramiento biaxial. Por ejemplo, en el caso de estiramiento biaxial, el estiramiento en la dirección longitudinal se puede llevar a cabo variando la velocidad del cilindro de accionamiento y el estiramiento en dirección transversal se puede llevar a cabo por estirado mecánico en la dirección transversal mientras se mantienen ambos lados del cierre con pinzas o mordazas.

Las condiciones para el estiramiento del cierre no están limitadas de forma particular, pero el estiramiento se lleva a cabo generalmente de modo que se proporciona un espesor del respaldo estirado en el intervalo de 25-500 \mum. El respaldo del cierre de gancho debe ser suficientemente grueso para permitir su unión a un sustrato por un medio deseado tal como soldadura sónica, unión térmica, cosido o adhesivos, incluyendo adhesivos sensibles a la presión o de unión en estado fundido, y anclar firmemente los vástagos y proporcionar resistencia al desgarro cuando el cierre se retire o sea sometido a cizalla. No obstante, cuando se usa un cierre en una prenda desechable, el respaldo del cierre no será demasiado grueso de modo que sea más rígido de lo necesario. Por lo general, el respaldo del cierre tiene una rigidez Gurley de 10 a 2000, preferiblemente 10 a 200 para permitir la percepción del mismo como suave cuando se usa bien solo o estratificado sobre otra estructura de respaldo soporte tal como un respaldo no tejido, tejido o de película, siendo también dicho respaldo soporte igualmente suave para el uso en artículos absorbentes desechables. Se prefiere suavidad tal que el cierre pueda adaptarse a los contornos del cuerpo de un usuario. El espesor de respaldo óptimo variará dependiendo de la resina a partir de la cual se ha elaborado el cierre de gancho, pero preferiblemente varía de 50 a 150 \mum para respaldos más suaves.

La relación de estirado para el cierre termoplástico se prefiere que varíe normalmente en el intervalo de 1,5 a 3,0 en una o ambas de las direcciones longitudinal y transversal. Si la relación de estirado es inferior a 1,25, es difícil conseguir un contenido en huecos suficiente, mientras que si es mayor de 3,0, los huecos tienden a colapsar y/o se romperá el respaldo del cierre. Se prefiere que el tamaño medio de los huecos en el respaldo del cierre formado por estirado del cierre esté normalmente en el intervalo de 0,2 a 2 \mum.

Como se ha citado antes, el volumen intersticial por unidad de superficie o porosidad del respaldo del cierre termoplástico estirado poroso obtenido por el procedimiento de estirado descrito antes varía preferiblemente en el intervalo de 0,0001-0,005 cm^{3}, y más preferiblemente en el intervalo de 0,0002-0,001 cm^{3}, calculado por la ecuación definida antes.

Haciendo referencia ahora a la Figura 2c, un ejemplo de cierre de tipo gancho polimérico, que se puede producir de acuerdo con la presente invención por un procedimiento de extrusión directa, se designa generalmente por el número de referencia 10. El cierre 10 de gancho comprende un respaldo 11 tipo película flexible, resistente delgado que tiene generalmente superficies 12 y 13 principales superior e inferior paralelas, y una multiplicidad de miembros 14 de gancho separados que se proyectan desde al menos la superficie superior 12 del respaldo 11. El respaldo puede tener superficies planas o características superficiales que sean deseadas para la resistencia al desgarro o refuerzo. Como se aprecia mejor en la Figura 2d, los miembros 25 de gancho comprenden cada uno una porción 27 de vástago unida en un extremo al respaldo 29 y que preferiblemente tienen secciones ahusadas que se ensanchan hacia el respaldo 29 para aumentar el anclaje de los ganchos y la resistencia a la rotura en sus uniones con el respaldo 29, y una porción 26 de cabeza en el extremo de la porción 27 de vástago opuesta al respaldo 29. Los lados de la porción de cabeza 26 pueden estar nivelados con los lados de la porción de vástago en dos lados opuestos. La porción 26 de cabeza tiene partes de unión de gancho o brazos 28 que se proyectan más allá de la porción 27 de vástago sobre uno o ambos lados.

Un primer procedimiento preferido de realización para formar un cierre poroso o transpirable, tal como el de la Figura 2d, se ilustra de forma esquemática en la Figura 1. De forma general, el procedimiento incluye primero extrudir directamente una tira 50 mostrada en la Figura 2 de resina termoplástica desde una extrusora 51 a través de una boquilla 52 que tiene un corte abierto, por ejemplo, por mecanizado de descarga de electrones, conformado para formar la tira 50 con una base 53 y rebordes 54 separados y alargados que se proyectan por encima de una superficie superior de la capa 53 de base que tiene la forma de sección transversal de las porciones o miembros de gancho a conformar. La tira 50 se estira alrededor de los rodillos 55 a través de un depósito 56 de enfriamiento lleno con un líquido refrigerante (por ejemplo, agua), después de lo cual los rebordes 54 (aunque generalmente no la capa 53 de base) se ranuran o cortan transversalmente en posiciones separadas a lo largo de sus longitudes por una cortadora 58 para formar porciones 57 discretas de los rebordes 54 que tienen longitudes que corresponden a aproximadamente el espesor deseado de las porciones de gancho a formar, como se muestra en la Figura 2d. El corte puede practicarse en cualquier ángulo deseado, por lo general de 90º a 30º desde la prolongación longitudinal de los rebordes. Opcionalmente, se puede estirar la tira antes de cortar para proporcionar además orientación molecular a los polímeros que forman los rebordes y/o reducir el tamaño de los rebordes y los miembros de gancho resultantes formados por ranurado de los rebordes. La cortadora 58 puede cortar usando cualquier medio convencional tal como cuchillas giratorias o alternantes, láseres o chorros de agua, no obstante, con preferencia corta usando cuchillas orientadas en un ángulo de aproximadamente 60 a 80 grados con respecto a la prolongación longitudinal de los rebordes 54.

Después de cortar los rebordes 54, se estira longitudinalmente la base 53 de la tira 50 en una relación de estirado de al menos 1,5:1, preferiblemente, entre una primera pareja de cilindros 60 y 61 de presión y una segunda pareja de cilindros 62 y 63 de presión accionados a diferentes velocidades superficiales. Opcionalmente, la tira 50 también se puede estirar en dirección transversal de forma simultánea o secuencial para proporcionar orientación biaxial a la base 53. El cilindro 61 se calienta preferiblemente para calentar la base 53 antes del estirado y el cilindro 62 se enfría preferiblemente para estabilizar la base 53 estirada. El estiramiento provoca espacios entre las porciones 57 de corte y los rebordes 54, que seguidamente se convertirán en porciones o miembros 14 de gancho para la porción 10 del cierre de gancho terminado. Lo más adecuado para el cierre de gancho transpirable de la invención para la mayoría de cierres de bucles convencionales es una densidad de ganchos de al menos 50 y preferiblemente, de 70 a 150, hasta 300 ganchos por centímetro cuadrado. El cierre de gancho se podría formar por procedimientos de moldeo directos en los que se
formara el gancho final o el precursor de gancho y seguidamente se tratara para conformar la forma del gancho final.

En ciertas aplicaciones, se ha descubierto que son deseables densidades muy bajas de ganchos. Por ejemplo, son deseables densidades de ganchos menores que 100, preferiblemente, menores que 70 e incluso menores que 50 ganchos por centímetro cuadrado cuando se usan para unirse a no tejidos poco esponjados usando una lengüeta o parche de cierre de ganchos flexible de superficie relativamente grande. Se ha encontrado que esta baja separación aumenta la eficacia de cierre de los elementos de gancho individuales, en particular en lo que se refiere a materiales no tejidos no eficaces y de bajo coste no usados tradicionalmente como productos de bucles. La lengüeta o parche de ganchos también se hace flexible por selección adecuada del polímero que forma la capa de respaldo o de base y/o por estirado de la capa de base que reduce su espesor, hasta un intervalo preferido de 30 \mum a 60 \mum. La orientación biaxial también reduce la densidad de ganchos hasta un intervalo preferido para un cierre de ganchos de gran superficie. Por lo general, el cierre será de un tamaño que varía de 10 a 100 cm^{2}. Cuando el cierre es menor que 10 cm^{2} la transpirabilidad es irrelevante y el comportamiento se deteriora debido a la baja densidad de ganchos general. Lengüetas de cierre mayores que 100 cm^{2} son difíciles de manipular por el usuario y son menos cómodas.

El cierre transpirable de gran superficie forma un sistema de cierre transpirable cuando se une a una superficie de contacto de gran superficie que podría ser un tejido o no tejido fibroso transpirable que en una aplicación de prenda de vestir estaría sujeto preferiblemente a una capa de soporte de película transpirable o de barrera líquida para mantener los líquidos contenidos. La unión de la capa fibrosa al respaldo transpirable sería intermitente para garantizar la transpirabilidad del estratificado final. Tales estratificados se usan extensamente en pañales desechables o en productos para la higiene femenina.

Cuando el cierre de gran superficie se usa en una aplicación de tipo prenda de vestir, tal como pañales o similares, proporciona estabilidad entre las dos regiones unidas. La superficie incrementada proporciona resistencia a las fuerzas de torsión y, por tanto, tiende a mantener las dos superficies unidas en una relación fija una con respecto a la otra. Además, cuando un cierre de gran superficie se lleva hacia adelante o hacia atrás para su unión con la superficie externa de un artículo, el cierre de gran superficie puede sujetar una gran área de la superficie externa del artículo. Con esto se puede eliminar la necesidad de una región de unión específica o zona de unión deseada si la prenda puede unirse a cierto nivel mínimo con el cierre. Aumentar el área del cierre también asegura un cierre seguro debido al tamaño del cierre. Como tal, cierres transpirables de gran superficie de la invención podrían eliminar potencialmente la necesidad de un componente de bucles separado u otro componente del cierre "de contacto" sobre el respaldo transpirable de la prenda o artículo, provisto en el resto de casos con una superficie externa tipo fibrosa. El mayo tamaño del cierre de gran superficie también puede eliminar la necesidad de cierres secundarios o áreas unidas (tales como uniones pasivas) que pueden ser necesarias para estabilizar las regiones solapadas del artículo o prenda.

El uso de un cierre de gran superficie reduce la complejidad de fabricación de una prenda tal como un artículo absorbente eliminando la necesidad de otros puntos de unión o varios cierres para estabilizar el sistema de cierre de, por ejemplo, las regiones frontal y posterior de la cintura. La adición de puntos de unión o cierres adicionales aumenta la complejidad del procedimiento de fabricación.

De forma específica, en una disposición preferida en un pañal (o producto para la incontinencia similar), un cierre de gancho de gran superficie puede unir directamente una superficie externa de un pañal provisto con un material no tejido relativamente poco esponjado sin la necesidad de un costoso parche de bucles. El cierre de gancho transpirable de gran superficie también puede prevenir que el cierre del pañal se despegue de forma accidental debido al contacto prolongado del área de unión creando un cierre de la prenda más estable. También se podría usar el cierre de gancho sobredimensionado en prendas tipo pañal del tipo listo para ponerse previamente cerradas, debido a la gran superficie de contacto del cierre que hace la prenda adecuadamente estable para su empaquetado y uso posterior.

Ejemplos de usos adecuados para este cierre de gancho de gran superficie, como una lengüeta o parche de ganchos, se ilustran en las Figuras 3-6, 8 y 9. En la Figura 3, una lengüeta de cierre transpirable de gran superficie está unida a un sustrato 92 soporte transpirable tal como una banda no tejida, que está unida a un pañal 90 como es conocido en la técnica. La lengüeta de cierre podría ser de un tamaño de desde 10 a 100 cm^{2}, preferiblemente 20 a 70 cm^{2} y puede estar unida directamente a un no tejido 94 poco esponjado formando la cubierta externa del pañal 90. De forma típica, este no tejido poco esponjado sería una banda no tejida de filamentos, una banda cardada ligada o una banda consolidada por chorros de aire, una banda hidroligada o similar. La Figura 4 es una variación de esta construcción de tipo de lengüeta de cierre para un pañal 95, sin embargo, en la que la lengüeta 96 de ganchos está unida directamente al pañal 95, bien en una porción cortada de oreja o en la región de borde del pañal. En las realizaciones mostradas en las Figuras 3 y 4, la región de contacto puede ser un no tejido usado para formar la cubierta externa no tejida o la lámina superior permeable a fluidos no tejida. La Figura 5 es otra realización de una lengüeta 98 de ganchos de gran superficie usada con un diseño de pañal del tipo listo para ponerse. En esta realización, la lengüeta 98 de ganchos se uniría a una región 99 de contacto adecuada en la cara opuesta del pañal listo para ponerse. Naturalmente, estos dos elementos pueden invertirse. La Figura 6 es una realización del material del cierre tipo gancho de la invención que se usa como un parche 101 de gran superficie en un artículo 100 para la higiene femenina. El parche se podría usar como elemento primario de unión a la prenda íntima, opcionalmente podría disponerse un elemento 103 secundario de unión sobre las alas 102 de unión. El uso del cierre de gancho de baja densidad de ganchos como un parche de gran superficie
también se podría usar en un pañal en el que el parche podría formar una parte o toda la cubierta externa del pañal.

La Figura 7 es un ejemplo del cierre 80 de gran superficie provisto con un material 85 de bucles en la cara opuesta que tiene los elementos de gancho. Los bucles son de un material transpirable tejido o no tejido y pueden aplicarse al respaldo 81 transpirable del cierre 80 de gancho de gran superficie mediante unión 82 intermitente que puede se adhesiva, térmica o sónica o similar de modo que no comprometa indebidamente la capacidad de transpiración del respaldo 81. También son posibles capas adhesivas continuas transpirables.

Este tipo de cierres 31 autoajustables se puede usar como una envoltura 30 tal como se muestra en la Figura 8 para usar como una envoltura deportiva. El cierre autoajustable también se puede usar como envoltura para artículos tales como productos en los que sea beneficiosa la transpirabilidad. La Figura 9 muestra el cierre 16 autoajustable como envoltura médica que se podría usar con una almohadilla absorbente 14, si se desea, o el uso de la almohadilla absorbente podría ser opcional si fuera absorbente la tela de los bucles.

Procedimientos de ensayo Tiempo de Gurley

El tiempo de densitómetro "Gurley" o tiempo de penetración se midió en un densitómetro del tipo comercializado con la denominación comercial densitómetro "Model 4110" por W. & L. E. Gurley of Troy, NY, que se calibra y funciona con un medidor de sensibilidad Gurley-Teledyne (Cat. Nº 4134/4135). El tiempo de densitómetro "Gurley" se determinó de una forma similar a la que se especifica en la norma ASTM D726-58. "Tiempo de Gurley" es el tiempo requerido para que 50 cc de aire a 124 mm (4,88 pulgadas) de presión de H_{2}O pasen a través de una muestra de la banda que tiene una sección transversal circular de aproximadamente 645 mm^{2} (1 pulgada cuadrada). El ensayo se realizó a una temperatura de aproximadamente 23º-24ºC (74º-76ºF) y 50 por ciento de humedad relativa. Normalmente, el tiempo de Gurley está inversamente relacionado con el volumen de huecos de la banda del cierre de gancho. Normalmente, el tiempo de Gurley también está inversamente relacionado con el tamaño medio de poros de la banda del cierre de gancho.

Rigidez a compresión

Se usó un ensayo de compresión para medir la rigidez de las bandas de la invención. Se cortó una muestra del estratificado, de 25 mm de ancho por 60 mm de largo, estando el largo en la dirección transversal o cruzada de la banda. Se formó un cilindro a partir de esta muestra juntando los dos extremos, solapando los mismos en aproximadamente 4 mm y luego grapando los dos extremos juntos. Se colocó a continuación la muestra cilíndrica en el plazo de prensa montado sobre la mordaza inferior de una máquina para medir la tensión por extensión de velocidad constante INSTRON Modelo 5500R. Se colocó entonces en el interior de la muestra cilíndrica un anillo cilíndrico con un diámetro externo de 45 mm, un diámetro interno de 40 mm y 5 mm de espesor tal que el mismo reposaba sobre el plato de prensa. El anillo sirve como medio de retención de la forma cuando se comprime el cilindro de muestra. La mordaza superior de la máquina de tracción se equipó con una placa de compresión plana. Esta placa se hizo descender a una velocidad de 10 mm/min. Se registró de forma continua la carga para comprimir la muestra. La carga registrada máxima, que representa la fuerza requerida para curvar las caras del cilindro de muestra, dividida por el espesor de la película base de la banda, se expresa en kg/mm en la Tabla 1 a continuación como la Rigidez a Compresión. Se analizaron y promediaron 3 replicados. Los replicados de muestra de ensayo que presentaron varios máximos se descartaron.

Dimensiones de los ganchos

Se midieron las dimensiones de los materiales de gancho del Ejemplo y Ejemplo comparativo usando un microscopio Leica equipado con lentes de aumento con un aumento de aproximadamente 25X. Las muestras se colocaron en una platina móvil x-y y se midió a través del movimiento de la platina redondeando al micrómetro más cercano. Se usaron un mínimo de 3 replicados y se promediaron para cada una de las dimensiones.

Ejemplo comparativo 1

Se preparó una banda de ganchos de cierre mecánico usando un aparato similar al que se muestra en la Figura 1. Se extrudió una mezcla de 99% de copolímero de impacto de polipropileno/polietileno (SRC-104, MFI 1,5, Dow Chemical Corp., Midland, MI) y 1% de concentrado de color blanco (15100P 50:50 PP/TiO_{2}, Clariant Corp., Minneapolis, MN) con una extrusora de husillo sencillo de 6,35 cm (24:1 L/D) usando una temperatura del cilindro de 177ºC - 232ºC - 246ºC y una temperatura de la boquilla de aproximadamente 235ºC. Se extrudió el extrudido verticalmente hacia abajo a través de una boquilla equipada con un labio de boquilla provisto con un corte abierto mediante mecanizado por descarga de electrones. Después de conformarse por el labio de la boquilla, se enfrió el extrudido en un depósito de agua a una velocidad de 6,1 metros/minuto manteniendo el agua aproximadamente a 10ºC. La estructura resultante tenía un perfil similar al mostrado en la Figura 2. Se hizo avanzar la banda entonces a través de una estación de corte en la que se cortaron transversalmente rebordes (pero no la capa base) en un ángulo de 23 grados medido desde la dirección perpendicular de la banda. La separación de los cortes fue de 305 micrómetros. Había aproximadamente 10 filas de rebordes o ganchos cortados por centímetro. La capa de película base tenía un espesor de aproximadamente 240 micrómetros. La anchura de los elementos de gancho individuales fue de aproximadamente 500 micrómetros medida en la dirección transversal de la banda. Se colocó entonces un fragmento de 115 mm por 115 mm de la banda en el bastidor de un aparato de estirado pantográfico KARO IV (Bruckner Gmbh, Siegfred, Alemania) (que proporciona un área estirable de 100 mm por 100 mm) y luego se precalentó a 130ºC durante 60 segundos. Se estiró entonces la muestra biaxialmente a una velocidad de 100%/segundo hasta una dimensión de 200 mm por 200 mm.

Ejemplo 1

Se preparó una banda de ganchos de cierre mecánico como en el Ejemplo comparativo 1, salvo que se extrudió una mezcla previamente combinada (doble husillo) de 65% de polipropileno (5D45, MFI 0,65, Dow Chemical, Midland, MI), 35% de aceite mineral (White Mineral Oil #31 USP Grade Amoco Oil Company) y 0,06% de agente de nucleación de dibenciliden sorbitol (Millad 3905, Milliken Chemical Co., Spartanburg, NC) con una extrusora de husillo sencillo de 6,35 cm (24:1 L/D) usando un perfil de temperatura del cilindro que aumentaba gradualmente de 177ºC en la primera zona hasta una temperatura de 260ºC en la última zona y una temperatura de la boquilla de aproximadamente 260ºC. Después de conformarse por el labio de la boquilla, se enfrió el extrudido en un depósito de agua a una velocidad de 6,1 metros/minuto manteniendo el agua aproximadamente a 45ºC. Se hizo avanzar la banda entonces a través de una estación de corte en la que se cortaron transversalmente rebordes (pero no la capa base) en un ángulo de 23 grados medido desde la dirección perpendicular de la banda. La separación de los cortes fue de 305 micrómetros. Había aproximadamente 10 filas de rebordes o ganchos cortados por centímetro. La capa de película base tenía un espesor de aproximadamente 127 micrómetros. La anchura de los elementos de gancho individuales fue de aproximadamente 500 micrómetros medida en la dirección transversal de la banda. Se colocó entonces un fragmento de 115 mm por 115 mm de la banda en el bastidor de un aparato de estirado pantográfico KARO 4 (que proporciona un área estirable de 100 mm por 100 mm) y luego se precalentó a 130ºC durante 60 segundos. Se estiró entonces la muestra biaxialmente a una velocidad de 100%/segundo hasta una dimensión de 200 mm por 200 mm. La película orientada resultante era opaca y microporosa como se demostró por el ensayo del Tiempo de Gurley descrito antes.

La Tabla 1 siguiente muestra la drástica reducción en la rigidez y el aumento en la porosidad de las bandas microporosas al compararlas con bandas no porosas. El Tiempo de Gurley de la banda C1 no se pudo medir ya que no fue posible hacer pasar aire a través de la muestra.

TABLA 1

1

Claims

1. Un sistema de cierre transpirable que comprende una primera superficie de cierre mecánico transpirable y segundo cierre transpirable de gran superficie que tiene al menos una superficie con proyecciones unitarias, teniendo dicho cierre un respaldo de película con las proyecciones unitarias, teniendo el respaldo de película una porosidad de desde 0,0001 a 0,005 cm^{3}, una rigidez del respaldo de desde 25 a 200 \mum, una rigidez Gurley de desde 10 a 2000 y un área de la superficie que contiene proyecciones de al menos 10 cm^{2}.

2. El sistema de cierre transpirable de la reivindicación 1, en el que la rigidez del respaldo del cierre de gran superficie varía de 50 a 150 micrómetros.

3. El sistema de cierre transpirable de la reivindicación 1, en el que el cierre tiene una rigidez de desde 10 a 200 unidades de rigidez Gurley.

4. El sistema de cierre transpirable de la reivindicación 1, en el que las proyecciones son ganchos y el área de la superficie que contiene ganchos varía de 20 a 70 cm^{2}.

5. El sistema de cierre transpirable de la reivindicación 1, en el que las proyecciones son ganchos y la densidad de ganchos varía de 70 a 300 ganchos/cm^{2}.

6. El sistema de cierre transpirable de la reivindicación 1, en el que la densidad de ganchos es menor que 50 ganchos/cm^{2}.

7. Una prenda absorbente que comprende el sistema de cierre transpirable de la reivindicación 1, una porción transpirable que se ajusta al cuerpo, teniendo la prenda una cara interna y una cara externa transpirable, donde la cara externa tiene una superficie fibrosa sobre al menos una porción y unido a una porción de la prenda un parche de ganchos transpirable que puede unirse a la superficie fibrosa de la cara externa que comprende el cierre de gancho transpirable.

8. Una prenda absorbente de la reivindicación 7, en la que el espesor del respaldo del cierre de ganchos varía de 25 a 200 \mum, y el área de la superficie que contiene ganchos del respaldo es al menos 10 cm^{2}, el respaldo tiene una porosidad de desde 0,0001 a 0,005 cm^{3} y una rigidez de desde 10 a 2000 unidades de rigidez Gurley.

9. Una prenda absorbente de la reivindicación 8, en la que el espesor del respaldo varía de 50 a 150 micrómetros y la rigidez varía de 10 a 200 unidades de rigidez Gurley.

10. Una prenda absorbente de la reivindicación 8, en la que el área de la superficie que contiene ganchos varía de 20 a 70 cm^{2}.

11. Una prenda absorbente de la reivindicación 8, en la que la densidad de ganchos varía de 70 a 300 ganchos/cm^{2}.

12. Una prenda absorbente de la reivindicación 7, en la que la densidad de ganchos es menor que 50 ganchos/cm^{2}.

13. Una envoltura autoajustable que comprende el sistema de cierre transpirable de la reivindicación 1 que tiene una primera cara y una segunda cara, comprendiendo la envoltura un bucle fibroso transpirable que puede unirse a un cierre de gancho transpirable que comprende una porción de unión al cuerpo transpirable, teniendo la envoltura una cara interna y una cara externa, donde la cara externa tiene una superficie fibrosa sobre al menos una porción de la cara externa y unido a una porción de la envoltura un cierre transpirable que puede unirse a la superficie fibrosa de la cara externa.