ES2376307T3

ES2376307T3 - Método y aparato para fabricar una l�?mina laminada microporosa o una pel�?cula microporosa.

Info

Publication number: ES2376307T3
Application number: ES03716161T
Authority: ES
Inventors: Larry Hughey Mcamish; Kenneth L. Lilly
Original assignee: Clopay Plastic Products Co Inc
Current assignee: Clopay Plastic Products Co Inc
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2003-02-24
Publication date: 2012-03-12
Anticipated expiration: 2023-02-24
Also published as: JP2005518290A; KR20040086413A; HU227459B1; BR0307869A; US20030213549A1; EP1478502A4; MXPA04008122A; EP1478502B2; CO5611181A2; JP4231790B2; CN100418734C; BR0307869B1; ATE530328T1; TWI227196B; TW200303816A; WO2003072338A1; AU2003219878A1; AU2003219878B2; PL370403A1; EP1478502A1

Abstract

Método de fabricación de una lámina laminada microporosa o una película microporosa, en el que la lámina laminada microporosa se produce a partir de una lámina laminada que comprende una primera capa de película y una segunda capa unida a la primera capa, comprendiendo la primera capa un iniciador de poros, o en el que la película microporosa se produce a partir de una película termoplástica extruida que comprende una composición de polímero termoplástico y un iniciador de poros, comprendiendo el método: estirar dicha lámina laminada o dicha película termoplástica extruida usando al menos un elemento de estiramiento de engranado en la dirección transversal a la máquina (CD) y al menos una unidad de estiramiento en la orientación de la dirección de la máquina (MDO) .

Description

Método y aparato para fabricar una lámina laminada microporosa o una película microporosa

Antecedentes de la invención

Se conocen bien en la técnica procedimientos para la producción de películas microporosas. Por ejemplo, la patente estadounidense n.º 3.870.593 describe un procedimiento en el que se produce una película microporosa mediante:

(1) dispersar partículas finamente divididas de una sal inorgánica no higroscópica tal como carbonato de calcio en un polímero; (2) formar una película a partir del polímero; y (3) estirar la película para proporcionar microporosidad. Tales películas microporosas se usan para una variedad de fines, tales como barreras respirables (por ejemplo, en pañales).

Aunque hay numerosas referencias de la técnica anterior que dan a conocer películas microporosas, la mayoría (tales como la patente estadounidense n.º 4.353.945) no definen el proceso de estiramiento más que para especificar estiramiento unidireccional o biaxial. Las tres técnicas de estiramiento más comunes son MDO (orientación en la dirección de la máquina), hornos tensores y rodillos anulares de engranado (también denominados rodillos de intercalado). Las unidades de estiramiento MDO estaban disponibles en los primeros días de las películas microporosas de proveedores tales como Marshall & Williams, Inc. de Providence, Rhode Island. Las unidades de estiramiento MDO típicas tienen rodillos calentados y espacios, con rodillos aguas abajo que funcionan a una velocidad más rápida con el fin de proporcionar estiramiento en la dirección de la máquina sólo.

Los hornos tensores también estaban disponibles de varios proveedores, incluyendo Marshall & Williams. Los hornos tensores funcionan agarrando los bordes de una película que pasa a través de un horno calentado y estirando la película en una dirección transversal a la máquina. Las películas estiradas en la dirección transversal salen del horno sustancialmente más anchas que su anchura original.

Se produjeron dispositivos de estiramiento de intercalado o de engranado durante este periodo temprano por proveedores tales como Biax-Fiberfilm de Neenah, Wisconsin. La patente estadounidense n.º 4.153.751, por ejemplo, describe el uso de rodillos de intercalado que tienen surcos que se extienden sustancialmente paralelos al eje de los rodillos con el fin de estirar las películas en la dirección transversal a la máquina.

También se conocen en la técnica métodos de fabricación de materiales compuestos de una película microporosa y un material textil no tejido. Una película microporosa puede unirse directamente al material textil mediante una variedad de medios, incluyendo unión adhesiva, térmica y/o ultrasónica. Tal como se trata adicionalmente a continuación, tales materiales compuestos también se han preparado mediante recubrimiento por extrusión de un producto extruido polimérico sobre un material textil no tejido y luego haciendo que la película sea microporosa (tal como mediante estiramiento).

También puede ser deseable estirar materiales compuestos de película microporosa/material textil, sin embargo, el estiramiento tiene sus desventajas. Por ejemplo, para película microporosas, los efectos positivos típicos del estiramiento incluyen transpirabilidad al vapor superior y estética superficial mejorada. La transpirabilidad al vapor (también denominada tasa de transmisión de vapor de agua, “WVTR”) puede estimarse mediante métodos de prueba de laboratorio, y es una función del tamaño y la frecuencia de los microporos en la película. Se conoce el estiramiento adicional de una película ya microporosa para aumentar el tamaño de los poros existentes y crear nuevos poros. Por tanto, los materiales compuestos de película microporosa/material textil y las películas microporosas altamente estiradas tienen generalmente transpirabilidad al vapor superior en comparación con materiales similares que se han estirado en un menor grado.

Asimismo, se sabe que el tacto superficial y la caída mejoran con el estiramiento. Los materiales compuestos de película/material textil tienden a ser más rígidos y ásperos que cualquiera de los componentes individuales solos. El estiramiento de tales materiales compuestos tiende a descomponer la estructura rígida, proporcionando de ese modo un tacto superficial más suave y una caída mejorada.

Por otro lado, el estiramiento de materiales compuestos de película microporosa/material textil puede dar como resultado una disminución de la resistencia de la unión y un aumento de la perforación. El estiramiento mejora la suavidad y caída destruyendo la conexión entre la película y el material textil. Esto da como resultado una disminución de la resistencia de la unión en el laminado. El estiramiento también puede provocar daño no deseado al laminado, tal como perforación, rasgado o trituración de la película, el material textil o el material compuesto como un todo.

En vez de unir una película microporosa a un material textil, también es posible unir en primer lugar una película no porosa a un material textil, y entonces estirar el material compuesto resultante con el fin de hacer que la película sea microporosa. Por ejemplo, la patente estadounidense n.º 5.865.926 describe un método en el que el material

compuesto de película/material no tejido se estira progresivamente. La patente estadounidense n.º 5.910.225 usa estiramiento MDO y/o estiramiento en horno tensor. En algunos casos, los métodos de la técnica anterior sólo han sido parcialmente satisfactorios debido al daño al material compuesto provocado por el proceso de estiramiento. El daño incluye, pero no se limita a, perforaciones, rasgones y otros defectos funcionales y estéticos.

De manera similar, la patente estadounidense n.º 6.013.151 enseña que puede hacerse que un laminado de película/material textil no tejido sea microporoso y transpirable con estiramiento progresivo a altas velocidades. Los laminados microporosos resultantes tienen una alta tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR). También se ha encontrado que un laminado de película/material no tejido plano puede estirarse progresivamente más uniformemente que un laminado de película/material no tejido estampado en relieve. El estiramiento más uniforme proporciona una WVTR superior y menos perforaciones.

La unión de una película y material textil también puede controlarse cuidadosamente para evitar crear otros problemas funcionales y estéticos. Por ejemplo, en el caso de recubrimiento por extrusión de un producto extruido de polietileno sobre una banda de polipropileno no tejido hilado, las condiciones del proceso tales como la temperatura de la masa fundida y la presión de laminado determinan la intrusión de las fibras en la estructura de la película. Al nivel mínimo de intrusión, sin embargo, la película y el material textil tienen poca o ninguna unión, y por tanto tienden a exfoliarse. Al nivel máximo de extrusión, por otro lado, la película y el material textil esencialmente se moldean juntos y se convierten en uno. Sin embargo, un laminado de este tipo adquiere las peores propiedades de los dos componentes individuales y tiende a ser tanto rígido como frágil. También se sabe que demasiada resistencia de la unión limita la cantidad de estiramiento que puede realizarse sin el riesgo de formar perforaciones. Dicho de manera sencilla, si la unión en la película y el material textil es demasiado grande, la película estirada se romperá algunas veces antes de exfoliarse, dejando una perforación.

Hay una continua necesidad de mejoras en el rendimiento y el aspecto de películas microporosas y materiales compuestos de películas microporosas y materiales textiles no tejidos. En particular, se desean mejoras para producir películas microporosas y materiales compuestos de película microporosa/material textil que tengan transpirabilidad superior, mientras que se evitan las perforaciones y otros defectos funcionales y estéticos.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un método de fabricación de una lámina laminada microporosa o una película microporosa según la reivindicación 1.

Una realización de la presente invención proporciona un método de fabricación de una lámina laminada microporosa que comprende una primera capa de película y una segunda capa. El método comprende:

(a): unir una primera capa de película a una segunda capa con el fin de formar una lámina laminada, en el que la primera capa de película incluye un iniciador de poros; y

(b): estirar la lámina laminada usando al menos un elemento de estiramiento de engranado CD y al menos una unidad de estiramiento MDO.

En una realización, la segunda capa comprende una capa de material textil, mientras que en otra realización la segunda capa comprende otra capa de película que incluye un iniciador de poros. En una realización particular de este método, la lámina laminada puede estirarse mediante al menos un elemento de estiramiento de engranado CD

: o bien inmediatamente antes o bien inmediatamente después de estirarse mediante al menos una unidad de estiramiento MDO. La profundidad de acoplamiento del elemento de estiramiento de engranado CD puede ser de desde aproximadamente 0,025 hasta aproximadamente 0,1 pulgadas y la razón de estiramiento MDO puede ser de entre aproximadamente 1,1:1 y aproximadamente 4:1.

La capa de película puede formarse a partir de una composición termoplástica. Cuando la segunda capa es un material textil, la etapa de unir la capa de película a la capa de material textil puede comprender extruir la composición termoplástica sobre dicha capa de material textil. Por ejemplo, la composición termoplástica puede extruirse en una estación de espacio entre rodillos de colada junto con la capa de material textil, incluyendo la estación de espacio entre rodillos de colada un par de rodillos que tienen un espacio entre los mismos.

La composición termoplástica puede ser a base de poliolefina y comprender:

-: al menos un polipropileno, polietileno o poliolefina funcionalizada; y

-: carbonato de calcio como iniciador de poros.

Una composición particular comprende:

-: uno o más polietilenos;

-: de aproximadamente el 40% a aproximadamente el 60% de carbonato de calcio; y

-: de aproximadamente el 1% al 10% de uno o más aditivos elegidos del grupo que consiste en: pigmentos, adyuvantes de procesamiento, antioxidantes y modificadores poliméricos.

El gramaje de la primera capa de película del laminado puede ser de entre aproximadamente 10 y aproximadamente 40 gsm.

La capa de material textil puede ser un material no tejido a base de poliolefina. Por ejemplo, la capa de material textil puede elegirse del grupo que consiste en: polipropileno no tejido hilado; polietileno no tejido hilado; y polipropileno unido térmicamente, cardado. El gramaje de la capa de material textil puede ser de entre aproximadamente 10 y aproximadamente 30 gsm, y el laminado resultante puede tener una tasa de transmisión de vapor de agua de más de aproximadamente 500 gramos por metro cuadrado al día y una cabeza hidrostática superior a aproximadamente 60 cm.

Otra realización de la presente invención proporciona un método de fabricación de una película microporosa, que comprende las etapas de:

(a): extruir una película termoplástica a partir de una composición de polímero que incluye un iniciador de poros; y

(b): estirar la película usando al menos un elemento de estiramiento de engranado CD y al menos una unidad de estiramiento MDO.

En una realización particular, la película microporosa se estira mediante al menos un elemento de estiramiento de engranado CD o bien inmediatamente antes o bien inmediatamente después de estirarse mediante al menos una unidad de estiramiento MDO.

Aún otra realización de la presente invención proporciona un método de fabricación de una lámina laminada microporosa que comprende al menos dos capas de película, que comprende las etapas de:

(a): unir una primera capa de película a una segunda capa de película con el fin de formar una lámina laminada, en el que la primera capa de película incluye un iniciador de poros; y

(b): estirar la lámina laminada usando al menos un elemento de estiramiento de engranado CD y al menos una

unidad de estiramiento MDO. En una realización particular, cada una de las capas de película se forma a partir de una composición termoplástica, y la etapa de unir la primera capa de película a la segunda capa de película comprende coextruir dichas composiciones termoplásticas.

La presente invención también proporciona un aparato según la reivindicación 17. Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista esquemática de un aparato para producir una lámina laminada según una realización de la

presente invención;

la figura 2 es una vista esquemática de un par de rodillos anulares de engranado CD según una realización de la presente invención; la figura 3 es una microfotografía de MEB de una película estirada mediante rodillos de engranado CD; la figura 4 es una microfotografía de MEB de una película estirada mediante una unidad de estiramiento MDO; la figura 5 es una microfotografía de MEB de una película estirada mediante rodillos de engranado CD, seguido por

rodillos de engranado MD; la figura 6 es una microfotografía de MEB de una película estirada mediante rodillos de engranado CD, seguido por una unidad de estiramiento MDO;

la figura 7 es una microfotografía de MEB de la superficie de un laminado de película A/B/A estirado mediante una unidad MDO;

la figura 8 es una microfotografía de MEB de la sección transversal de un laminado de película A/B/A estirado mediante una unidad MDO;

la figura 9 es una microfotografía de MEB de la superficie de un laminado de película A/B/A estirado mediante rodillos de engranado CD, seguido por una unidad de estiramiento MDO; y

la figura 10 es una microfotografía de MEB de la sección transversal de un laminado de película A/B/A estirado mediante rodillos de engranado CD, seguido por una unidad de estiramiento MDO.

Descripción detallada de la invención

La presente invención proporciona un método de fabricación de películas microporosas que presentan propiedades físicas y estéticas excepcionales. Estas películas microporosas pueden comprender una única capa de película, o pueden comprender un laminado de dos o más capas de película. Tales laminados de película pueden formarse, por ejemplo, mediante la coextrusión de dos o más productos extruidos termoplásticos. La presente invención también proporciona un método de fabricación de una lámina laminada que comprende al menos una capa de película microporosa y al menos una capa de material textil. Tales láminas laminadas pueden fabricarse uniendo una película microporosa a una capa de material textil. Alternativamente, una película precursora puede unirse a una capa de material textil para formar un laminado, y entonces estirarse el laminado para proporcionar microporosidad en la capa de película. Independientemente de qué técnica se emplee, la lámina laminada resultante que tiene una capa de película microporosa y una capa de material textil proporciona un material compuesto transpirable satisfactorio para cualquiera de una variedad de usos finales, particularmente los que requieren un material compuesto que no se exfolie, actúe como barrera frente a los líquidos que tiene alta permeabilidad al vapor de agua y/o sea blando y similar a una tela (tal como para su uso en aplicaciones de higiene, por ejemplo, láminas traseras de pañales).

Los solicitantes han encontrado que, mediante la selección apropiada de los métodos de estiramiento, pueden producirse películas microporosas y laminados que tienen propiedades mejoradas. En particular, estirando secuencialmente la película o el laminado con rodillos anulares de engranado CD y una unidad MDO, se producen películas microporosas y laminados que tienen propiedades inesperadamente mejoradas. A menos que se indique lo contrario, el término “laminado” se refiere a laminados de película que comprenden dos o más capas de película, así como a laminados de película/material textil que comprenden al menos una capa de película y al menos una capa de material textil.

En una realización, se prepara un laminado de película/material textil y entonces se estira para proporcionar microporosidad. Una composición polimérica que puede activarse para hacer que sea microporosa se recubre por extrusión sobre un material textil y entonces se estira usando los métodos descritos en el presente documento para formar una composición transpirable satisfactoria para muchos usos finales, tal como una barrera frente a los líquidos que tiene alta permeabilidad al vapor de agua.

La propiedad más deseable de un laminado o una película transpirable, microporosa es la combinación de alta WVTR con una baja incidencia de perforaciones. La distribución de tamaño de poro óptima para lograr esta combinación es una alta frecuencia de pequeños poros. El análisis mediante microscopio electrónico de barrido (MEB) de prototipos de película estirados sólo con una unidad de engranado CD (véase la figura 3) reveló poros que estaban ubicados en ubicaciones específicas a lo largo de carriles que discurrían en la dirección de la máquina, debido a la naturaleza de los rodillos metálicos que entran en contacto físicamente con la película. Cuando esta película se estiró posteriormente mediante una unidad de engranado MD (véase la figura 5), los poros formados mediante la unidad de engranado CD se agrandaron aunque se formaron pocos poros nuevos. Por tanto, el engranado CD seguido por el engranado MD no es el proceso óptimo. Sin embargo, cuando se procesó la película mediante engranado CD seguido por engranado MDO (véase la figura 6), los resultados mejoraron mucho. Se crearon fácilmente nuevos poros en los carriles que no contenían poros sólo tras el engranado CD. Puesto que la película debe estirarse generalmente hasta que se logra la WVTR deseada, esta técnica de engranado CD más MDO puede producir alta WVTR creando un mayor número de poros más pequeños con menos frecuencia de perforaciones. Si se intentara lograr el mismo nivel de WVTR usando sólo engranado CD o sólo estiramiento MDO, la perforación sería más frecuente.

El método de la presente invención puede usarse para formar películas microporosas (y capas de película de laminados) a partir de cualquier polímero adecuado (o mezcla de polímeros) que puede formar una película y que incluye un iniciador de poros (tal como una carga inorgánica) dispersado en el mismo. La composición de polímero, que tiene uno o más iniciadores de poros dispersados en la misma, se forma en una película, tal como una película continua formada mediante extrusión. La película resultante se estira entonces usando uno o más elementos de estiramiento de engranado en la dirección transversal a la máquina (CD) y una o más unidades de estiramiento en la

orientación de la dirección de la máquina (MDO). En una realización, el estiramiento mediante un elemento de estiramiento de engranado CD o bien precede inmediatamente o bien sigue inmediatamente al estiramiento mediante una unidad de estiramiento MDO. Tal como se usan en el presente documento, las frases “precede inmediatamente” y “sigue inmediatamente” significan simplemente que no se realiza ningún otro estiramiento entre el estiramiento mediante un elemento de estiramiento de engranado CD elemento de estiramiento de engranado y el estiramiento mediante una unidad de estiramiento MDO. Se contempla que puedan emplearse otros tipos de unidades de estiramiento o bien antes o bien después de esta secuencia, y también se contempla que la película pueda estirarse sólo mediante uno o más elementos de estiramiento de engranado CD y una o más unidades de estiramiento MDO.

Usando estiramiento de engranado CD en combinación con estiramiento MDO, los solicitantes han encontrado que los microporos resultantes son más numerosos, más pequeños y más uniformes en tamaño y forma (véase la figura 6) en comparación con películas estiradas con un elemento de estiramiento de engranado CD solo (véase la figura 3), un elemento de estiramiento MDO solo (véase la figura 4) o un elemento de estiramiento de engranado CD seguido por un elemento de estiramiento de engranado MD (véase la figura 5).

Con el fin de formar un laminado de película microporosa/material textil, tras prepararse la película microporosa de la manera descrita anteriormente, la película microporosa puede unirse a una o más capas de material textil para formar una estructura laminada. Alternativamente, puede unirse en primer lugar una película no microporosa a una o más capas de material textil para formar una estructura laminada, y esta estructura laminada puede estirarse entonces de la manera descrita anteriormente con el fin de hacer que la capa de película sea microporosa. Las capas de película y material textil pueden unirse entre sí mediante cualquiera de una variedad de métodos, tales como unión adhesiva, unión electromagnética, unión por placa caliente y unión ultrasónica. En una realización, el polímero de formación de película que tiene uno o más iniciadores de poros dispersados en el mismo puede extruirse sobre un material textil con el fin de formar un laminado que comprende una capa de película unida a una capa de material textil. La lámina laminada resultante puede estirarse entonces de la misma manera que se describió anteriormente con el fin de hacer que la película sea microporosa. Incluso cuando se usa recubrimiento por extrusión para adherir la película al material textil, la unión puede mejorarse mediante el uso de cualquiera de una variedad de métodos de unión adicionales, tales como unión adhesiva, unión electromagnética, unión por placa caliente y unión ultrasónica. También debe indicarse que los laminados de película/material textil de la presente invención pueden incluir cualquier número de capas de película y material textil, en cualquier disposición deseada.

Las mismas técnicas usadas para formar laminados de película/material textil pueden usarse también para formar laminados de película que comprenden dos o más capas de película, en los que al menos una de las capas de película es microporosa. Por tanto, puede unirse una película microporosa a una o más otras capas de película para formar una estructura laminada. Alternativamente, puede unirse en primer lugar una película no microporosa a una o más otras capas de película no microporosa para formar una estructura laminada, y esta estructura laminada puede estirarse entonces de la manera descrita anteriormente con el fin de hacer que las capas de película sean microporosas. Las capas de película pueden unirse entre sí mediante cualquiera de una variedad de métodos, tales como unión adhesiva, unión electromagnética, unión por placa caliente y unión ultrasónica. También pueden formarse laminados de película mediante coextrusión. Pueden coextruirse composiciones de polímero de formación de película que tienen uno o más iniciadores de poros dispersados en las mismas con el fin de formar un laminado que comprende dos o más capas de película unidas entre sí. La lámina laminada resultante puede estirarse entonces de la misma manera que se describió anteriormente con el fin de hacer que las capas de película sean microporosas.

La composición de cada capa de película en el laminado de película puede seleccionarse con el fin de lograr las propiedades deseadas para cada capa de película, y por tanto la composición de cada capa de película puede ser igual o diferente. Por ejemplo, una o más capas de película pueden incluir una mayor cantidad de iniciador de poros de manera que se formarán más poros en esa capa durante el estiramiento. De esta manera, pueden controlarse individualmente propiedades tales como WVTR para cada capa de película en el laminado de película resultante. En una realización a modo de ejemplo, puede formarse un laminado de película que comprende tres capas microporosas, en el que la capa del medio tiene una menor cantidad de carga en comparación con las dos capas externas.

La figura 1 es una ilustración esquemática de una realización de un aparato que puede usarse para producir una lámina laminada según una realización de la presente invención, en el que la capa de película es una película termoplástica y la capa de material textil es una banda fibrosa no tejida. Usando el aparato de la figura 1, la película termoplástica se lamina en la banda fibrosa no tejida durante la extrusión introduciendo la banda no tejida en el espacio de un par de rodillos junto con el producto extruido termoplástico. Entonces se estira la lámina laminada resultante de la manera descrita anteriormente. Si sólo se desea una película microporosa en vez de un laminado, la banda de material 33 textil no tejido sobre el rodillo 32 puede eliminarse. Asimismo, si se desea un laminado de película, pueden introducirse múltiples productos extruidos termoplásticos en el espacio del par de rodillos, proporcionando así un laminado de película coextruido.

Con el fin de producir una lámina laminada continua, la composición termoplástica de la capa de película se alimenta desde una prensa 21 extrusora a través de una boquilla 22 de ranura para formar el producto 26 extruido (que corresponde a la capa de película de la lámina laminada resultante). El producto 26 extruido se alimenta al espacio (“espacio de la estación de colada”) entre un rodillo 24 de colada (normalmente un rodillo metálico) y un rodillo 25 de apoyo (normalmente un rodillo de caucho). Puede usarse una cuchilla 23 de aire para ayudar en la eliminación de la resonancia de estiramiento, tal como se describe en, por ejemplo, la patente estadounidense n.º 4.626.574. Alternativamente, pueden emplearse los dispositivos de enfriamiento por aire descritos en la solicitud de patente estadounidense con n.º de serie 09/489.095 (presentada el 20 de enero del 2000) para prevenir la resonancia de estiramiento. Se tira de una banda de material 33 textil no tejido desde el rodillo 32 al espacio de la estación de colada entre los rodillos 25 y 24. En este espacio, el material 33 textil se recubre por extrusión con la película 26 fundida (o producto extruido) que acaba de salir por la boquilla 22 de ranura. En esencia, las fibras se incrustan en, y se encapsulan por, la película durante el proceso de laminación por extrusión.

Después de que la lámina laminada abandona el espacio entre los rodillos 24 y 25, la lámina laminada se estira entonces en dos o más estaciones de estiramiento. En una realización, la lámina laminada se estira usando uno o más elementos de estiramiento de engranado CD y una o más unidades de estiramiento MDO, en la que la lámina se estira mediante uno de los elementos de estiramiento de engranado CD inmediatamente antes o inmediatamente después de estirarse mediante una de las unidades de estiramiento MDO. Además, puede estar previsto uno o más rodillos de temperatura controlada (tales como el rodillo 45) con el fin de calentar el laminado antes del estiramiento.

En la realización de la figura 1, está previsto un elemento de estiramiento de engranado CD en una primera estación 28 de estiramiento, y está prevista una unidad de estiramiento MDO en una segunda estación 29 de estiramiento. Un elemento de estiramiento de engranado CD comprende generalmente un par de rodillos que están ubicados de modo que forman un espacio entre los mismos. Por tanto, el elemento de estiramiento de engranado CD en una primera estación 28 de estiramiento comprende generalmente rodillos 30 y 31 de estiramiento progresivo. Mientras que los rodillos 30 y 31 de estiramiento pueden ser de cualquiera de una variedad de configuraciones, la figura 2 es una vista esquemática de una realización a modo de ejemplo de los rodillos 30 y 31 anulares de engranado CD. Cada rodillo anular tiene una pluralidad de surcos que se extienden alrededor de la superficie del rodillo, paralelos a la circunferencia del rodillo. Cuando los rodillos se llevan juntos en acoplamiento estrecho, los surcos en un rodillo se engranarán con los surcos en el otro rodillo. Cuando se hace pasar una película o un laminado entre los dos rodillos, la película o el laminado se estirarán progresivamente en la dirección transversal, tal como conocen los expertos en la técnica.

En la realización a modo de ejemplo de la figura 2, cada rodillo de estiramiento progresivo (o “rodillo anular”) comprende esencialmente un rodillo 37 cilíndrico y una pluralidad de anillos 38 anulares sujetos a la circunferencia externa del rodillo 37 cilíndrico. Los anillos 38 anulares generalmente están separados uniformemente a lo largo de la longitud del rodillo 37 cilíndrico. Sin embargo, los anillos en el rodillo 30 de estiramiento están desviados con respecto a los anillos en el rodillo 31 de estiramiento de manera que cuando los anillos se llevan juntos de la manera mostrada en la 2, los anillos (y los surcos entre los mismos) del rodillo 30 de estiramiento se engranarán con los anillos (y los surcos entre los mismos) del rodillo 31 de estiramiento. De esta manera, a medida que la lámina laminada se hace pasar entre los rodillos 30 y 31 de estiramiento, la lámina laminada se estirará progresivamente en la dirección transversal (es decir, perpendicular a la dirección de la máquina en el aparato de la figura 1).

En una realización a modo de ejemplo, los ejes de los rodillos anulares pueden estar dispuestos entre dos placas laterales de la máquina, estando ubicado el eje inferior en soportes fijados y estando ubicado el eje superior en soportes en elementos verticalmente deslizables. Los elementos deslizables pueden ajustarse en la dirección vertical mediante elementos en forma de cuña que pueden accionarse mediante tornillos de ajuste. El atornillamiento

o desatornillamiento de las cuñas moverá el elemento verticalmente deslizable respectivamente hacia abajo o hacia arriba para acoplar o desacoplar adicionalmente los dientes similares a un engranaje del rodillo de engranado superior con el rodillo de engranado inferior. Pueden accionarse micrómetros montados en los bastidores laterales para indicar la profundidad del acoplamiento de los dientes del rodillo de engranado.

Pueden utilizarse cilindros de aire para mantener los elementos deslizables en su posición acoplada inferior firmemente contra las cuñas de ajuste para oponerse a la fuerza ascendente ejercida por el material que está estirándose. Estos cilindros también pueden retraerse para desacoplar los rodillos de engranado superior e inferior entre sí para los fines de roscar material a través del equipo de engranado o conjuntamente con un circuito de seguridad que abriría todos los puntos de espacio de la máquina cuando se activa.

Puesto que los elementos de engranado CD a menudo pueden tener profundidades de acoplamiento grandes, puede ser necesario que el equipo incorpore un medio para hacer que los ejes de los dos rodillos de engranado permanezcan paralelos cuando el eje superior está subiendo o bajando. Esto puede ser necesario para garantizar que los dientes de un rodillo de engranado caigan siempre entre los dientes del otro rodillo de engranado y se evite el contacto físico potencialmente dañino entre dientes de engranado. Este movimiento paralelo se garantiza mediante una disposición de engranaje y cremallera en la que se fija una cremallera de engranaje estacionaria a cada bastidor lateral en yuxtaposición con los elementos verticalmente deslizables. Un eje atraviesa los bastidores

laterales y funciona en un soporte en cada uno de los elementos verticalmente deslizables. Un engranaje reside en cada extremo de este eje y funciona en el acoplamiento con las cremalleras para producir el movimiento paralelo deseado.

El accionamiento del elemento de estiramiento de engranado CD generalmente hará funcionar los rodillos de engranado tanto superior como inferior, excepto en el caso del estiramiento de engranado de materiales que tienen un coeficiente de fricción relativamente alto. Sin embargo, el accionamiento no necesita antirretroceso, porque una pequeña cantidad de desalineación de la dirección de la máquina o desfase de accionamiento no producirá problemas. El motivo de esto resultará evidente con una descripción de los elementos de engranado CD.

En la realización a modo de ejemplo de la figura 2, los elementos de engranado CD pueden mecanizarse a partir de un material sólido pero pueden describirse de la mejor manera como una cremallera alterna de dos discos de diámetro diferente. En una realización, los discos de engranado tendrán 6” de diámetro, 0,031” de grosor, y tienen un radio completo en su borde. Los discos espaciadores que separan los discos de engranado tendrán 51/2” de diámetro y 0,069” de grosor. Dos rodillos de esta configuración podrán engranarse hasta 0,231” dejando una holgura de 0,019” para material en todos los lados, y esta configuración de elementos de engranado CD tendrá un paso de rosca de 0,100”. Alternativamente, los rodillos de engranado CD pueden comprender rodillos cilíndricos que tienen una serie de anillos anulares que se extienden alrededor de la circunferencia de los rodillos.

Aunque los rodillos de engranado CD descritos anteriormente pueden tener mayores profundidades de acoplamiento, la profundidad de acoplamiento puede seleccionarse ventajosamente para ser de entre aproximadamente 0,025 y aproximadamente 0,1 pulgadas, más ventajosamente entre aproximadamente 0,04 y aproximadamente 0,075 pulgadas. Tales profundidades de acoplamiento pueden evitar el daño a la película.

En la realización a modo de ejemplo de la figura 1, tras pasar a través de los rodillos de engranado CD, la película o el material compuesto se mueve a través de la segunda estación 29 de estiramiento que incluye una unidad de estiramiento MDO. El equipo de estiramiento MDO típico conocido por los expertos en la técnica puede ser bastante complicado aunque los principios son sencillos. La película o los materiales compuestos de película/material textil se hacen pasar a través de los espacios de dos pares de rodillos. Sin embargo, el segundo par de rodillos se hace rotar a una velocidad más rápida que el primer par de rodillos, de manera que el segundo par de rodillos tirará de la película o el material compuesto de película/material textil y por tanto se estirará en la dirección de la máquina.

En algunos conjuntos de rodillos de una unidad de estiramiento MDO, uno o más de los rodillos se calientan para ayudar en el proceso de estiramiento. Alternativamente, puede incluirse un rodillo calentado separado y al menos uno de los conjuntos de rodillos puede comprender por tanto tres rodillos. En una disposición de este tipo, el primer rodillo es un rodillo calentado internamente que calienta la película o el material compuesto antes de su presentación al espacio. Este primer rodillo calentado no está en contacto físico con ningún otro rodillo del conjunto de rodillos. El segundo rodillo está recubierto con un material flexible tal como caucho para permitir el pinzado (es decir, el contacto físico) con el tercer rodillo, que es de metal, sin daño. Normalmente, sólo se acciona uno de los dos rodillos en contacto entre sí, tal como el tercer rodillo metálico. Sin embargo, el rodillo no accionado rotará debido al contacto entre los dos rodillos. Aunque ambos rodillos pueden accionarse en contacto entre sí, si se desea, una disposición de este tipo requiere un control de la velocidad más preciso.

En la realización a modo de ejemplo de la figura 1, está prevista una unidad de estiramiento MDO en la segunda estación 29 de estiramiento. El primer conjunto de rodillos de la unidad de estiramiento MDO comprende un rodillo 50 calentado, un segundo rodillo 51 recubierto y un tercer rodillo 52 metálico (que se acciona). La película o el material compuesto se hacen pasar a través del espacio entre los rodillos 51 y 52. El segundo conjunto de rodillos de la unidad de estiramiento MDO en la figura 1 es similar al primero, sin embargo, el segundo conjunto de rodillos sólo comprende un rodillo 61 recubierto y un rodillo 62 metálico accionado (sin un rodillo calentado adicional). La película o el material compuesto se hacen pasar a través del espacio entre los rodillos 61 y 62.

Durante el funcionamiento, ambos espacios de la unidad de estiramiento MDO están cerrados. La película o el material compuesto se pinzan entre los rodillos 51 y 52 y entre los rodillos 61 y 62. Sin embargo, los rodillos 61 y 62 se accionan a una velocidad circunferencial más rápida que los rodillos 51 y 52, provocando de ese modo que la película o el material compuesto se estire en el hueco de aire entre los dos espacios. Una dimensión del hueco de aire típica es de entre aproximadamente 0,005” y aproximadamente 0,550”, o entre aproximadamente 0,005” y aproximadamente 0,050”.

En una unidad de estiramiento MDO, la “razón de estiramiento MDO” se define como la razón de la velocidad del segundo par de rodillos con respecto a la velocidad del primer par de rodillos. En la realización de la figura 1, la razón de estiramiento MDO es la razón de la velocidad del rodillo 62 con respecto a la velocidad del rodillo 52. En una realización, la razón de estiramiento MDO puede seleccionarse ventajosamente para ser de entre aproximadamente 1,1:1 y aproximadamente 4:1, más ventajosamente de manera aproximada 2:1. Tales razones de estiramiento MDO pueden evitar el daño a la película. Tras abandonar la unidad de elemento de estiramiento MDO, la película o el material compuesto serán más largos y delgados que sus dimensiones iniciales.

El aparato y método de la presente invención son particularmente adecuados para producir láminas laminadas que comprenden al menos una capa de película microporosa y al menos una capa de material textil. La composición de película que se extruye en el espacio puede incluir partículas de carga (un iniciador de poros) de manera que, cuando se estira la lámina laminada, se formarán microporos en la capa de película en las ubicaciones de las partículas de carga. La capa de material textil puede comprender, por ejemplo, una banda fibrosa no tejida de fibras cortadas o filamentos no tejidos hilados. Además, el estiramiento progresivo proporcionado por el estiramiento de engranado CD proporciona un acabado fibroso muy suave al material compuesto que parece tela. El resultado de tal estiramiento de engranado o progresivo es un material compuesto que tiene excelentes propiedades de barrera frente a los líquidos y transpirabilidad, así como texturas similares a tela suave.

Materiales para la película y el material compuesto

Se conocen bien en la técnica procedimientos para la producción de películas microporosas. La película se produce combinando partículas finamente divididas de una carga inorgánica (tal como carbonato de calcio u otra sal) en un polímero adecuado, formando una película del polímero cargado, y estirando la película para proporcionar microporosidad y transpirabilidad.

Una película microporosa se caracteriza a menudo por el tamaño de los poros presentes. Se sabe que poros con diámetros equivalentes en el intervalo de 0,01 a 0,25 micras impiden el flujo de líquidos no humectantes. Si la frecuencia de estos poros es suficientemente alta, el material permitirá un paso razonable de vapor de agua mientras que se mantiene una barrera eficaz al agua líquida.

Según una realización de la presente invención, la película (incluyendo la capa de película de un material compuesto de película/material textil y la capa de película individual de un laminado de película) puede comprender una composición a base de poliolefina, tal como uno o más polipropilenos, polietilenos, poliolefinas funcionalizadas o combinaciones de los mismos. Una composición adecuada comprende una combinación de uno o más polietilenos (tal como una combinación de LLDPE y LDPE) y un iniciador de poros. El tipo y la cantidad de cada polietileno empleado dependerán, en gran parte, del uso previsto de la película o el laminado. En una realización, puede incluirse de aproximadamente el 40% a aproximadamente el 60% de un iniciador de poros. Por ejemplo, una formulación particular para la película según una realización de la presente invención puede obtenerse combinando en primer lugar en fusión una composición que comprende:

(a): de aproximadamente el 35% a aproximadamente el 45% en peso de un polietileno de baja densidad lineal (“LLDPE”),

(b): de aproximadamente el 3% a aproximadamente el 10% en peso de un polietileno de baja densidad (“LDPE”),

(c): de aproximadamente el 40% a aproximadamente el 60% en peso de partículas de carga de carbonato de calcio (tal como carbonato de calcio con la superficie recubierta con un ácido graso), y

(d): opcionalmente, de aproximadamente el 1% a aproximadamente el 10% en peso de uno o más de los siguientes aditivos: pigmentos, adyuvantes de procesamiento, antioxidantes y modificadores poliméricos.

La composición anterior puede extruirse en el espacio entre dos rodillos (tales como los rodillos 24 y 25 descritos anteriormente) con el fin de formar una película a una velocidad de aproximadamente 550 fpm a aproximadamente 1200 fpm (o más rápida), sin resonancia de estiramiento. En una realización, la capa de película resultante puede tener un gramaje de entre aproximadamente 10 y aproximadamente 40 gsm (g/m2), más particularmente entre aproximadamente 20 y aproximadamente 30 gsm. La película resultante puede estirarse entonces de la misma manera descrita anteriormente.

Una composición de película particular puede comprender aproximadamente el 51% en peso de polietileno, y aproximadamente el 44% en peso de partículas de carga de carbonato de calcio que tienen un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 1 micra. El polietileno puede proporcionarse como una combinación de LLDPE y LDPE, dependiendo la cantidad de cada tipo del uso previsto para la película o el laminado, incluyendo las propiedades físicas y estéticas deseadas (incluyendo propiedades tales como caída y tacto superficial). En algunos casos, puede ser deseable incluir polietileno de alta densidad con el fin de aumentar la rigidez. El color de la película (blancura) puede controlarse incluyendo uno o más pigmentos. Puede proporcionarse una película de color blanco, por ejemplo, incluyendo hasta aproximadamente el 4% en peso de dióxido de titanio. También puede añadirse un adyuvante de procesamiento tal como un polímero fluorocarbonado en una cantidad de aproximadamente el 0,1% a aproximadamente el 0,5% en peso, tal como tal como copolímero de 1-propeno-1,1,2,3,3,3-hexafluoro con 1,1difluoroetileno. También pueden añadirse antioxidantes tales como Irganox 1010 e Irgafos 168 a una concentración total de aproximadamente 500 a aproximadamente 4000 ppm.

Aunque las composiciones de película descritas anteriormente pueden usarse para formar películas microporosas

usando los métodos de estiramiento descritos en el presente documento, también pueden formarse estructuras compuestas uniendo una capa de película (tal como las formadas a partir de las composiciones descritas anteriormente) a una capa de material textil u otra capa de película. La capa de película puede hacerse microporosa mediante estiramiento antes de unirse al material textil o la capa de película adicional. Alternativamente, puede unirse una capa de película no estirada de las composiciones descritas anteriormente a una capa de material textil u otra capa de película y estirarse entonces la estructura compuesta resultante con el fin de hacer que la(s) capa(s) de película sea(n) microporosa(s).

Como aún otra alternativa, puede alimentarse una capa de material textil al espacio entre dos rodillos (tales como los rodillos 24 y 25 descritos anteriormente) junto con el producto extruido. De esta manera, la composición polimérica de la capa de película se extruye sobre la capa de material textil. La lámina laminada resultante se estira entonces de la misma manera que se describió anteriormente para proporcionar una lámina laminada que tiene una capa de película microporosa y una capa de material textil. En una realización, las capas de material textil de las diversas estructuras laminadas descritas en el presente documento pueden tener un gramaje de entre aproximadamente 10 y aproximadamente 30 gsm, o incluso entre aproximadamente 15 y aproximadamente 25 gsm. La WVTR del laminado puede ser mayor de aproximadamente 500 gramos por metro cuadrado al día y la cabeza hidrostática del laminado puede ser superior a aproximadamente 60 cm (medida como la altura mínima de una columna de agua que genera fugas en el laminado). En una realización, la WVTR puede superar aproximadamente 1000 gramos por metro cuadrado al día, o incluso superar aproximadamente 3000 gramos por metro cuadrado al día.

De manera similar, pueden alimentarse dos o más productos extruidos al espacio entre dos rodillos (tales como los rodillos 24 y 25 descritos anteriormente). De esta manera, las composiciones poliméricas se coextruyen con el fin de formar un laminado de dos o más capas de película. La lámina laminada resultante se estira entonces de la misma manera que se describió anteriormente para proporcionar una lámina laminada que tiene dos o más capas de película microporosa.

Capas de material textil adecuadas incluyen fibras o filamentos naturales o sintéticos, que se unen o se consolidan de otra manera para dar una estructura de banda. Materiales textiles adecuados incluyen materiales textiles tejidos y no tejidos tales como bandas de material textil hilado por fusión, hidroligado, cardado o unido de manera térmica o adhesiva. Materiales textiles a modo de ejemplo que pueden usarse incluyen polipropileno no tejido hilado, polietileno no tejido hilado y polipropileno unido térmicamente, cardado.

Métodos de prueba

Las propiedades de las películas y láminas laminadas producidas según la presente invención pueden someterse a prueba de una variedad de maneras. Por ejemplo, la tasa de transmisión de vapor de agua (“WVTR”) puede determinarse según la norma ASTM E 96, “métodos de prueba convencionales para la transmisión de vapor de agua de materiales”. Se pone una cantidad conocida de desecante en un recipiente similar a una copa junto con la muestra y se sujeta de manera segura mediante un anillo de retención y una junta. Se coloca el conjunto en una cámara de temperatura (40ºC) y humedad (75% de HR) constantes durante 5 horas. Se determina gravimétricamente la cantidad de agua absorbida por el desecante y se usa para estimar la WVTR (unidades de g/m2·24 h) de la muestra.

Puede usarse la norma ASTM E 1294-89: “método de prueba convencional para determinar las características del tamaño de poro de filtros de membrana usando porosímetro de líquidos automatizado” para medir el tamaño de poro máximo (TPM). Este método mide el TPM (unidades de micras) para películas microporosas y láminas laminadas usando una técnica de desplazamiento de líquido que depende del aumento de capilaridad creado por la tensión superficial y usa la ecuación de Washburn para calcular el diámetro de poro.

El número de perforaciones puede determinarse usando el método de prueba de perforaciones de Clopay (HCTM02) que mide la resistencia de materiales textiles laminados y recubiertos a la penetración de una disolución de alcohol (100 ml de alcohol isopropílico al 70% con 1,0 ml de colorante alimentario de color rojo). Esta prueba se realiza exponiendo aproximadamente seis pies cuadrados de material compuesto a 72 ml de la disolución sobre el lado de película de la muestra. La disolución se extiende uniformemente con un cepillo para cubrir el área demarcada de la muestra. Se deja que la disolución repose durante diez minutos, entonces se seca dando unos golpes con paños. Se da la vuelta a la muestra y se cuentan las marcas de colorante. Se notifica el número de perforaciones en el área sometida a prueba.

Ejemplos

Los siguientes ejemplos ilustran un método de preparación de películas, laminados de película y laminados de película/material textil según una realización de la presente invención. En vista de estos ejemplos y esta descripción detallada adicional, resultará evidente para un experto habitual en la técnica que pueden hacerse variaciones de los mismos sin apartarse del alcance de esta invención. La enumeración de estos ejemplos se proporciona meramente

para mostrar a un experto en la técnica cómo aplicar los principios de esta invención tal como se trata en el presente documento. Estos ejemplos no pretenden limitar el alcance de las reivindicaciones adjuntas a esta invención.

En los siguientes ejemplos, se empleó un aparato similar al mostrado en la figura 1. Sin embargo, en el ejemplo 1, puesto que sólo se formó una película microporosa y no un laminado, no se emplearon la banda de material 33 textil no tejido sobre el rodillo 32, así como los rodillos 24 y 25 que forman el espacio de la estación de colada.

EJEMPLO 1:

Se extruyó una formulación de película que contenía el 50% de carbonato de calcio, el 47% de resina de polietileno y el 3% de dióxido de titanio usando condiciones de procesamiento y equipo de película colada convencionales. Se fijaron la velocidad de la prensa extrusora y la velocidad de la línea de modo que se produjese una capa de película de 45 g/m2. Esta fue la película 1A. Se creó la película 1B haciendo pasar la película 1A a través de un par de rodillos anulares de engranado CD. Los rodillos anulares tenían anillos cada 0,100 pulgadas. La figura 3 es una microfotografía de la película 1 B. Se creó la película 1C haciendo pasar la película 1A a través de una unidad de estiramiento MDO sólo. La figura 4 es una microfotografía de la película 1C. Se creó la película 1D estirando la película 1A con las unidades tanto CD como MDO. El grosor de película final de 1D fue tal que el gramaje de la película fue de aproximadamente 23 g/m2 para una razón de estiramiento MDO de aproximadamente 2:1. La figura 6 es una microfotografía de la película 1 D. Para comparación, también se estiró la película 1A con la unidad de engranado CD y luego una unidad de engranado MD (dirección de la máquina), para crear la película 1 E. La figura 5 es una microfotografía de la película 1 E.

Los resultados de las propiedades físicas mostrados en la tabla n.º 1 representan datos típicos para las películas anteriores a la profundidad de acoplamiento en los rodillos de engranado CD y la razón de velocidades hacia dentro y hacia fuera de la unidad MDO especificada anteriormente. Tal como se indica en la tabla, las propiedades de la película estirada mediante los rodillos de engranado CD seguido por la unidad de estiramiento MDO son superiores a cualquier otra opción. Las microfotografías de las figuras 3-6 también demuestran que los métodos de estiramiento de la presente invención proporcionan un alto número de poros redondos, de diámetro pequeño que son responsables de la alta MVTR (o WVTR) en comparación con las otras películas. La medición del “flujo de aire” notificada en la tabla 1 se obtuvo aplicando aire a alta presión a la película y midiendo el flujo de aire a través de la película a lo largo de un periodo de tiempo corto (cinco segundos).

TABLA 1

Descripción de la muestra: Gramaje (g/m2) Recuento de perforaciones (n.º/m2) Flujo de aire (ml/min. a 90 psi) MVTR (g/m2/día)

1A - precursor: 45 0 0 100

1B - Eng. CD sólo: 35 0 1128 1800

1C - MDO sólo: 25 0 1511 2500

1D - Eng. CD y MDO: 31 0 6030 3400

1E - Eng. CD y eng. MD: 23 0 4400 3000

EJEMPLO 2:

Se extruyó una formulación de película que contenía el 50% de carbonato de calcio, el 47% de resina de polietileno y el 3% dióxido de titanio usando condiciones de procesamiento y equipo de película colada convencionales. Se enhebró una banda de polipropileno cardada, unida por puntos térmicos de 20 g/m2 de la desenrolladora al espacio de la estación de colada de modo que se puso en contacto con la corriente de película fundida durante las condiciones de ejecución. Se fijaron la velocidad de la prensa extrusora y la velocidad de la línea de modo que se añadió una capa de película de 40 g/m2 al material textil. Esto creó el laminado 2A. Entonces se hizo pasar el laminado 2A de película/material textil a través de los rodillos anulares de engranado CD para fabricar el laminado 2B. Los rodillos anulares tenían anillos cada 0,100 pulgadas. Se creó el laminado 2C haciendo pasar el laminado 2A a través de una unidad de estiramiento MDO sólo. Se creó el laminado 2D estirando el laminado 2A con las unidades tanto CD como MDO. Para comparación, también se estiró el laminado 2A con la unidad de engranado CD y luego la unidad de engranado MD, para crear el laminado 2E. Los resultados de las propiedades físicas mostrados en la tabla n.º 2 representan datos típicos para estos prototipos dependiendo de la profundidad de acoplamiento en los rodillos de engranado CD y la razón de velocidades hacia dentro y hacia fuera de la unidad MDO. Tal como se indica en las tablas, las propiedades del laminado estirado mediante los rodillos de engranado CD seguido por la unidad de estiramiento MDO son superiores a cualquier otra opción.

Tabla 2

2A - precursor: 60 0 0 50

2B - Eng. CD sólo: 53 0 414 1100

2C - MDO sólo: 49 0 611 1200

2D - Eng. CD y MDO: 46 0 1780 3169

2E - Eng. CD y eng. MD: 51 0 872 1743

EJEMPLO 3:

Se usaron condiciones de procesamiento y equipo de película colada convencionales para preparar un laminado de

10 película coextruido que comprendía tres capas de película (A/B/A) y que tenía un gramaje de 85 g/m2. La composición polimérica para la primera y tercera capas contenía el 57% de carbonato de calcio y el 43% de resina de polietileno, y tenía un gramaje de 30 g/m2. La composición polimérica para la capa del medio contenía el 54% de carbonato de calcio y el 46% de resina de polietileno, y tenía un gramaje de 25 g/m2. Ninguna de las capas contenía dióxido de titanio. Esto se denominó película 3A. Se creó la película 3B haciendo pasar la película 3A a través de

15 una unidad de estiramiento MDO sólo. Se realizó el estiramiento MDO a 215 F, usando una razón de estiramiento de 2,5 y un hueco de estiramiento de 5 mil. La figura 7 es una microfotografía de la superficie de la película 3B, y la figura 8 es una microfotografía de una sección transversal de la película 3B. Se creó la película 3C estirando la película n.º 3A con una unidad de engranado CD seguido por estiramiento con una unidad MDO. Se realizó el estiramiento de engranado CD a 75F usando una profundidad de acoplamiento de 0,040”. Se realizó el estiramiento

20 MDO a 215 F, usando una razón de estiramiento de 2,0 y un hueco de estiramiento de 5 mil. La figura 9 es una microfotografía de la superficie de la película 3C, y la figura 10 es una microfotografía de una sección transversal de la película 3C.

Los resultados de las propiedades físicas para las películas 3A, 3B y 3C se muestran en la tabla n.º 3. Tal como se indica en la tabla, las propiedades de la película estirada mediante los rodillos de engranado CD seguido por la

25 unidad de estiramiento MDO son superiores a la película estirada sólo con una unidad MDO. Las microfotografías de las figuras 7-10 también demuestran que los métodos de estiramiento de la presente invención proporcionan un alto número de poros redondos, de diámetro pequeño que son responsables de la alta MVTR (o WVTR) en comparación con las otras películas.

TABLA 3 10

Descripción de la muestra: Gramaje (g/m2) Recuento de perforaciones (n.º/m2) MVTR (g/m2/día)

3A -precursor: 85 0 50

3B -MDO sólo: 36 0 2850

3C - Eng. CD y MDO: 33 0 9946

Claims

REIVINDICACIONES

1.

Método de fabricación de una lámina laminada microporosa o una película microporosa, en el que la lámina laminada microporosa se produce a partir de una lámina laminada que comprende una primera capa de película y una segunda capa unida a la primera capa, comprendiendo la primera capa un iniciador de poros, o en el que la película microporosa se produce a partir de una película termoplástica extruida que comprende una composición de polímero termoplástico y un iniciador de poros, comprendiendo el método:

estirar dicha lámina laminada o dicha película termoplástica extruida usando al menos un elemento de estiramiento de engranado en la dirección transversal a la máquina (CD) y al menos una unidad de estiramiento en la orientación de la dirección de la máquina (MDO).
2.

Método según la reivindicación 1, en el que dicha segunda capa comprende una capa de material textil.
3.

Método según la reivindicación 1, en el que dicha segunda capa comprende otra capa de película que incluye un iniciador de poros.
4.

Método según la reivindicación 2, en el que dicha primera capa de película de la lámina laminada se forma a partir de una composición de polímero termoplástico, y dicha etapa de unir la primera capa de película a la capa de material textil comprende extruir dicha composición termoplástica sobre dicha capa de material textil.
5.

Método según la reivindicación 4, en el que dicha composición de polímero termoplástico de la primera capa de película de la lámina laminada se extruye en una estación de espacio entre rodillos de colada junto con dicha capa de material textil, en el que dicha estación de espacio entre rodillos de colada incluye un par de rodillos que tienen un espacio entre los mismos.
6.

Método según la reivindicación 1, en el que el gramaje de la primera capa de película del laminado es de entre aproximadamente 10 y aproximadamente 40 gsm.
7.

Método según la reivindicación 2, en el que dicha capa de material textil es un material no tejido a base de poliolefina.
8.

Método según la reivindicación 2, en el que dicha capa de material textil se elige del grupo que consiste en: polipropileno no tejido hilado; polietileno no tejido hilado; y polipropileno unido térmicamente, cardado.
9.

Método según la reivindicación 7, en el que el gramaje de la capa de material textil es de entre aproximadamente 10 y aproximadamente 30 gsm.
10.

Método según la reivindicación 2, en el que dicha lámina laminada microporosa tiene una tasa de transmisión de vapor de agua de más de aproximadamente 500 gramos por metro cuadrado al día y una cabeza hidrostática superior a aproximadamente 60 cm.
11.

Método según la reivindicación 1, en el que el estiramiento con el al menos un elemento de estiramiento de engranado CD se produce o bien inmediatamente antes o bien inmediatamente después del estiramiento mediante al menos una unidad de estiramiento MDO.
12.

Método según la reivindicación 1, en el que la profundidad de acoplamiento del elemento de estiramiento de engranado CD es de desde aproximadamente 0,025 hasta aproximadamente 0,1 pulgadas y la razón de estiramiento MDO es de entre aproximadamente 1,1:1 y aproximadamente 4:1.
13.

Método según la reivindicaciones 1 ó 4, en el que dicha composición de polímero termoplástico de la lámina laminada microporosa o la película microporosa es a base de poliolefina y comprende:

al menos un polipropileno, polietileno o poliolefina funcionalizada; y

carbonato de calcio como iniciador de poros.
14. Método según las reivindicaciones 1 ó 4, en el que dicha composición de polímero termoplástico de la capa de película de la lámina laminada microporosa o de la película microporosa es a base de poliolefina, y comprende:

uno o más polietilenos;

de aproximadamente el 40% a aproximadamente el 60% de carbonato de calcio; y de aproximadamente el 1% al 10% de uno o más aditivos elegidos del grupo que consiste en: pigmentos, adyuvantes de procesamiento, antioxidantes y modificadores poliméricos.
15. Método según la reivindicación 1, en el que el gramaje de la película termoplástica de la película microporosa es de entre aproximadamente 10 y aproximadamente 40 gsm.

5 16. Método según la reivindicación 3, en el que cada una de dichas capas de película de la lámina laminada se forma a partir de una composición de polímero termoplástico, y dicha etapa de unir la primera capa de película a la segunda capa de película comprende coextruir dichas composiciones de polímero termoplástico.
17. Aparato para estirar la lámina laminada o la película termoplástica extruida según la reivindicación 1, que comprende un elemento de estiramiento de engranado CD y una unidad de estiramiento MDO, en el que dicho

10 elemento de estiramiento de engranado CD y dicha unidad de estiramiento MDO están dispuestos de manera que la lámina laminada o la película termoplástica extruida pueden estirarse mediante dicho elemento de estiramiento de engranado CD o bien inmediatamente antes o bien inmediatamente después de estirarse mediante dicha unidad de estiramiento MDO.