ES2713705T3 - Material multilcapa elástico - Google Patents

Abstract

Material multicapa elástico con a capa laminar elástica que presenta un grosor entre 20 μm y 80 μm y al menos una primera capa cubriente no elástica, coextrusionada con la capa laminar elástica y que presenta un grosor 1,5 μm y 12 μm, caracterizado por que la capa cubriente contiene al menos un 20 % en peso de polilactida, presentando el material multicapa elástico una recuperación de al menos un 25 % en al menos un sentido de dilatación, partiendo de una longitud inicial tras una dilatación de al menos un 50 %.

Description

DESCRIPCION

Material multilcapa elastico

La invencion se refiere a un material multicapa elastico con una capa laminar elastica que presenta un grosor entre 20 pm y 80 pm, y al menos una primera capa capa cubriente no elastica coextrusionada con la capa laminar elastica y que presenta un grosor entre 1,5 pm y 12 pm.

El material multicapa elastico comprende al menos una lamina coextrusionada en varias capas, sobre la que se puede aplicar adicionalmente una capa cubriente de material no tejido en al menos un lado. El material multicapa elastico se emplea de modo especialmente preferente como banda de cierre elastica de articulos desechables, como panales de un uso, siendo necesarias por una parte buenas propiedades elasticas para la proteccion del soporte, y debiendose posibilitar bajos costes por otra parte.

De modo correspondiente, la capa laminar elastica presenta unicamente un grosor entre 20 pm y 80 pm, estando coextrusionada la capa laminar elastica con al menos una primera capa cubriente delgada constituida por un material no elastico.

En el caso de materiales elasticos, como el copolimero en bloques de estireno, que se emplea preferentemente en el ambito de la invencion para la formacion de la capa laminar elastica, existe el problema de una adherencia considerable, de modo que una monolamina formada por la capa laminar elastica se puede bloquear facilmente en un enrollado antes de una elaboracion ulterior, de modo que tal monolamina ya no se puede retirar del rollo de manera no destructiva, o se puede retirar solo con un gran gasto. Ademas, en el caso de una monolamina elastica existe el problema de que esta se dilate solo de manera dificilmente controlable debido a las fuerzas de traccion necesarias en una elaboracion.

Para evitar estos inconvenientes, por el documento EP 0521 833 B1 es conocido un material multicapa elastico en forma de una lamina, estando combinada una capa laminar elastica con al menos una capa cubriente no elastica y relativamente delgada. Mediante la capa cubriente no elastica se estabiliza primeramente el material multicapa elastico, pudiendose absorber en primer lugar tambien fuerzas de traccion en una elaboracion sin una dilatacion sensible. Ademas, la lamina multicapa se puede enrollar y desenrollar sin problema, pudiendo entonces evitar la capa cubriente de manera segura un bloqueo de la capa laminar elastica consigo misma, como un tipo de distanciador.

Antes o durante una primera utilizacion, a modo de ejemplo como cierre de panal, se efectua una dilatacion, con lo cual se activa el material multicapa elastico. Mientras que durante tal dilatacion la capa cubriente, al menos una, se deforma sensiblemente de manera plastica o incluso se desgarra, la capa laminar elastica ocasiona una recuperacion elastica tras una supresion de las fuerzas de traccion. En el ambito de la invencion, una lamina se denomina elastica si se efectua una recuperacion en al menos un 25 % tras una dilatacion de al menos un 50 %, partiendo de una longitud inicial. En el caso de un menor poder de recuperacion, en el sentido de la invencion se trata de un material no elastico. El material de la capa cubriente no elastica en una configuracion como monolamina no presenta habitualmente propiedades de recuperacion sensibles.

En el caso de los materiales multicapa elasticos conocidos con una capa laminar elastica y al menos una capa cubriente no elastica, la capa cubriente se realiza habitualmente lo mas delgada posible, para poder efectuar facilmente de este modo una activacion, o bien una primera dilatacion contra la resistencia de la capa cubriente no elastica, y para que, a continuacion, la capa cubriente no elastica no limite sensiblemente la elasticidad puesta a disposicion por la capa laminar elastica.

Como material no elastico para la capa cubriente es apropiada en especial poliolefina, como por ejemplo polietileno y polipropileno, siendo estas poliolefinas relativamente duras y convenientemente dilatables sin una recuperacion elastica, de modo que, tras una dilatacion y una recuperacion elastica, en el caso de poliolefinas se produce frecuentemente una superficie microtexturizada, pero ademas cerrada.

Como material ulterior para las capas cubrientes entra en consideracion poliestireno, pero tambien una mezcla de poliestireno y poliolefina. En tal capa cubriente formada a base de poliestireno se produce un comportamiento relativamente rigido, tendiendo la capa cubriente al desgarro por zonas en el caso de una activacion.

No obstante, en el caso de una capa cubriente que contiene estireno, en la practica se produce el problema de que los componentes volatiles contenidos en el polimero, como monomeros de estireno y otros componentes de bajo peso molecular, pueden generar un olor desagradable. Incluso si la cantidad de tales compuestos organicos volatiles no es critica desde el punto de vista sanitario, el olor ocasionado por los componentes de poliestireno volatiles se percibe como desagradable y quimico. A modo de ejemplo, se produce un fuerte desprendimiento de olor si se rompe un envase con un gran numero de panales de un uso tras un tiempo de almacenaje mas largo.

Para reducir la carga por olores, segun el documento EP 2789646 A1 esta previsto desgasificar un polimero que contiene estireno en un paso separado en la extrusion. Segun el documento EP 2335663 B1 se propone la adicion de zeolitas en un intervalo de tamanos definido exactamente para incorporar monomeros de estireno y otros componentes de bajo peso molecular.

Por el documento EP 2886587 A1 es conocida una lamina elastica con al menos una capa cubriente elastica, que esta formada por una mezcla de polimeros y presenta, ademas de un copolimero en bloques de estireno, al menos un segundo componente polimerico de polilactida.

El documento EP 1598181 A1 describe una pelicula multicapa con una capa intermedia flexible constituida por una resina de poliester biodegradable, que esta dispuesta entre dos capas de polilactida duras.

A pesar de estos planteamientos, existe la necesidad de reducir ulteriormente la carga por olores con medios sencillos.

A la vista de lo expuesto, la presente invencion toma como base la tarea de indicar un material multicapa elastico generico, en el que se reduzca la carga por olores de modo sencillo, con buenas propiedades mecanicas.

Es objeto de la invencion y solucion de la tarea un material multicapa elastico segun la reivindicacion 1. Por consiguiente, partiendo de un material multicapa elastico generico, segun la invencion esta previsto que la primera capa cubriente contenga al menos un 20 % en peso, preferentemente al menos un 25 % en peso de polilactida. De las reivindicaciones subordinadas resultan formas de realizacion preferentes.

Sorprendentemente, el biopolimero tecnico polilactida, constituido por moleculas de acido lactico, es apropiado para la formacion de capas cubrientes no elasticas, resultando propiedades mecanicas similares a las de poliestireno. Mediante una proporcion de al menos un 20 % en peso de polilactida, la primera capa cubriente es relativamente rigida, de modo que esta se puede activar facilmente debido a su grosor reducido, entre 1,5 pm y 12 pm, destruyendose la primera capa cubriente preferentemente de manera parcial en el caso de una dilatacion. De modo especialmente preferente, la primera capa cubriente no elastica esta exenta de poliestireno y cualquier copolimero de poliestireno, de modo que al menos la primera capa cubriente no es una fuente de monomeros de estireno y otros componentes de estireno de bajo peso molecular.

En el ambito de la invencion, tambien se consigue adicionalmente que se reduzca el consumo de compuestos de carbono fosiles mediante el empleo de polilactida como biopolimero tecnico, lo que puede conducir a un balance de CO² mejorado.

Las propiedades elasticas del material multicapa elastico se ponen a disposicion por la capa laminar elastica. Por lo tanto, el material multicapa elastico presenta una recuperacion de al menos un 25 % en al menos un sentido de dilatacion, partiendo de una longitud inicial tras una dilatacion de al menos un 50 %. La recuperacion asciende preferentemente a al menos un 75 % tras una dilatacion de un 100 %.

No obstante, precisamente en una configuracion de la capa laminar elastica a base de copolimero en bloques de estireno, tambien son alcanzables valores de dilatacion de un 200 %, 400 % o mas sin mayor problema.

Entre los copolimeros en bloques de estireno empleados preferentemente para la capa laminar elastica cuentan en especial copolimero en bloques de estireno-butadieno-estireno (SBS), copolimero en bloques de estireno-isoprenoestireno (SIS) y copolimero en bloques de estireno-eteno-butadieno-estireno (SEBS). El copolimero en bloques de estireno es preferentemente componente principal de la capa laminar elastica, y puede estar previsto, a modo de ejemplo, de una proporcion ponderal entre un 60 % en peso y un 99 % en peso, pudiendo estar presentes tambien aditivos, incluyendo colorantes, en la capa laminar elastica.

Segun un acondicionamiento especialmente preferente de la invencion, la capa laminar elastica esta formada por copolimero en bloques de estireno con un resto de aditivos con una proporcion de menos de un 12 % en peso, en especial menos de un 7 % en peso.

Segun una configuracion preferente de la invencion, la primera capa cubriente esta constituida por una mezcla con polilactida (PLA) y al menos un polimero ulterior, en especial poliolefina. Es especialmente preferente una configuracion con un 40 % en peso a un 60 % en peso de polilactida, y con un 30 % en peso a un 50 % en peso de poliolefina, pudiendo estar formado el resto por cargas y aditivos. Como carga para la capa cubriente no elastica entra en consideracion, a modo de ejemplo, talco, que esta contenido, a modo de ejemplo, con una proporcion ponderal entre un 5 % en peso y un 20 % en peso.

Segun un perfeccionamiento preferente de la invencion, la capa laminar elastica presenta un grosor entre 30 pm y 55 pm, mientras que la capa cubriente no elastica presenta un grosor entre 2 pm y 5 pm. En el ambito de la invencion puede estar prevista en especial una proporcion de grosores de la capa laminar elastica respecto a la capa cubriente no elastica de mas de 10:1. En este caso se debe considerar que la capa no elastica tambien puede presentar configuracion muy delgada, para poner a disposicion la funcion asignada a esta, es decir, una estabilizacion y una proteccion contra un bloqueo de la capa laminar elastica.

Segun la invencion, el material multicapa elastico presenta al menos la capa laminar elastica y la primera capa cubriente no elastica, que estan coextrusionadas conjuntamente.

Segun un perfeccionamiento de la invencion, la capa laminar elastica esta dispuesta como capa central entre la primera capa cubriente no elastica y una segunda capa cubriente no elastica, que presenta las caracteristicas descritas anteriormente en relacion con la primera capa cubriente.

En el ambito de la invencion puede estar prevista en especial una estructura de capas simetrica preferentemente coextrusionada, en la que la primera capa cubriente y la segunda capa cubriente presentan exactamente la misma configuracion.

Mediante el empleo de polilactida (PLA) se puede reducir al menos el olor tipico de monomeros de estireno, o bien componentes de estireno de bajo peso molecular, tambien si la capa laminar elastica presenta copolimero en bloques de estireno como polimero elastico. A la vista de lo expuesto, es especialmente ventajoso que la capa laminar elastica este dispuesta como capa central entre dos capas cubrientes no elasticas, que estan preferentemente exentas de poliestireno por completo. En el ambito de tal configuracion, tambien los componentes volatiles de la capa central se retienen al menos en cierta medida entre ambas capas cubrientes.

En el ambito de la invencion se debe considerar que tampoco la polilactida esta exenta de componentes moleculares que sean perceptibles como sustancia aromatizante por un usuario a traves del olfato. De este modo, la polilactida contiene sotolon, un compuesto heterociclico con la estructura de un carboxilato intramolecular, como sustancia que produce olor.

Dependiendo de la concentracion, sotolon es asociado al olor de sirope de arce, caramelo, azucar quemada, o tambien con curry, aligustre y alholva a concentraciones mas elevadas, por un usuario. Aparte de la ventaja de que estos olores se perciben como menos quimicos, e incluso como agradables en bajas concentraciones, tampoco se puede excluir completamente una cierta limitacion por olor en el caso de empleo de polilactida.

Ensayos orientativos han dado por resultado que la emision de sotolon a partir de polilactida depende esencialmente de los demas componentes de la respectiva composicion de polimero. En especial plastificantes y otros adyuvantes de elaboracion pueden actuar como un tipo de disolvente, y fomentar de este modo una liberacion.

A la vista de lo expuesto, precisamente es ventajoso emplear polilactida en la capa cubriente no elastica, o bien en las capas cubrientes no elasticas, ya que estas deben ser rigidas y fragiles de por si, mientras que, a modo de ejemplo, en el caso de una adicion de polilactida se puede determinar una concentracion elevada de sotolon en la capa laminar elastica. A la vista de lo expuesto, segun una configuracion preferente de la invencion tambien esta previsto que la capa laminar elastica este completamente exenta de polilactida.

El material multicapa elastico presenta al menos las mismas capas laminares coextrusionadas, estando pegada la primera capa cubriente no elastica, y en caso dado tambien la segunda capa cubriente no elastica, preferentemente a un material no tejido como capa externa adicional.

A modo de ejemplo son apropiados materiales no tejidos con un peso superficie entre 12 g/m2 y 50 g/m2, efectuandose el pegado en un proceso de forrado con un pegamento apropiado.

Para el forrado del material no tejido con la primera capa cubriente no elastica, y en caso dado de la segunda capa cubriente no elastica, en medida especial son apopiados pegamentos termofusibles, que se elaboran en un estado fundido y garantizan entonces una union segura del material no tejido con la capa cubriente no elastica limitante en cada caso tras un enfriamiento. Tambien respecto al pegamento, es decir, en especial al pegamento termofusible preferente, segun composicion de material se puede producir una liberacion de sotolon acrecentada. A la vista de lo expuesto, segun un perfeccionamiento preferente de la invencion son especialmente preferentes pegamentos termofusibles a base de copolfmero en bloques de estireno o poliolefina elastica.

Las capas laminares coextrusonadas comunes se pueden activar antes de la union con el material no tejido, es decir, dilatar por primera vez para dilatar de manera plastica, y preferentemente para destruir al menos parcialmente la capa cubriente, o bien las capas cubrientes, con el fin de poder estirar facilmente el material multicapa en el caso de dilataciones ulteriores. En el ambito de tal configuracion, el pegamento se aplica sobre la primera capa cubriente no elastica, destruida al menos parcialmente por la activacion.

Alternativamente, las capas laminares coextrusionadas comunes tambien se pueden forrar en primer lugar con al menos una capa de material no tejido antes de que se active el material multicapa elastico comun formado de este modo. Tal procedimiento es conveniente en especial si el material no tejido presenta en primer lugar una resistencia a la traccion considerable por sf mismos, y se debe activar para una facil dilatabilidad de modo similar a la primera capa cubriente no elastica, al menos una.

En el ambito de la invencion, las capas laminares coextrusionadas comunes pueden estar formadas por extrusion de hojas sopladas de modo especialmente preferente.

La activacion de las capas laminares coextrusionadas comunes, o bien del material multicapa elastico, se efectua preferentemente de manera transversal al sentido de produccion de las capas laminares coextrusionadas comunes (CD-cross direction).

Ejemplo comparativo:

Como ejemplo comparativo se coextrusiono una lamina de tres capas simetrica, con capas cubrientes no elasticas de 3,5 pm de grosor, asf como una capa laminar de 43 pm de grosor como capa central, mediante extrusion de hojas sopladas. Las capas cubrientes contienen respectivamente una mezcla de un 50 % en peso de poliestireno, un 40 % en peso de poliolefina, un 10 % en peso de talco y aditivos habituales. La capa central esta formada a base de copolfmero en bloques de estireno, como por ejemplo SIS y SEBS, y contiene aditivos y colorantes.

En un control subjetivo de la lamina producida de este modo, a traves de las personas de prueba se puede detectar de manera molesta un olor evidente, habitual para polfmeros de estireno.

Ejemplo segun la invencion:

En un material multicapa elastico segun la invencion se efectua igualmente la coextrusion de una lamina simetrica de tres capas con una misma distribucion de grosores y una configuracion coincidente de la capa cubriente a base de copolfmero en bloques de estireno.

No obstante, en lugar de poliestireno, las capas externas presentan polilactida, con la misma composicion de mezcla por lo demas.

En una valoracion subjetiva por personas de prueba no se puede verificar una limitacion sensible por olor. Tambien una medida de los compuestos organicos volatiles muestra una clara reduccion frente al ejemplo comparativo.

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES

   1 Material multicapa elastico con a capa laminar elastica que presenta un grosor entre 20 pm y 80 pm y al menos una primera capa cubriente no elastica, coextrusionada con la capa laminar elastica y que presenta un grosor 1,5 pm y 12 pm, caracterizado por que la capa cubriente contiene al menos un 20 % en peso de polilactida, presentando el material multicapa elastico una recuperacion de al menos un 25 % en al menos un sentido de dilatacion, partiendo de una longitud inicial tras una dilatacion de al menos un 50 %.
2. 2. - Material multicapa elastico segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la capa laminar elastica esta formada a base de copolimero en bloques de estireno.
3. 3. - Material multicapa elastico segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que la capa laminar elastica esta dispuesta como capa central entre la primera capa cubriente y una segunda capa cubriente.
4. 4. - Material multicapa elastico segun la reivindicacion 3, caracterizado por que la primera capa cubriente, la capa central y la segunda capa cubriente estan coextrusionadas con una estructura de capas simetrica.
5. 5. - Material multicapa elastico segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la primera capa cubriente esta formada por una mezcla con un 40 % en peso a un 60 % en peso de polilactida, y con un 30 % en peso a un 50 % en peso de poliolefina.
6. 6. - Material multicapa elastico segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la capa laminar elastica presenta un grosor entre 30 pm y 55 pm y por que la primera capa cubriente no elastica presenta un grosor entre 2 pm y 5 pm.
7. 7. - Material multicapa elastico segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la primera capa cubriente no elastica esta pegada a un material no tejido.
8. 8. - Material multicapa elastico segun la reivindicacion 7, caracterizado por que el material no tejido presenta un peso por superficie entre 12 g/m2 und 50 g/m2.
9. 9. - Material multicapa elastico segun la reivindicacion 7 u 8, caracterizado por que las capas laminares coextrusionadas comunes estan activadas, aplicandose un pegamento sobre la primera capa cubriente no elastica, destruida al menos parcialmente por la activacion.
10. 10. - Material multicapa elastico segun una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado por que el material no tejido y la primera capa cubriente no elastica estan pegadas entre si con un pegamento termofusible.
11. 11. - Material multicapa elastico segun la reivindicacion 10, caracterizado por que el pegamento termofusible esta formado a base de copolimero en bloques de estireno o poliolefina elastica.
12. 12. - Material multicapa elastico segun una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que la capa laminar elastica esta exenta de polilactida.
13. 13. - Material multicapa elastico segun una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que la polilactida presenta un indice de fusion (MFR) de menos de 13 g/10 min (210 °C, 2.16 kg).
14. 14. - Material multicapa elastico segun una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que las capas laminares coextrusionadas comunes se forman mediante extrusion de hojas sopladas.