ES2915688T3 - Nuevo laminado absorbente para artículos absorbentes desechables - Google Patents

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Harry Chmielewski
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Abstract

Un laminado absorbente (100) para un artículo absorbente, en el que el laminado absorbente incluye una capa superior (102), una capa inferior (104) y una capa intermedia (106), en el que: - la capa intermedia se sitúa entre las capas superior e inferior (102, 104) y comprende una composición adhesiva termoplástica y un material superabsorbente en partículas (108), - la composición adhesiva de la capa intermedia se une a cada una de las capas superior (102) e inferior (104), - cada una de la capa superior (102) y de la capa inferior (104) está construida con un no tejido sintético que comprende al menos uno de polipropileno, polietileno, nailon, poliéster y mezclas de estos materiales, o papel tisú, en el que, en el caso en que cada una de la capa superior (102) y la capa inferior (104) se construye con un no tejido sintético que comprende papel tisú, el laminado absorbente consiste en tres capas, - la composición adhesiva termoplástica comprende un adhesivo sensible a la presión o una composición adhesiva termoplástica sensible a la presión basada en caucho sintético que se selecciona del grupo que comprende copolímeros en bloque de estireno-butadieno-estireno (SBS) y estireno-isopreno-estireno (SIS), caracterizado porque la composición adhesiva termoplástica tiene una temperatura de transición vítrea ("Tg") igual o superior a 27 °C (Tg >= 27 °C), y presenta una tasa media de cambio de la resistencia a la deslaminación vertical con respecto a la temperatura en el intervalo de Tg - 2 °C a Tg + 4 °C que es mayor que la tasa de cambio de la resistencia a la deslaminación vertical con respecto a la temperatura en el intervalo de Tg + 4 °C a Tg + 20 °C, disminuyendo la resistencia a la deslaminación vertical a medida que aumenta la temperatura.

Description

DESCRIPCIÓN
Nuevo laminado absorbente para artículos absorbentes desechables
Referencia cruzada a solicitudes relacionadas
La presente solicitud reivindica el beneficio de la solicitud de patente estadounidense n.° 61/946.304, presentada el 28 de febrero de 2014.
Campo de la invención
La presente invención se refiere en general a un material absorbente para su uso en artículos absorbentes y, más concretamente, a laminados absorbentes que incluyen material superabsorbente en partículas y adhesivo y que tienen propiedades mejoradas tras el almacenamiento, incluyendo una mayor resistencia a la deslaminación y la absorción de líquidos.
Descripción de la técnica relacionada
Los núcleos absorbentes de los artículos absorbentes desechables se han vuelto progresivamente más finos, aumentando la cantidad de material superabsorbente y disminuyendo generalmente la pulpa y otras fibras. Actualmente, algunas ofertas de productos comprenden núcleos que incluyen laminados absorbentes finos. Estos laminados comprenden capas superiores e inferiores, por ejemplo, de tisú, con una capa intermedia intercalada entre las capas y que comprende un material superabsorbente en partículas, posiblemente algún material de fibras desmenuzadas, y normalmente una composición adhesiva termoplástica para asegurar la integridad del laminado. Estos laminados están sometidos durante su uso a una serie de fuerzas que pueden hacer que el laminado se separe, o se deslamine. También se observa que estos productos presentan un aumento de los tiempos de absorción de líquidos a medida que aumenta el tiempo de almacenamiento o en las estanterías de las tiendas. Dado que no todo el producto producido y vendido en el mercado se vende y utiliza inmediatamente, es necesario mejorar las propiedades de absorción del producto y, en particular, del laminado absorbente cuando se prolonga el tiempo de almacenamiento.
El documento US2006/009743A se refiere a un artículo absorbente, que tiene un núcleo absorbente que está unido a un revestimiento del lado del cuerpo, la cubierta exterior y una capa de sustrato intermedia. El núcleo absorbente comprende fibras adhesivas y material superabsorbente. Las fibras adhesivas de la realización representada en la figura 1 son de un adhesivo de fusión en caliente. La temperatura de transición vítrea Tg del adhesivo es inferior a 25 °C.
El documento WO 2015/171972 A se refiere a una estructura absorbente en capas que tiene tres capas de sustrato. Entre las capas del sustrato hay dos capas de almacenamiento de líquidos. Cada una de las capas de almacenamiento de líquidos comprende una mezcla de polímero superabsorbente y adhesivo de fusión en caliente.
Sumario de la invención
Según un aspecto de la presente invención, se proporciona un laminado absorbente (100) para un artículo absorbente, en el que el laminado absorbente incluye una capa superior (102), una capa inferior (104) y una capa intermedia (106), en el que:
la capa intermedia se sitúa entre las capas superior e inferior (102,104) y comprende una composición adhesiva termoplástica y un material superabsorbente en partículas (108),
la composición adhesiva de la capa intermedia se une a cada una de la capa superior (102) y la capa inferior (104), cada una de la capa superior (104) y la capa inferior (102) se construye con un no tejido sintético que comprende al menos uno de polipropileno, polietileno, nailon, poliéster y mezclas de estos materiales, o papel tisú, en el que, en el caso en que cada una de la capa superior (104) y la capa inferior (102) se construye con un no tejido sintético que comprende papel tisú, el laminado absorbente consiste en tres capas,
la composición adhesiva termoplástica comprende un adhesivo sensible a la presión o una composición adhesiva termoplástica sensible a la presión basada en caucho sintético que se selecciona del grupo que comprende copolímeros en bloque de estireno-butadieno-estireno (SBS) y estireno-isopreno-estireno (SIS), que se caracteriza porque la composición adhesiva termoplástica tiene una temperatura de transición vítrea igual o superior a 27 °C y presenta un índice medio de cambio en la resistencia a la deslaminación vertical con respecto a la temperatura en el intervalo de aproximadamente Tg - 2 °C a aproximadamente Tg 4 °C que es mayor que la tasa de cambio en la resistencia a la deslaminación vertical con respecto a la temperatura en el intervalo de aproximadamente Tg 4 °C a aproximadamente Tg 20 °C, disminuyendo la resistencia a la deslaminación a medida que aumenta la temperatura.
La composición adhesiva termoplástica puede tener una estabilidad térmica suficiente para permitir que se aplique a una temperatura que produzca una viscosidad de aproximadamente <2000 mPa.s y, en otras realizaciones, de aproximadamente <1400 mPa.s. Como ejemplo adicional, la composición adhesiva termoplástica puede estar presente en forma de fibras.
Además, en algunas realizaciones, el laminado absorbente de la invención puede mostrar una resistencia a la deslaminación vertical de al menos unos 5 N. Asimismo, el laminado absorbente muestra un tiempo de absorción de 2 ml en superficie libre más bajo cuando envejece a temperaturas de almacenamiento inferiores a Tg que a temperaturas de almacenamiento superiores a Tg. Estas propiedades mejoradas se obtienen suponiendo que los materiales no sufren otros cambios de fase ni superan el punto de reblandecimiento del adhesivo.
En algunas realizaciones, al menos una de las capas superior e inferior y, en algunas realizaciones, ambas capas superior e inferior, están hechas de papel tisú. Además, el material superabsorbente en partículas puede comprender al menos aproximadamente el 50 % del peso de la capa intermedia y, en algunas realizaciones, más de aproximadamente el 90 %, y en otras realizaciones, más de aproximadamente el 95 % del peso total. La composición adhesiva termoplástica generalmente puede tener un peso inferior a aproximadamente el 10 % y, en otras realizaciones, inferior a aproximadamente el 5 % del peso del superabsorbente.
Según otro aspecto de la presente invención, el laminado absorbente presenta una tasa de cambio en el tiempo de absorción libre de 2 ml con respecto al tiempo de almacenamiento que es menor para los materiales almacenados a una temperatura de al menos aproximadamente 5 °C por debajo de la temperatura de transición vítrea de la composición adhesiva termoplástica que para los materiales almacenados a una temperatura de al menos aproximadamente 5 °C por encima de la temperatura de transición vítrea de la composición adhesiva termoplástica.
Otros objetos, características y ventajas de la presente invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada. Debe entenderse, sin embargo, que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican algunas realizaciones de la invención, se ofrecen solo a modo de ilustración. La presente invención se define en las reivindicaciones.
Breve descripción de los dibujos
El siguiente dibujo forma parte de la presente memoria descriptiva y se incluye para demostrar ciertos aspectos de la presente invención. La invención puede entenderse mejor por referencia al dibujo en combinación con la descripción detallada de las realizaciones específicas presentadas en el presente documento. El siguiente dibujo ilustra a modo de ejemplo y no de limitación. En aras de la brevedad y la claridad, es posible que no se etiqueten todas las características de la estructura en la figura.
La figura es una vista esquemática de un laminado absorbente según una realización de la presente invención.
Descripción de realizaciones ilustrativas
Varias características y detalles ventajosos se explican más completamente con referencia a las realizaciones no limitantes que se ilustran en los dibujos adjuntos y se detallan en la siguiente descripción.
En la siguiente descripción, se proporcionan numerosos detalles específicos para presentar una comprensión completa de las presentes realizaciones. Sin embargo, los expertos en la materia reconocerán que la invención puede practicarse sin uno o más de los detalles específicos, o con otros métodos, componentes, materiales, etc. En otros casos, no se muestran ni se describen en detalle estructuras, materiales u operaciones bien conocidas para no ocultar aspectos de la invención.
Los términos "un" y "una" se definen como uno o más a menos que esta divulgación requiera explícitamente lo contrario.
La expresión "núcleo absorbente" significa una estructura colocada entre una cubierta superior y una cubierta posterior de un artículo absorbente para absorber y contener el líquido recibido por el artículo absorbente y puede comprender uno o más sustratos, material polimérico absorbente, adhesivos u otros materiales para unir los materiales absorbentes en el núcleo y, a efectos de la presente invención, incluye el laminado absorbente divulgado.
La expresión "laminado absorbente" se refiere al sustrato absorbente descrito en el presente documento que comprende capas superior e inferior y una composición absorbente entre ellas.
Los términos "comprender" (y cualquier forma de comprender, tal como "comprende" y "comprendiendo"), "tener" (y cualquier forma de tener, tal como "tiene" y "teniendo"), "incluir" (y cualquier forma de incluir, tal como "incluye" e "incluyendo"), y "contener" (y cualquier forma de contener, tal como "contiene" y "conteniendo") son verbos de enlace abiertos. En consecuencia, un método o dispositivo que "comprende", "tiene", "incluye" o "contiene" uno o más etapas o elementos, posee ese o esos etapas o elementos, pero no está limitado a poseer solo ese o esos elementos. Del mismo modo, una etapa de un método o un elemento de un dispositivo que "comprende", "tiene", "incluye" o "contiene" una o más características, posee esas características, pero no se limita a poseer solo una o más de esas características. Además, un dispositivo o estructura que está configurado de una manera determinada, está configurado al menos de esa manera, pero también puede estar configurado de maneras que no están en la lista. Las unidades métricas pueden derivarse de las unidades inglesas proporcionadas aplicando una conversión y redondeando al milímetro más cercano.
El término "acoplado" se define como conectado, aunque no necesariamente de forma directa, y no necesariamente de forma mecánica. Dos elementos son "acoplables" si pueden acoplarse entre sí. A menos que el contexto requiera explícitamente lo contrario, los elementos que son acoplables son también desacoplables, y viceversa. Una forma no limitante en la que una primera estructura es acoplable a una segunda estructura es que la primera estructura esté configurada para ser acoplada (o configurada para ser acoplable) a la segunda estructura.
Los términos como "primero" y "segundo" se utilizan únicamente para diferenciar las estructuras o características, y no para limitar las diferentes estructuras o características a un orden determinado.
La expresión "tasa de cambio de la deslaminación vertical con respecto a la temperatura" o "tasa media de cambio de la deslaminación vertical con respecto a la temperatura" (utilizados indistintamente) para un intervalo de temperatura dado se define como el valor absoluto de la diferencia entre los valores de deslaminación vertical a las temperaturas altas y bajas definidas del intervalo, dividido por la diferencia entre las temperaturas altas y bajas y se expresa en unidades de newtons por grado Celsius.
El término "sustancialmente" y sus variaciones (por ejemplo, "aproximadamente") se definen como siendo en gran parte, pero no necesariamente todo, lo que se especifica (e incluyen totalmente lo que se especifica; por ejemplo, sustancialmente 90 grados incluye 90 grados, y sustancialmente paralelos incluye paralelos) como entienden los expertos en la materia.
La característica o características de una realización pueden aplicarse a otras realizaciones, aunque no se describan o ilustren, a menos que esté expresamente prohibido por esta divulgación o por la naturaleza de las realizaciones.
Otras características y ventajas asociadas se harán evidentes con referencia a la siguiente descripción detallada de las realizaciones específicas en relación con los dibujos adjuntos.
La figura ilustra una realización de un laminado absorbente aplicable en general a la presente invención. El laminado absorbente 100 comprende una primera capa 102 y una segunda capa 104 con una capa intermedia 106 situada entre ellas. La capa intermedia 106 comprende un material superabsorbente en partículas 108 y una composición adhesiva termoplástica 110.
La primera capa laminar 102 y/o la capa laminar inferior 104 están construidas con un no tejido sintético, que comprende polipropileno, polietileno, nailon, poliéster y mezclas de estos materiales, o papel tisú. En algunas realizaciones, una o ambas capas comprenden papel tisú. Por ejemplo, se puede utilizar el material de tisú 3995 o 3207 de Dunn Paper, East Hartford, CT.
Con respecto a la capa intermedia 106, como se ha mencionado, la capa intermedia incluye material superabsorbente en partículas 108. Un "material superabsorbente" o "SAP" se refiere a un material insoluble en agua, que puede hincharse con agua y capaz de absorber varias veces su peso en líquido. El material superabsorbente puede comprender una diversidad de materiales, incluidos compuestos orgánicos, tales como polímeros reticulados. "Reticulado" es un término comúnmente entendido y se refiere a cualquier enfoque para convertir materiales normalmente solubles en agua en sustancialmente insolubles en agua, pero hinchables. Dichos polímeros incluyen, por ejemplo, la carboximetilcelulosa, las sales de metales alcalinos de los poli(ácidos acrílicos), las poliacrilamidas, los poli(éteres de vinilo), la hidroxipropilcelulosa, la polivinilmorfolinona, los polímeros y copolímeros del ácido vinilsulfónico, los poliacrilatos, las poliacrilamidas, la polivinilpiridina y similares. Otros polímeros adecuados son el almidón injertado con acrilonitrilo hidrolizado, el almidón injertado con ácido acrílico y los copolímeros de isobutileno y anhídrido maleico, así como sus mezclas. Los materiales orgánicos de alta absorción pueden incluir materiales naturales, tales como el agar, la pectina, la goma de guar y el musgo de turba. Además de los materiales orgánicos, los materiales superabsorbentes también pueden incluir materiales inorgánicos, tales como arcillas absorbentes y geles de sílice. Algunos ejemplos de materiales superabsorbentes son W211 SAP de Nippon Shokubai, N.A.I.I., Houston, TX, y SA70 de Sumitomo Seika Chemicals Co. Ltd., Osaka, Japón.
El material superabsorbente está en forma de partículas y puede tener cualquier configuración deseada, tal como polvos granulados, fibras, esferas aglomeradas y otras formas conocidas por los expertos en la materia. El tamaño de partícula del material superabsorbente puede variar, pero normalmente se sitúa entre aproximadamente 20 micrómetros y aproximadamente 1000 micrómetros.
La capa intermedia de la presente invención también incluye una composición adhesiva termoplástica. La composición adhesiva termoplástica puede ser de un tipo adecuado para su uso en la producción de artículos higiénicos desechables y puede formularse de manera que sea pegajosa a temperatura ambiente. Según la presente invención, la composición adhesiva termoplástica debe tener una temperatura de transición vítrea igual o superior a 27 °C. Según la invención, la composición adhesiva termoplástica es una composición adhesiva termoplástica de fusión en caliente. Una composición adhesiva termoplástica de fusión en caliente generalmente comprende uno o más polímeros que proporcionan fuerza cohesiva, una resina de pegajosidad o material similar que proporciona fuerza adhesiva, posiblemente ceras, plastificantes u otros materiales que modifican la viscosidad, y otros aditivos, tales como antioxidantes y estabilizantes. Según la presente invención, la composición adhesiva termoplástica comprende una composición adhesiva termoplástica sensible a la presión o un adhesivo sensible a la presión basado en caucho sintético que se selecciona del grupo que comprende un copolímero en bloque de estireno-butadieno-estireno (SBS) 0 una composición adhesiva termoplástica de fusión en caliente de estireno-isopreno-estireno (SIS). Un ejemplo de composición adhesiva termoplástica es el adhesivo SP507 de Savare Specialty Adhesives de Milán, Italia, que tiene una temperatura de transición vítrea de 27 °C y ha demostrado estabilidad térmica en los intervalos de viscosidad indicados anteriormente. Otro ejemplo de composición adhesiva termoplástica es el adhesivo E60W también de Savare Specialty Adhesives. También tiene una temperatura de transición vítrea de 27 °C y ha demostrado estabilidad térmica en los intervalos de viscosidad enumerados en el siguiente párrafo.
Además, la composición adhesiva termoplástica puede tener una estabilidad térmica suficiente para permitir que se aplique a una temperatura tal que produzca una viscosidad de aproximadamente <2000 mPa.s y, en algunas realizaciones, de aproximadamente <1400 mPa.s. A estas viscosidades, la composición adhesiva termoplástica puede atenuarse más fácilmente en fibras finas sin que se produzca una degradación térmica del adhesivo durante su manipulación o un ensuciamiento significativo del equipo de aplicación durante las condiciones de producción comercial. La cantidad de composición adhesiva termoplástica aplicada debe mantenerse generalmente en la cantidad mínima necesaria para proporcionar un laminado con una integridad aceptable.
Además del SAP y el adhesivo, la capa intermedia también puede incluir otros materiales, como la pulpa de madera o la fibras celulósicas desmenuzadas.
El material superabsorbente puede estar presente en la capa intermedia en una diversidad de cantidades, con algunas realizaciones que incluyen el material superabsorbente como el componente mayoritario en la capa. En otras realizaciones, el material superabsorbente comprende al menos aproximadamente el 90 % del peso total de la capa intermedia y, en otras realizaciones, al menos aproximadamente el 95 % del peso total de la capa intermedia. A este respecto, el peso base del SAP en la capa intermedia puede oscilar de aproximadamente 10 gramos por metro cuadrado (gsm o g/m2) a aproximadamente 1000 gsm, como, por ejemplo, de aproximadamente 40 gsm a aproximadamente 360 gsm. La composición adhesiva termoplástica puede comprender desde aproximadamente el 0,5 % en peso hasta aproximadamente el 10 % en peso del SAP, tal como, por ejemplo, desde aproximadamente el 1 % hasta aproximadamente el 5 %. En algunos ejemplos, un laminado comprende 89 g/irP de SAP y aproximadamente el 4,7 % en peso (comparado con el peso del SAP) de composición adhesiva termoplástica. Otros ejemplos comprenden 60 g/irP de SAP y aproximadamente un 5,5 % en peso (comparado con el peso del SAP) de composición adhesiva termoplástica. Otro ejemplo más comprende 45 g/irP de SAP y aproximadamente el 6,3 % en peso (comparado con el peso del SAP) de composición adhesiva termoplástica. Otro laminado más comprende 82 g/m2 de SAP y aproximadamente el 5,5 % en peso (comparado con el peso del SAP) de adhesivo. En algunas realizaciones del laminado absorbente, cada una de las capas superior e inferior comprende de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 g/m2, por ejemplo entre aproximadamente 10 y aproximadamente 20 g/m2, de tisú.
El laminado absorbente según la presente invención puede fabricarse según procesos bien conocidos por los expertos en la técnica de la fabricación de artículos absorbentes. Según uno de estos procesos, se puede fabricar un rollo o lámina de laminado dosificando una cortina de partículas de SAP en caída libre y mezclando la cortina de partículas de SAP con fibras de composición adhesiva termoplástica de fusión en caliente.
La mezcla resultante se dirige entonces a un sustrato móvil (capa inferior). Un segundo sustrato (capa superior) se coloca encima de la mezcla de SAP y adhesivo para formar una estructura de sándwich. La capa fibrosa de la composición adhesiva termoplástica puede formar cavidades en las que pueden residir partículas de material superabsorbente, mejorando la inmovilización de las partículas. La capa fibrosa termoplástica puede adherirse a las partículas del material superabsorbente, a la capa de laminado inferior y/o a la capa de laminado superior. En ciertas realizaciones, el material superabsorbente puede estar esencialmente disperso en las fibras de la composición adhesiva termoplástica. A continuación, el laminado puede enrollarse y/o cortarse en segmentos del tamaño adecuado para su uso en un artículo absorbente.
El laminado absorbente según la presente invención presenta propiedades y rendimientos mejorados a temperaturas inferiores a Tg para la composición adhesiva termoplástica en comparación con temperaturas superiores a Tg para la composición adhesiva termoplástica, incluyendo los tiempos de absorción de 2 ml en superficie libre (según se determina mediante el ensayo de tiempo de absorción de 2 ml en superficie libre que se expone más adelante) tras el envejecimiento, y una resistencia a la deslaminación vertical ventajosa (según se determina mediante el ensayo de resistencia a la deslaminación vertical que se expone más adelante). Cuando la Tg de la composición adhesiva termoplástica es >27 °C, entonces es más probable que el material se utilice y almacene a temperaturas inferiores a la Tg y que muestre el rendimiento ventajoso. Más específicamente, los laminados absorbentes de la invención tienen un valor de deslaminación vertical superior a aproximadamente 5 N. Se reconoce que una composición adhesiva termoplástica posee propiedades cohesivas y adhesivas discretas. Sin pretender quedar limitado por teoría alguna, se cree que las propiedades adhesivas de una composición adhesiva termoplástica estimulan la unión entre la composición adhesiva termoplástica y los otros materiales del laminado. Se cree que las propiedades cohesivas de una composición adhesiva termoplástica, en particular con respecto a las fibras adhesivas termoplásticas, contribuyen a la resistencia a la tracción de las fibras adhesivas contra la rotura en respuesta a fuerzas externas. Se cree que una composición adhesiva termoplástica que demuestre una mayor fuerza cohesiva reduce la probabilidad de que las fibras adhesivas se rompan y den lugar a una deslaminación en respuesta a una fuerza externa, en comparación con un adhesivo termoplástico con menor fuerza cohesiva. Esto es así siempre que la adhesión entre el pegamento y los otros materiales del laminado supere la de las fibras adhesivas y que los enlaces de adhesión no fallen primero. Entre los ejemplos de fuerzas que puede resistir un adhesivo termoplástico con alta cohesión se encuentran las fuerzas ejercidas sobre el laminado durante los procesos de conversión que lo incorporan a los artículos absorbentes.
Además, los laminados absorbentes según la presente invención muestran un tiempo de absorción de 2 ml en superficie libre de menos de aproximadamente 15 segundos y, en algunas realizaciones, menos de aproximadamente 10 segundos. El tiempo de absorción en superficie libre de 2 ml cuantifica el tiempo que tarda una muestra nivelada de laminado absorbente en absorber una gota de 2 ml de solución salina colocada en la superficie horizontal del laminado en condiciones controladas.
Debe señalarse de nuevo que, tras la revisión de la descripción detallada y los dibujos proporcionados en el presente documento, se hará evidente para los expertos en la materia que la presente invención también es aplicable a diversos artículos absorbentes desechables y, más particularmente, a artículos de higiene femenina, tales como compresas y protectores de braguitas, a pantalones de deporte, prendas para la incontinencia para adultos, pantalones para jóvenes, pañales para bebés y otros artículos absorbentes desechables que se beneficiarían de la inclusión de un laminado absorbente del tipo descrito en el presente documento.
IV. Ejemplos
Los siguientes ejemplos se incluyen para demostrar algunas realizaciones de la invención. Los expertos en la materia deberían apreciar que las técnicas divulgadas en los ejemplos que siguen representan técnicas que se ha descubierto que funcionan bien en la práctica de la invención y, por lo tanto, se puede considerar que constituyen ejemplos de su práctica. Sin embargo, los expertos en la materia deberían apreciar, a la luz de la presente divulgación, que se pueden hacer muchos cambios en las realizaciones específicas que se divulgan, mientras se siga obteniendo un resultado igual o similar, sin apartarse del alcance de la invención.
Material 1:
Se fabricó un laminado con los siguientes materiales. Los sustratos superior e inferior eran tisú 3207 de Clearwater Paper. El SAP fue SA70, de Sumitomo Seika Chemicals Co. Ltd., Osaka, Japón. La composición adhesiva termoplástica fue SP 507 F/ST de Savare Specialty Adhesives, con una temperatura de transición vítrea de 27 °C. Las fibras adhesivas se formaron expulsando la composición adhesiva termoplástica a través de boquillas de pulverización Omega 5,5 de ITW Dynatec Americas, Hendersonville, Tennessee, a una temperatura de 171 °C (340 °F) con 137,89 kPa (20 psi) de aire de atenuación. Estas fibras se mezclaron con SAP y se depositaron entre los sustratos de tisú para formar un sándwich con 6,2 g/m2 de una composición adhesiva termoplástica y aproximadamente 80 g/m2 de SAP y 34 g/m2 de tisú (dos capas de tisú, cada una con un peso base de 17 g/m2), para obtener un material de aproximadamente 120 g/irP de peso base total.
Material 2:
Se fabricó un laminado de manera similar al material 1, excepto que el adhesivo añadido comprendía 5 g/irP de adhesivo E60W.
Material 3:
Se produjo un laminado de manera similar al material 1, excepto que el adhesivo añadido comprendía 7 g/m2 de adhesivo E60W.
Material 4:
Se produjo un laminado de manera similar al material 1, excepto que el adhesivo añadido comprendía 6 g/m2 de adhesivo E60W.
Ensayo 1: Ensayo de resistencia a la deslaminación
Se construyó un aparato que permitía medir la deslaminación vertical de los laminados que comprendían composiciones adhesivas termoplásticas según la presente invención. El objeto del ensayo era realizar dichas mediciones justo por debajo de la temperatura de transición vítrea ("Tg") de la composición adhesiva termoplástica incluida en la capa intermedia, justo por encima de la temperatura de transición vítrea de la composición adhesiva termoplástica, y luego muy por encima de la temperatura de transición vítrea de la composición adhesiva termoplástica. Se ensayaron los laminados para determinar si la resistencia a la deslaminación vertical se reduce con el aumento de la temperatura y para determinar si la tasa de cambio de la resistencia a la deslaminación vertical con respecto a la temperatura es mayor para el intervalo adyacente a Tg y que transita por Tg.
Procedimiento de deslaminación vertical. En primer lugar, se preparó un aparato de ensayo de tracción (aparato de ensayo de tracción Zwick Z005) para provocar la compresión entre dos platinas paralelas de al menos 5,08 cm (2 pulgadas) de diámetro. A continuación, se preparó una muestra circular de 50,8 cm del laminado de la invención y se fijó a la platina superior. En particular, se utilizó una cinta adhesiva de doble cara, tal como Spectape de tipo ST 550, para fijar la muestra a la platina superior. La platina inferior se cubrió con un trozo de cinta adhesiva de espuma de doble capa de 3 m, o equivalente, con la tira de liberación retirada, haciendo que la superficie de la platina inferior fuera adhesiva con una superficie ligeramente adaptable a la adhesión a a la superficie irregular del laminado. A continuación, el aparato de ensayo de tracción Zwick Z005 se sometió a los siguientes ciclos: la platina superior se desplazó hacia la platina inferior hasta que la muestra se comprimió con una fuerza de 35 N. Después, la muestra se unió a las platinas superior e inferior. Una vez alcanzado este nivel de fuerza, la platina superior se alejó de la inferior a una velocidad de 75 mm/min. Durante la separación de las platinas, la muestra se deslamina. El valor máximo de la fuerza durante la separación de las platinas corresponde al grado de adhesión y se registra como fuerza de deslaminación vertical, expresada en newtons.
Aparato de control de la temperatura. Para analizar el efecto de la temperatura sobre la fuerza de deslaminación vertical, se colocó un recinto sobre las platinas inferiores del aparato de ensayo de deslaminación vertical. Se colocó un secador en una abertura del recinto y se controló de manera que el secador proporcionara una primera corriente de aire calentado a una temperatura de equilibrio de aproximadamente 47,5 °C. Otro secador proporcionó una corriente de aire alternativa a una temperatura de equilibrio de aproximadamente 31,5 °C. La temperatura ambiente en el laboratorio era de 24 °C, según lo registrado por el termómetro digital utilizado en este aparato. Un termómetro digital con una sonda de temperatura de contacto se adhirió a la cinta sobre la platina inferior inmediatamente al lado de la muestra y se dejó que las temperaturas se equilibraran durante 30 minutos antes del ensayo. Las muestras se mantuvieron en el recinto bajo las platinas a la misma temperatura para permitir el equilibrio.
El material 1 fue sometido a ensayos de deslaminación vertical, utilizando el aparato y el procedimiento de ensayo descritos anteriormente a varias temperaturas, y los resultados se registran en la tabla siguiente.
Resultados de laboratorio de deslaminación vertical (N)
Figure imgf000007_0001
La deslaminación vertical media cambió 4,6 N en el intervalo de 24 °C a 31,5 °C, que transita por la Tg para la composición adhesiva termoplástica, lo que arroja una tasa media de cambio de la deslaminación con respecto a la temperatura de 0,62 N/grado °C en este intervalo. La deslaminación vertical media cambió 3,8 N en el intervalo de 31,5 °C a 47,5 °C, lo que arroja una tasa media de cambio de la deslaminación con respecto a la temperatura de 0,24 N/°C en este intervalo. Por lo tanto, la tasa de cambio con respecto a la temperatura fue mayor en el intervalo en el que se transitó por Tg que para un intervalo por encima de Tg. Cuando se almacena a 25 °C o menos, el material 1 aprovecha la resistencia a la laminación adicional que ofrece la mayor Tg.
El material 2 fue sometido a pruebas de deslaminación vertical a varias temperaturas siguiendo el mismo procedimiento y aparato de prueba que con el material 1. Los resultados del material 2 se registran en la siguiente tabla.
Resultados de laboratorio de deslaminación vertical (N)
Figure imgf000008_0001
La deslaminación vertical media cambió 3,2 N en el intervalo de 26 °C a 31 °C, que transita por la Tg para la composición adhesiva termoplástica, lo que arroja una tasa media de cambio de la deslaminación con respecto a la temperatura de 0,64 N/grado °C en este intervalo. La deslaminación vertical media cambió 3,2 N en el intervalo de 31 °C a 47 °C, lo que arroja una tasa media de cambio de la deslaminación con respecto a la temperatura de 0,20 N/°C en este intervalo. Una vez más, la tasa de cambio con respecto a la temperatura fue mayor en el intervalo en el que se transitó por Tg que para un intervalo por encima de Tg. Cuando se almacena a 25 °C o menos, el material 2 aprovecha la resistencia a la laminación adicional que ofrece la mayor Tg.
El material 3 fue sometido a pruebas de deslaminación vertical a varias temperaturas siguiendo el mismo procedimiento y aparato de prueba que con el material 1. Los resultados del material 3 se registran en la siguiente tabla.
Resultados de laboratorio de deslaminación vertical (N)
Figure imgf000008_0002
La deslaminación vertical media cambió 3,9 N en el intervalo de 26 °C a 31 °C, que transita por la Tg para la composición adhesiva termoplástica, lo que arroja una tasa media de cambio de la deslaminación con respecto a la temperatura de 0,78 N/grado °C en este intervalo. La deslaminación vertical media cambió 4,0 N en el intervalo de 31 °C a 47 °C, lo que arroja una tasa media de cambio de la deslaminación con respecto a la temperatura de 0,25 N/°C en este intervalo. Al igual que en los materiales 1 y 2, la tasa de cambio con respecto a la temperatura fue mayor en el intervalo en el que se transitó por Tg que para un intervalo por encima de Tg. Cuando se almacena a 25 °C o menos, el material 3 aprovecha la resistencia a la laminación adicional que ofrece la mayor Tg.
A continuación se calculan y reproducen los valores absolutos de las tasas de cambio de la deslaminación vertical con respecto a la temperatura en cada intervalo para los materiales 1-3:
Resultados de la muestra 1
Figure imgf000009_0001
Resultados de la muestra 2:
Figure imgf000009_0002
Resultados de la muestra 3:
Figure imgf000009_0003
En cada caso, la magnitud de la tasa de cambio de la deslaminación vertical con respecto a la temperatura cuando el intervalo transitaba por Tg era mayor que cuando el intervalo estaba por encima de Tg. Además, en cada caso, la temperatura ambiente era inferior a la Tg de estos adhesivos a la cual se produce el mayor aumento de la deslaminación vertical. Se aprovecha esa condición para obtener valores de deslaminación vertical más altos para estos materiales.
Ensayo 2: Ensayo de tiempo de absorción de 2 ml en superficie libre
Métodos
Este ensayo confirmó y cuantificó la observación de que una gota de 2 ml de solución salina al 0,9 % colocada sobre una superficie plana del material laminado, aunque generalmente se absorbe más lentamente a medida que el laminado envejece, exhibió menos efectos de envejecimiento para los laminados absorbentes de la presente invención.
El ensayo de tiempo de absorción de 2 ml en superficie libre se realizó de la siguiente manera. Se colocó una cubierta de prueba de material laminado sobre la superficie del laboratorio. Utilizando un dosificador peristáltico Wheaton Unispense Mini (n.° de catálogo 374307) con una manguera de 2 mm que termina en un accesorio de lengüeta sostenido horizontalmente a 1,6 cm (% de pulgada) por encima del sustrato, se dispensó una gota de 2 ml de solución salina en la cubierta de prueba. Utilizando un cronómetro, se registró el tiempo necesario para absorber la gota, siendo el punto final el momento en que el último brillo de la solución salina desapareció visualmente de la superficie del laminado.
El material 1 se dividió en dos pilas de cubiertas de prueba. Una pila se almacenó a temperatura ambiente (registrada a 23-27 °C por un dispositivo de registro en la zona de almacenamiento). La otra se almacenó en una estufa de laboratorio a 30 °C. Las muestras se almacenaron en sus respectivas condiciones de almacenamiento y se volvieron a analizar tras 26 días de almacenamiento. Los resultados se recogen en las siguientes tablas:
Absorción de 2 ml en superficie libre tras 26 días de almacenamiento
Figure imgf000010_0001
Las muestras almacenadas justo por encima de la Tg de 27 °C para la composición adhesiva termoplástica mostraron un tiempo medio de absorción más lento que las muestras almacenadas por debajo de la Tg de 27 °C para la composición adhesiva termoplástica. Dado que no es deseable un tiempo de absorción de 2 ml en superficie libre más lento, es ventajoso el almacenamiento por debajo de Tg de la composición adhesiva termoplástica.
El experimento se repitió con el material 4. Las cubiertas del material 4 fueron ensayadas para el tiempo de absorción de 2 ml en superficie libre de diferentes cubiertas de prueba para observar la variación entre las cubiertas de prueba. Además, también se ensayó el tiempo de absorción de 2 ml en superficie libre antes del almacenamiento para cuantificar el punto inicial. Los resultados se presentan a continuación:
Resultados del tiempo de absorción de 2 ml en superficie libre para el material 4:
Material 4, antes del almacenamiento
Figure imgf000010_0002
Figure imgf000011_0001
Material 4 después de 25 días a temperatura ambiente
Figure imgf000011_0002
Material 4 después de 25 días almacenado a 30°C
Figure imgf000011_0003
Los datos revelan de nuevo que el almacenamiento por encima de Tg tuvo un mayor efecto en el tiempo medio de absorción de 2 ml en superficie libre que el almacenamiento a una temperatura inferior a Tg para el adhesivo.
Como muestran estos experimentos, el laminado novedoso en cuestión muestra: (a) una mayor tasa de cambio en la resistencia a la deslaminación vertical con respecto a la temperatura en el intervalo de temperatura que transita inmediatamente por Tg que para el intervalo de temperatura que va desde inmediatamente por encima de Tg hasta 20 °C por encima de Tg, y (b) una mayor ralentización del tiempo de absorción de 2 ml en superficie libre cuando se almacena por encima de Tg que cuando se almacena por debajo de Tg a temperatura ambiente. Así, estos laminados tienen los efectos beneficiosos de una mayor deslaminación vertical y una menor pérdida de tiempo de absorción cuando se almacenan y utilizan a temperatura ambiente, por debajo de la Tg del adhesivo.
La memoria descriptiva y los ejemplos anteriores proporcionan una descripción completa de la estructura y el uso de las realizaciones ejemplares. Aunque ciertas realizaciones se han descrito anteriormente con un cierto grado de concreción, o con referencia a una o más realizaciones individuales, los expertos en la materia podrían hacer numerosas alteraciones a las realizaciones divulgadas sin apartarse del alcance de esta invención. Como tal, las diversas realizaciones ilustrativas de las presentes estructuras y métodos no pretenden limitarse a las formas particulares divulgadas. Más bien, incluyen todas las modificaciones y alternativas que caen dentro del ámbito de las reivindicaciones, y las realizaciones distintas de las mostradas o descritas pueden incluir algunas o todas las características de las realizaciones representadas o descritas. Por ejemplo, los componentes pueden combinarse como una estructura unitaria y/o pueden sustituirse las conexiones. Además, cuando sea apropiado, los aspectos de cualquiera de los ejemplos descritos anteriormente pueden combinarse con aspectos de cualquiera de los otros ejemplos representados o descritos para formar otros ejemplos que tengan propiedades comparables o diferentes y que aborden los mismos o diferentes problemas. Del mismo modo, se entenderá que los beneficios y ventajas descritos anteriormente pueden referirse a una realización o pueden referirse a varias realizaciones.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. - Un laminado absorbente (100) para un artículo absorbente, en el que el laminado absorbente incluye una capa superior (102), una capa inferior (104) y una capa intermedia (106), en el que:
- la capa intermedia se sitúa entre las capas superior e inferior (102, 104) y comprende una composición adhesiva termoplástica y un material superabsorbente en partículas (108),
- la composición adhesiva de la capa intermedia se une a cada una de las capas superior (102) e inferior (104),
- cada una de la capa superior (102) y de la capa inferior (104) está construida con un no tejido sintético que comprende al menos uno de polipropileno, polietileno, nailon, poliéster y mezclas de estos materiales, o papel tisú, en el que, en el caso en que cada una de la capa superior (102) y la capa inferior (104) se construye con un no tejido sintético que comprende papel tisú, el laminado absorbente consiste en tres capas,
- la composición adhesiva termoplástica comprende un adhesivo sensible a la presión o una composición adhesiva termoplástica sensible a la presión basada en caucho sintético que se selecciona del grupo que comprende copolímeros en bloque de estireno-butadieno-estireno (SBS) y estireno-isopreno-estireno (SIS), caracterizado porque
la composición adhesiva termoplástica tiene una temperatura de transición vitrea ("Tg") igual o superior a 27 °C (Tg > 27 °C), y presenta una tasa media de cambio de la resistencia a la deslaminación vertical con respecto a la temperatura en el intervalo de Tg - 2 °C a Tg 4 °C que es mayor que la tasa de cambio de la resistencia a la deslaminación vertical con respecto a la temperatura en el intervalo de Tg 4 °C a Tg 20 °C, disminuyendo la resistencia a la deslaminación vertical a medida que aumenta la temperatura.
2. - Un laminado absorbente según la reivindicación 1, caracterizado porque la composición adhesiva termoplástica comprende fibras.
3. - Un laminado absorbente según la reivindicación 1, caracterizado porque la composición adhesiva termoplástica es térmicamente estable a temperaturas que producen una viscosidad inferior a 2000 mPas o inferior a 1400 mPas.
4. - Un laminado absorbente según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una de la capa superior y/o la capa inferior comprende papel tisú.
5. - Un laminado absorbente según la reivindicación 1, caracterizado porque el peso de la composición adhesiva termoplástica es inferior al 5 % del peso del material superabsorbente.
6. - Un laminado absorbente según la reivindicación 1, caracterizado porque el material superabsorbente en partículas y la composición adhesiva termoplástica están formados como una mezcla.
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