MXPA00002691A - Pelicula microporosa - Google Patents

Abstract

Una película de polímero hidrofílica microporosa que tiene una morfología compuesta de poros distintivamente interconectados los cuales son deseablemente de superficie abierta. En aspectos particulares, la película puede proporcionar un valor de tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR) de por lo menos de alrededor de 1000 gramos por metro cuadrado por 24 horas por milésima de pulgada (0.00254 cm) de grosor de película. La película puede exhibir un módulo de no menos de alrededor de 1Mpa , y también puede exhibir una tensión de alargamiento al rompimiento de por lo menos de alrededor de (100%) en ambas direcciones de la máquina y transversal . la película también puede proporcionar unángulo de contacto de agua de no más de alrededor de 80 grados. En otros aspectos, la película porosa también puede incluir otras propiedades o características, tal como una resistencia al rompimiento deseada, un alargamiento al rompimiento deseado, y los huecos o poroso que tienen formas, tamaños, distribuciones y configuraciones distintivas.

Description

PELÍCULA MICROPOROSA Campo de la Invención La presente invención se refiere a capas de polímero. Más particularmente, la invención se refiere a un polímero sintético, a películas porosas las cuales son humedecibles y las cuales exhiben propiedades mecánicas mej oradas .

Antecedentes de la Invención Las poliolefinas tales como las películas a base de polietileno y de polipropileno y los no tejidos, han sido usados ampliamente como componentes estructurales de productos para el cuidado personal desechables. Las poliolefinas proporcionan muchos beneficios funcionales, tales como bajo costo, procesamiento mejorado, y un rango amplio de clases que tienen propiedades confeccionadas de estado derretido y sólido. Las poliolefinas convencionales, sin embargo, son hidrofóbicas y no proporcionan una función de respuesta al agua deseada.

Los materiales porosos pueden hacerse a través de una variedad de técnicas convencionales. Por ejemplo, los métodos de separación de fase convencioanles han involucrado un mezclado de una resina de polímero con un diluente o un plastificante, un enfriamiento de la mezcla de polímero para inducir una separación de fase y un deslavado del diluyente para dejar una estructura porosa desarrollada. La morfología de la estructura porosa puede principalmente depender del tipo y de la cantidad del diluyente, de la eficiencia del mezclado y de la técnica del lavado. Otras técnicas han involucrado un estiramiento de pasos múltiples de las películas de polímero, un agrietamiento ambiental, y una adición de un agente de soplado o de hinchado para crear la estructura microporosa. Las técnicas convencionales, tal como aquellas descritas arriba, sin embargo, han estado limitadas en su habilidad para controlar la morfología microporosa y las propiedades del material . Las técnicas también han sido incapaces de producir películas microporosas a una velocidad suficientemente alta, y no han sido adecuadamente eficientes de costo para producir materiales que tengan características de funcionamiento y físicas deseadas.

Las películas porosas también se han hecho mediante el incorporar partículas de rellenador en un material de polímero y estirando el material para formar una película con los huecos inducidos por el rellenador. Las tecnologías basadas sobre la incorporación de las partículas de rellenador introducen un rango de variables, tal como el tipo de rellenador, la cantidad del rellenador, el tamaño de partícula del rellenador y la distribución de tamaño, cualesquier modificaciones de superficie hechas a las partículas de rellenador, el modo o método de estiramiento de la película, y similares. Cada uno de éstos factores puede afectar la morfología y las propiedades de la película porosa.

Las películas porosas convencionales, tal como aquellas descritas arriba, no han sido capaces de proporcionar las combinaciones deseadas de las propiedades mecánicas y del acceso de agua. Además, las técnicas no han producido adecuadamente las películas porosas que tengan las combinaciones deseadas de un humedecimiento alto, una alta permeabilidad al líquido y una alta resistencia a la tensión. Como un resultado de ésto, ha seguido existiendo una necesidad de películas de polímero, tal como películas a base de poliolefina, que tengan estructuras porosas mejoradas, tales como películas porosas que puedan tener una microestructura la cual proporcione un rápido acceso al agua en los sistemas materiales, pueden tener una alta flexibilidad y una baja fricción para el desecho con descarga de agua y pueden tener una resistencia alta, durabilidad y suavidad para proporcionar niveles deseados en el funcionamiento en el uso.

Breve Descripción de la Invención Dicho generalmente, la presente invención proporciona una película porosa distintiva la cual comprende un material de película de polímero que tiene una morfología porosa interconectada. La película puede proporcionar una combinación particular de tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR) , humedecimiento y características físicas tal como la resistencia y la flexibilidad.

En aspectos particulares de la invención, la película puede proporcionar un primer valor de resistencia a la tensión mínimo con respecto a una primera dirección principal de la película y puede proporcionar un valor de alargamiento al rompimiento mínimo con respecto a la primera dirección principal. En otros aspectos de la invención, la película puede tener una morfología porosa interconectada que incluye una red de dicho material de polímero el cual delimita una pluralidad de huecos que tienen tamaños de poro distintivos y que pueden exhibir una morfología porosa interconectada de superficie abierta que comprende una pluralidad de poros distribuidos a través de una dimensión de espesor de dicha película. Los aspectos adicionales de la invención pueden proporcionar una película de polímero porosa en donde la morfología porosa interconectada incluye una red de polímero la cual delimita una pluralidad de huecos los cuales se abren a una superficie frontal principal de la película y proporcionan cantidades distintivas de área de poro abierta sobre la superficie frontal principal .

Debido a sus varios aspectos, la película porosa de la invención puede efectivamente y eficientemente proporcionar películas que tengan las combinaciones deseadas de un humedecimiento superior, un acceso al agua superior, una permeabilidad superior a los gases y a los vapores, una alta resistencia a la tensión, un alargamiento superior, un módulo inferior, y una duración mejorada, flexibilidad y suavidad mejoradas. Como un resultado de ésto, los varios aspectos de la invención pueden proporcionar películas que tengan una estructura microporosa mejorada, y puede proporcionar películas que tengan propiedades confeccionadas para aplicaciones desechables con descarga de agua particulares. Además, la película puede tener una capacidad mejorada para ser procesada además para formar los artículos deseados de fabricación.

Breve Descripción de los Dibujos La presente invención se entenderá más completamente y las ventajas adicionales se harán más evidentes cuando se haga referencia a la siguiente descripción detallada de la invención y de los dibujos en los cuales: La Figura 1 es una fotomicrografía de exploración electrónica, tomada a una amplificación de 500X, que muestra una vista representativa de una superficie frontal principal de una película porosa biaxialmente estirada de la presente invención.

La Figura 2 es una fotomicrografía de exploración electrónica, tomada a una amplificación de 2000X, mostrando una vista amplificada de una parte de la Figura 1.

La Figura 2A muestra una vista esquemática representativa de un material que tiene un poro producido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 3 es una fotomicrografía de exploración electrónica, to ada a una amplificación de 7500X, que muestra una vista amplificada de una parte de la Figura 2.

La Figura 4 es una fotomicrografía de exploración electrónica, tomada a una amplificación de 7500X, que muestra una vista amplificada de una parte de la Figura 1.

La Figura 5 es una fotomicrografía de exploración electrónica, tomada a una amplificación de 500X, mostrando una vista en sección transversal representativa de una película porosa de la invención.

La Figura 6 es una fotomicrografía de exploración electrónica, tomada a una amplificación de 2000X, mostrando una vista amplificada de la sección transversal mostrada en la Figura 5.

La Figura 7 es una fotomicrografía de exploración electrónica, tomada a una amplificación de 4000X, mostrando una vista amplificada adicional de la sección transversal mostrada en la Figura 5.

La Figura 8 muestra una microtopografía de superficie representativa de una película porosa de la invención.

La Figura 9 muestra una vista en perspectiva representativa de la microtopografía de superficie ilustrada en la Figura 8.

La Figura 10 muestra un trazo de perfil de línea único representativo de la microtopografía de superficie ilustrada en la Figura 8.

La Figura 11 muestra una fotomicrografía de exploración electrónica, tomada a una amplificación de 7500X, mostrando una vista de superficie amplificada de otra película de la invención.

La Figura 12 muestra una fotomicrografía de exploración electrónica, tomada a una amplificación de 7000X, mostrando una vista en sección transversal amplificada de la película de la Figura 11.

La Figura 13 muestra una fotomicrografía de exploración electrónica, tomada a una amplificación de 500X, mostrando una vista de superficie amplificada de otra película de la invención.

La Figura 14 muestra una fotomicrografía de exploración electrónica, tomada a una amplificación de 2000X, mostrando una vista de superficie amplificada adicional de la película de la Figura 13.

La Figura 15 muestra una vista en sección transversal de una película porosa del arte previo.

La Figura 16 muestra una vista en sección transversal de otra película porosa del arte previo.

La Figura 17 muestra una vista lateral esquemática de una caída de líquido que yace en contacto con una superficie de un material .

La Figura 18 es un esquema gráfico representativo del peso ganado de agua en contra del tiempo para una muestra de película porosa estirada biaxialmente de la invención, y para una película hidrofílica precursora no estirada.

Descripción Detallada de la Invención Con referencia a las Figuras 1, 2, 3, y 4, una película porosa 20 incluye una primera dimensión en sentido longitudinal principal o dirección 44, y una segunda dimensión o dirección principal en sentido generalmente transversal 38 la cual es esencialmente perpendicular a la primera dimensión 44. La película también tiene una tercera dimensión o dirección la cual se extiende a lo largo del grosor de volumen de la película y es esencialmente perpendicular a ambas direcciones principales primera y segunda 44 y 38, como se ilustra por las Figuras 5 y 6, El material de la película porosa tiene una configuración distintiva de huecos o poros 22 ahí para lograr los niveles deseados y las combinaciones de humedecimiento, penetración de líquido y otros parámetros de acceso de líquido, particularmente con respecto al agua. La película puede tener un grosor de no más de alrededor de 1 milímetro, y puede deseablemente incluir un material de polímero que tiene una morfología compuesta de poros distintivamente interconectantes . En aspectos particulares, la película puede proporcionar un valor de tasa de transmisión de vapor de agua mínimo (WVTR) de por lo menos de alrededor de 1,000 gramos por metro cuadrado por 24 horas por milésima de pulgada (0.00254 centímetros) de grosor de película, y deseablemente, por lo menos alrededor de 1,500 gramos por metro cuadrado por 24 horas por milésima de pulgada de grosor de película. Además, el módulo de la película puede no ser de menos de alrededor de 1 MPa. La película tiene un par opuesto de superficies frontales exteriores principales 34. Por lo menos una de las superficies frontales es esencialmente hidrofílica, es fácilmente humedecible para proporcionar un ángulo de contacto con el agua de no más de alrededor de 80 grados, y es fácilmente accesible a niveles significantes de penetración de agua. En aspectos particulares, la película porosa puede tener una pluralidad de poros de superficie abierta y puede proporcionar una morfología porosa interconectada. En aspectos adicionales de la invención, la película porosa 20 puede también incluir otras propiedades, tal como una resistencia a la tensión deseada al rompimiento y un alargamiento al rompimiento y puede incluir huecos o poros que tengan formas distintivas, tamaños, distribuciones y configuraciones .

En sus varios aspectos, la película microporosa de la invención puede proporcionar una transmisión mejorada, puede llevar más rápidamente el agua u otro líquido al interior del artículo fibroso, y puede acelerar los cinéticos de disolución para artículos los cuales se intenta que sean desechables con descarga de agua. Además, la película microporosa puede ayudar a proporcionar una absorbencia mejorada, una distribución de líquido mejorada, una capacidad para respirar en los artículos mejorada, tales como trajes quirúrgicos y pañales, propiedades de tacto y estéticas mejoradas, una biodegradabilidad mejorada, y/o una capacidad mejorada para ser desechado con descarga de agua en un retrete convencional y ordinario. Las películas pueden, por ejemplo, ser particularmente útiles para producir productos para el cuidado personal desechables con descarga de agua, tal como los pañales, los calzoncillos de aprendizaje, los tapones, las almohadillas para la mujer, los forros para pantaletas, y similares .

Se ha encontrado que puede ser importante el proporcionar humedecimiento no sólo sobre la superficie de la película sino también dentro de la estructura de canal microporosa o porosa para proporcionar una fuerza impulsora para el flujo de líquido a las regiones internas e intrínsicas del material. Un factor principal el cual puede afectar el acceso de líquido (por ejemplo agua) a la estructura de película microporosa puede incluir la permeabilidad específica del material de película, como se determinó por la geometría de poro (tamaño de poro y distribución de tamaño) y por medio de la conectividad y la tortuosidad de la estructura de poro tridimensional. Otros factores principales pueden incluir la viscosidad de líquido, la tensión de superficie de líquido, el ángulo de contacto de líquido con el medio microporoso, y el espesor del material. Como un resultado, es deseable el tener materiales de película porosos los cuales proporcionen estructuras microporosas específicas con una permeabilidad al líquido controlada y proporcionar interacciones particulares entre el líquido con la estructura microporosa. Tales interacciones pueden, por ejemplo, producirse mediante el reducir y afectar de otra manera la viscosidad al líquido y la tensión de superficie.

Las varias configuraciones de la presente invención pueden proporcionar una película porosa sintética 20 compuesta de un material de película el cual es producido de un material de fuente . El material de f ente puede incluir un material que puede orientarse y termoplástico, tal como los polímeros orientables y termoplásticos, los copolímeros, las mezclas, las combinaciones, los compuestos y otras combinaciones de los mismos. Deseablemente, los materiales termoplásticos no incluyen grupos altamente reactivos. En arreglos particulares de la invención, el material fuente puede ser un material poliolefínico. Por ejemplo, el material fuente puede incluir homopolímeros de polietileno o de polipropileno, o puede incluir copolímeros de etileno y de polipropileno. En otros arreglos, el material fuente puede incluir otro material de polímero, tal como un poliéter, un copoliéter, una poliamida, una copoliamida, un poliéster o un copoliéster, así como copolímeros, mezclas, combinaciones y otras mezclas de los mismos.

El material termoplástico es deseablemente procesable derretido, y en aspectos particulares de la invención, el material puede tener un valor de tasa de flujo de derretido mínimo (MFR) de no menos de alrededor de 0.2 g/10 minutos (basado. sobre la norma ASTM D1238) . Alternativamente, el valor de tasa de flujo de fundido puede no ser de menos de alrededor de 0.4 g/10 minutos, y opcionalmente, puede no ser de menos de alrededor de 0.8 g/10 minutos. En otros aspectos de la invención, el valor de tasa de flujo de derretido puede tener un máximo de no más de 100 g/10 minutos. Alternativamente, el valor de tasa de flujo de fundido puede no ser de más de alrededor de 50 g/10 minutos, y opcionalmente puede no ser de más de alrededor de 20 g/10 minutos para proporcionar los niveles deseados de procesamiento.

Tal material polimérico termoplástico, procesable y derretido es también estirable en su estado sólido para permitir un procesamiento de estirado de la película llenada. La sección del polímero para lograr el funcionamiento de estado sólido deseado puede incluir una consideración de la proporción entre la tensión de fractura de tensión (fuerza de tensión a la falla dividido por el área en sección transversal del espécimen fallido) , sF, y la tensión al rendimiento, s?. En aspectos particulares de la invención, la proporción o cociente entre la resistencia a la tensión verdadera y la resistencia al rendimiento (sF/s?) es deseablemente de no menos de 1, y alternativamente no es de menos de 5. Opcionalmente, la proporción entre la resistencia a la tensión verdadera y la tensión de rendimiento no es de menos de 10. En otros aspectos de la invención la proporción entre la resistencia a la tensión verdadera y la resistencia al rendimiento puede no ser de más de 150, y alternativamente puede no ser de más de alrededor de 100. Opcionalmente, la proporción entre la resistencia a la tensión verdadera y la resistencia al rendimiento puede no ser de más de alrededor de 50.

Los ejemplos de los materiales termoplásticos procesables por fundido los cuales permiten un jalado apropiado en su estado sólido pueden ser proporcionados por un polietileno homopolímero y copolímeros de etileno y monómero de a-olefina C4-C8. Los ejemplos particularmente útiles son conocidos como las resinas de "super-octeno" . Las resinas de "super-octeno" pueden incluir las resinas de polietileno de baja densidad lineal (LLDPE) que son producidas por la polimerización del etileno y el 1-octeno comonómero, tal como aquellas designadas como resinas DOWLEX® Next Generation (NG) , disponibles de Dow Chemical Corporation, un negocio con oficinas localizadas en Midland, Michigan. Las resinas de "super-octeno" son hechas con un sistema catalizador distinto al "metaloceno" o INSITE®. Las resinas Next Generation DOWLEX son muy adecuadas para demandar aplicaciones de estiramiento. Las resinas de "super-octeno" adecuadas útiles en la presente invención incluyen, por ejemplo, la resina DOWLEX® NG 3347A polietileno de baja densidad lineal la cual contiene alrededor de 7% de octeno (% por peso nominal) y 93% de etileno. Otras resinas adecuadas para ésta invención pueden incluir DOWLEX® NG 3310. Aún otros materiales adecuados incluyen, por ejemplo, los copolímeros al azar, tal como los copolímeros al azar que contienen propileno y etileno. Por ejemplo los copolímeros al azar de UNION CARBIDE 6D81 y 6D82 que contienen 5.5% de etileno, los cuales están disponibles de Union Carbide Corporation, un negocio teniendo oficinas en Danbury, CT.

La resina de polímero o material fuente puede contener pequeñas cantidades (por ejemplo alrededor de 0.05 a 5 partes de aditivo a 100 partes de resina) de aditivos de procesamiento y modificadores de funcionamiento de estado sólido. Tales aditivos pueden incluir estearato de calcio u otros purificadores de ácido, compuestos de órgano silicona, copolímeros de glicol silicio, elastómeros olefínicos y parafinas de peso molecular bajo u otros aditivos lubricantes. Los varios aditivos pueden tener un efecto plastificante, pueden mejorar la resistencia y suavidad de la película, y pueden ayudar a facilitar uno o más de los procesos de extrusión, fundido de película y estiramiento.

El material fuente para la película 20 puede también incluir un material complementario adicional, y el material complementario puede incluir un material rellenador, y un surfactante u otro material tensoactivo. El material rellenador puede ser un material en partículas 30 el cual puede ayudar a proporcionar sitios de desunión de inicio de porosidad para incrementar la formación deseada de poros durante las varias operaciones de estiramiento aplicadas a la película. El material rellenador puede ayudar a proporcionar una película modificada de superficie deseada, y puede ayudar a incrementar un efecto de resbalamiento ventajoso generado durante las operaciones de estiramiento subsecuentes. Por ejemplo, la modificación particular de la superficie de las partículas rellenadoras 30 mediante la incorporación de agentes lubricantes y de liberación puede facilitar la formación de microhuecos y el desarrollo de la estructura porosa deseada mediante el reducir la aglomeración, así como mediante el reducir la adhesión y al fricción en la entrecara de rellenador-resina. Otra modificación de superficie de los rellenadores usando surfactantes hidrofílicos también puede proporcionar una interacción controlada con los líquidos, tal como los líquidos acuosos y permitir una cantidad deseada de acceso de líquido a la estructura porosa. Las técnicas las cuales incorporan los rellenadores modificados de superficie particularmente seleccionados también pueden proporcionar velocidades de producción superiores para la película porosa, y pueden reducir los costos de producción de la película. Además, el material rellenador puede ayudar a conservar los poros que son generados durante las varias operaciones de estiramiento.

En donde el material complementario incluye un material tensoactivo, tal como un surfactante u otro material que tenga una energía de superficie baja (por ejemplo aceite de silicona) el material tensoactivo puede ayudar a reducir la energía de superficie de la película así como el proporcionar lubricación entre los segmentos de polímero los cuales forman la película. La energía de superficie reducida y la lubricación pueden ayudar a crear el "efecto deslizante" durante las operaciones de estiramiento subsecuentes.

El material rellenador complementario puede ser orgánico o inorgánico, y está deseablemente en la forma de partículas discretas e individuales. Los ejemplos de un rellenador inorgánico pueden incluir los óxidos de metal, así como hidróxidos, carbonatos y sulfatos de metales. Otros rellenadores inorgánicos adecuados pueden incluir, por ejemplo, carbonato de calcio, varias clases de arcillas, sílice, alúmina, sulfato de bario, carbonato sódico, carbonato de magnesio, sulfato de magnesio, carbonato de bario, caolina, carbón, óxido de calcio, óxido de magnesio, hidróxido de titanio, dióxido de titanio, metales en polvo, microesferas de vidrio o partículas que contienen huecos. Aún otros rellenadores inorgánicos pueden incluir aquellos con partículas que tienen proporciones de aspecto superiores tales como talco, mica, y wollastonita, pero tales rellenadores pueden ser menos efectivos debido a que éstos pueden actuar como elementos reforzadores, aumentando por tanto la rigidez de la resina llenada e inhibiendo el crecimiento de hueco mediante el restringir el rendimiento y jalado plástico de la resina de polímero. Las fibras orgánicas representativas pueden incluir, por ejemplo, los polvos de pulpa, los polvos de madera, los derivados de celulosa, la quitina, el polvo de quitozana, los polvos de alta cristalinidad, los polímeros de alto derretido, las cuentas de polímeros altamente enlazados en forma cruzada, los polvos de órgano siliconas, y similares, así como las combinaciones y derivados de los mismos.

Cuando se combina con las poliolefinas, el contenido de rellenador puede típicamente variar de desde alrededor de 30% por peso a alrededor de 65% por peso y el tamaño de partícula promedio puede variar de desde alrededor de 0.1 mieras a alrededor de 5 mieras. La proporción de jalado durante el estiramiento de las películas de polímero llenadas u hojas puede estar en el rango de alrededor de 100% a 400% y pueden proporcionar una porosidad de hasta 70-80%.

En aspectos particulares de la invención, los rellenadores pueden tener un tamaño de partícula promedio el cual no es de más de alrededor de 10 mieras (µm) . Alternativamente, el tamaño de partícula promedio puede no ser de más de alrededor de 5 µm, y opcionalmente, puede no ser de más de alrededor de 1 µm para proporcionar un procesamiento mejorado. En otros aspectos de la invención, el tamaño de partícula de corte superior no es de más de alrededor de 50 µm. Alternativamente, el tamaño de partícula de corte superior puede no ser de más de alrededor de 20 µm, y opcionalmente puede no ser de más de alrededor de 8 µm para proporcionar un procesamiento mejorado durante la formación de la película teniendo la estructura porosa y el tamaño deseados. Los rellenadores también pueden ser modificados de superficie mediante la incorporación de surfactantes y/u otros materiales tales como el ácido esteárico o behenico, el cual puede ser empleado para mejorar el procesamiento del material fuente.

En otros aspectos de la invención, el material rellenador puede no ser de menos de alrededor de 5% por peso del peso de compuesto total del material fuente. Alternativamente, la cantidad del material rellenador es de no menos de 10% por peso, y opcionalmente es de no menos de 20% por peso. En otros aspectos de la invención, la cantidad del material rellenador puede ser de hasta alrededor de 20% por peso. Alternativamente, la cantidad del material rellenador puede no ser de más de alrededor de 80% por peso y opcionalmente puede no ser de más de alrededor de 70% por peso.

Los materiales rellenadores adecuados pueden incluir uno o más de los siguientes: 1. SUPERMITE, un CaC03 molido ultrafino, el cual está disponible de ECC International, un negocio que tiene oficinas localizadas en Atlanta, Georgia 30342, 5775 Peachtree-Dunwoody Road. Este material puede tener un tamaño de partícula de corte superior de alrededor de 8 µm y un tamaño de partícula principal de alrededor de 1 µm. Este rellenador puede ser recubierto con otro surfactante, tal como un surfactante Dow Corning 183, antes de la combinación u otro mezclado con el material fuente. El rellenador también puede ser recubierto con otros surfactantes apropiados tal como aquellos mencionados en otra parte de la descripción. 2. SUPERCOAT, un CaC03 molido ultrafino y recubierto, el cual está disponible de ECC International, un negocio teniendo oficinas localizadas en Atlanta, Georgia 30342, 5775 Peachtree-Dun oody Road. Este material puede tener un tamaño de partícula de corte superior de alrededor de 8 µm y un tamaño de partícula principal de alrededor de 1 µm. 3. OMYACARB UF, un CaC03 molido húmedo, ultrafino y de alta pureza, el cual está disponible de OMYA, Inc., un negocio que tiene oficinas localizadas Proctor, Vermont 05765. Este material puede tener un tamaño de partícula de corte superior de alrededor de 4 µm y un tamaño de partícula promedio de alrededor de 0.7 µm, y puede proporcionar un buen procesamiento. Este rellenador puede ser recubierto con un surfactante, tal como el surfactante DOW CORNING 193, antes de la combinación u otro mezclado con el material fuente . El rellenador también puede ser recubierto con otros surfactantes apropiados, tal como aquellos mencionados en otra parte en la presente descripción. 4. OMYACARB UFT, un CaC03 pigmento ultrafino recubierto de superficie con ácido esteárico, el cual está disponible de OMYA, Inc. Este material puede tener un tamaño de partícula de corte superior de alrededor de 4 µm y un tamaño de partícula principal de alrededor de 0.7 µm, y puede proporcionar un buen procesamiento.

Mediante el modificar la superficie de las partículas rellenadoras para hacerlas esencialmente y/o significativamente hidrofílicas, por lo menos puede lograrse un humedecimiento parcial de la estructura microporosa interna dentro del volumen de la película. Por ejemplo, los copolímeros de glicol de silicio, los oligómeros de etilen glicol, el ácido acrílico, los complejos de hidrógeno unido, y otros surfactantes hidrofílicos pueden usarse como los modificadores de superficie. Los rellenadores también pueden someterse a un tratamiento de superficie con varios recubrimientos y surfactantes para impartir una afinidad a la resina de polímero para reducir la aglomeración de rellenador, y para mejorar la dispersión del rellenador, así como para proporcionar la interacción controlada con los fluidos, tal como los fluidos del cuerpo, la sangre o el agua.

En adición a promover la formación de microhuecos y a promover el acceso de agua incrementado, los rellenadores modificados pueden ser configurados para proporcionar otros atributos funcionales deseados al material de película. Por ejemplo, el carbonato de calcio puede aumentar la opacidad y la suavidad del material y puede reducir el mal olor. Las propiedades desodorantes también pueden ser impartidas al material de película mediante el usar otros rellenadores microporosos específicamente tratados, por ejemplo, las partículas de gel de sílice.

El material complementario puede opcionalmente incluir un material tensoactivo, tal como un surfactante u otro material que tenga energía de superficie baja y que proporcione humectabilidad mediante el agua y otros líquidos acuosos. El material tensoactivo puede ser empleado o de otra manera incorporado en el material fuente empleando varias técnicas . Los aspectos deseados de la invención pueden incluir el material tensoactivo el cual se ha llevado a la película sobre las otras superficies de las partículas rellenadoras. Como un resultado de ésto, los niveles deseados de humedecimiento pueden ser proporcionados no sólo sobre las superficies frontales principales exteriores de la película, sino también sobre las superficies de pared internas de las estructuras de canal porosas o microporosas localizadas entre las superficies frontales para proporcionar una fuerza impulsora para el flujo de líquido a las regiones internas e intrínsicas del material .

En aspectos particulares de la invención, el surfactante, u otro material tensoactivo puede tener un número de balance hidrofílico-lipofílico (HLB) el cual no sea de más de alrededor de 18. Alternativamente, el número del balance hidrofílico-lipofílico no es de más de alrededor de 16, y opcionalmente no es de más de alrededor de 15. En otros aspectos de la invención, el número de balance hidrofílico-lipofílico no es de menos de alrededor de 6. Alternativamente, el número del balance hidrofílico-lipofílico no es de menos de alrededor de 8 y opcionalmente el número del balance hidrofílico-lipofílico no es de menos de alrededor de 12. Cuando el número de balance hidrofílico-lipofílico es muy bajo, puede haber un humedecimiento insuficiente. Cuando el número de balance hidrofílico-lipofílico es muy alto, el surfactante puede tener una adhesión insuficiente a la matriz de polímero del material fuente, y puede ser deslavado muy fácilmente durante el uso. Los números de balance hidrofílico-lipofílico de los surfactantes comercialmente disponibles pueden encontrarse en el McCUTCHEON volumen 2 : Materiales Funcionales 1995.

Los surfactantes adecuados pueden incluir los copolímeros de glicol silicio, los etoxilatos de alcohol carboxilatado, los varios alcoholes etoxilatados, los alquil fenoles etoxilatados, los steres grasos etoxilatados y similares, así como las combinaciones de los mismos.

Otros surfactantes adecuados pueden, por ejemplo, incluir uno o más de los siguientes: (1) surfactantes compuestos de alquil fenoles etoxilatados tales como IGEPAL RC-620, RC-630, CA-620, 630, 720, CO-530, 610, 630, 660, 710 y 730, los cuales están disponibles de Rhone-Poulenc, un negocio teniendo oficinas localizadas en Cranbury, Nueva Jersey. (2) surfactantes compuestos de copolímeros de glicol silicona, tal como D190, D193, FF400, y D1315, los cuales están disponibles de DOW CORNING, un negocio que tiene oficinas localizadas en Midland, Michigan. (3) los surfactantes compuestos de mono- y gliceridos etoxilatados tales como MAZEL 80 MGK, . MASIL SF 19, y MAZEL 165C, los cuales están disponibles de PPG Industries, un negocio teniendo oficinas localizadas en Gurnee, Illinois 60031. (4) los surfactantes compuestos de alcoholes etoxilatados, tal como GENAPOL 26-L-98N, GENAPOL 26-L-60N, y GENAPOL 26-L-5, los cuales están disponibles de Hoechst Celanese Corporation, un negocio teniendo oficinas localizadas en Charlóte, Carolina del Norte 28217. (5) los surfactantes compuestos de etoxilatos de alcohol carboxilatado, tal como MARLOWET 4700 y MARLOWET 4703, los cuales están disponibles de Huís America, Inc., un negocio teniendo oficinas localizadas en Piscataway, New Jersey 08854. (6) esteres grasos etoxilatados, tal como PATIONIC 138C, PATIONIC 122A, y PATIONIC SSL, los cuales están disponibles de R.I.T.A. Corporation, un negocio teniendo oficinas localizadas en Woodstock, Illinois 60098.

La cantidad del surfactante o de otro material tensoactivo puede ser de por lo menos de alrededor de 0.5% por peso del material de fuente compuesto total. Alternativamente, la cantidad del surfactante puede ser de por lo menos de alrededor de 1% por peso y opcionalmente puede ser de por lo menos de alrededor 2% por peso. En otros aspectos de la invención, la cantidad surfactante puede no ser de más de alrededor de 20% por peso. Alternativamente, la cantidad del surfactante puede no ser de más de alrededor de 15% por peso, y opcionalmente, puede no ser de más de alrededor de 10% por peso.

Los aspectos adicionales de la invención pueden ser configurados con una cantidad de surfactante midiendo no menos de alrededor de 3% por peso del peso del material rellenador. Opcionalmente, el surfactante puede no ser de menos de alrededor de 4% por peso, y opcionalmente puede no ser de menos de alrededor de 6% por peso del peso del material rellenador. En aún otros aspectos, la cantidad del surfactante puede no ser de más de alrededor de 12% por peso del peso del material rellenador. Opcionalmente, el surfactante puede no ser de más de alrededor de 11% por peso y opcionalmente puede no ser de más de alrededor de 10% por peso del peso del material rellenador para proporcionar los beneficios deseados.

Una técnica adecuada para formar la película porosa 20 está descrita en la solicitud de patente de los Estados Unidos de América serie número 08/932,817 intitulada PROCESO PARA FABRICAR PELÍCULAS MICROPOROSAS CON PROPIEDADES MEJORADAS, presentada el 16 de Septiembre de 1997 por V. A. Topolkaraev y otros (asunto de abogado número 13,198) cuya descripción completa de la cual se incorpora aquí en su totalidad por referencia en una mañera que es consistente con la misma (no en contradicción) .

La película porosa en sus varios aspectos puede exhibir combinaciones mejoradas de forma de poro, tamaño de poro, distribución de poro, módulo de película, resistencia a la tensión de película, y/o alargamiento al rompimiento de película, así como niveles deseados de capacidad para respirar, humedecimiento y/o absorción de agua.

Las varias configuraciones de la película porosa pueden tener un espesor relativamente bajo. En aspectos particulares, la película porosa puede tener un espesor de película de no más de alrededor de 1 milímetro. Alternativamente, el espesor de película poroso puede no ser de más de alrededor de 0.5 milímetros, y opcionalmente, puede no ser de más de alrededor de 0.3 milímetros. En otros aspectos, la película porosa puede tener un valor de espesor de límite inferior el cual es de alrededor de 0.01 milímetros o menor, y opcionalmente es de alrededor de 0.05 milímetros o menos para proporcionar el funcionamiento deseado.

En aspectos particulares de la invención, la película porosa puede tener una resistencia a la tensión en una primera dirección de la máquina (MD) de no menos de alrededor de 6 mega-pascales (6 MPa) . Alternativamente, la resistencia a la tensión puede no ser de menos de alrededor de 10 mega-pascales, y opcionalmente puede no ser de menos de alrededor de 15 mega-pascales. En otros aspectos, la película de la invención puede proporcionar una resistencia a la tensión de película microporosa en la dirección de la máquina de no más de alrededor de 300 mega-pascales. Alternativamente, la resistencia a la tensión de la película en la dirección de la máquina puede no ser de más de alrededor de 100 mega-pascales, y opcionalmente puede no ser de más de alrededor de 40 mega-pascales para proporcionar un funcionamiento y procesamiento mejorados durante las operaciones de fabricación subsecuentes. La dirección de la máquina de la película es una primera dirección principal de la película, y típicamente es la dirección a lo largo de la cual la película es movida durante la fabricación o procesamiento. En donde la película es estirada, la dirección de la máquina está alineada típicamente a lo largo de la dirección inicial del estiramiento aplicado a la película.

En otros aspectos de la invención, la resistencia a la tensión de la película porosa en una segunda dirección transversal (TD) puede no ser de menos de alrededor de 6 mega-pascales. Alternativamente, la resistencia a la tensión en la dirección transversal puede no ser de menos de alrededor de 9 mega-pascales y opcionalmente puede ser de menos de 12 mega-pascales. En otros aspectos, la película microporosa puede tener una resistencia en la dirección transversal de no más de alrededor de 300 mega-pascales. Alternativamente, la resistencia de la película en la dirección transversal puede no ser superior a 100 mega-pascales y opcionalmente puede no ser de más de 30 mega-pascales. La dirección transversal es una segunda dirección principal de la película y hace perpendicular a la dirección de la máquina y generalmente a lo largo del plano de la película.

En aspectos adicionales, la película porosa 20 puede exhibir un por ciento de alargamiento al rompimiento en la dirección de la máquina (MD) de no menos de alrededor de 30%, como se determinó por la formula: 100 * (Lf-L¡) /L¡; en donde Lf es la longitud final de una muestra de película al rompimiento, y L¡ es la longitud inicial de la muestra de película antes del alargamiento. Alternativamente, el alargamiento al rompimiento puede no ser de menos de 100%, y opcionalmente puede no ser de menos de alrededor de 150% para proporcionar un funcionamiento mejorado. En otros aspectos, la película microporosa puede tener un alargamiento al rompimiento MD de no más de alrededor de 1,500%. Alternativamente, el alargamiento al rompimiento MD puede no ser de más de alrededor de 1,000%, y opcionalmente puede no ser de más de alrededor de 500% para proporcionar los beneficios deseados.

Otros aspectos de la invención pueden proporcionar una película porosa con un alargamiento al rompimiento en la dirección transversal el cual no es menos de alrededor de 30%, y deseablemente no es menos de alrededor de 50%. Alternativamente, el alargamiento al rompimiento en la dirección transversal puede no ser de menos de alrededor de 100%, y opcionalmente puede no ser de menos de alrededor de 150% para proporcionar un funcionamiento mejorado. En otros aspectos, la película microporosa puede tener un alargamiento al rompimiento, en la dirección transversal, de no más de alrededor de 1,500%. Alternativamente, el alargamiento al rompimiento en la dirección transversal puede no ser de más de alrededor de 1,000%, y opcionalmente puede no ser de más de alrededor de 500% para proporcionar los beneficios deseados.

Los aspectos particulares de la invención pueden proporcionar una película porosa que tenga un elástico, módulo Young en la dirección de la máquina de no menos de alrededor de 1 mega-pascal . Alternativamente, el módulo en la dirección de la máquina puede no ser de menos de alrededor de 5 meg-pascales, y opcionalmente puede no ser de menos de alrededor de 10 mega-pascales. En otros aspectos, la película microporosa puede tener un módulo en la dirección de la máquina de no más de alrededor de 500 mega-pascales. Alternativamente, el módulo en la dirección de la máquina puede no ser de más de alrededor de 200 mega-pascales y opcionalmente puede no ser de más de alrededor de 50 mega-pascales .

Los aspectos adicionales de la invención pueden proporcionar una película porosa que tenga un módulo de Young, en la dirección transversal de no menos de alrededor de 1 mega-pascal. Alternativamente, el módulo en la dirección transversal puede no ser de menos de alrededor de 3 mega-pascales, y opcionalmente puede no ser de menos de alrededor de 5 mega-pascales. En otros aspectos, la película microporosa puede tener un módulo en la dirección transversal de no más de alrededor de 500 mega-pascales. Alternativamente, el módulo en la dirección transversal puede no ser de más de alrededor de 150 mega-pascales, y opcionalmente puede no ser de más de alrededor de 50 mega-pascales .

Los aspectos adicionales de la película porosa de la invención pueden proporcionar ventajosamente un valor de tasa de transmisión de vapor de agua incrementado. En aspectos adicionales de la invención, la tasa de transmisión de vapor de agua de la película porosa puede no ser de menos de alrededor de 1,000 gramos/metro cuadrado/24 horas/milésima de pulgada (gramos por metro cuadrado, por 24 horas, o 0.001 pulgadas de grosor de película) . Alternativamente, la tasa de transmisión de vapor de agua puede no ser de menos de alrededor de 1,500 gramos/metro cuadrado/24 horas/milésima de pulgada, y puede no ser de menos de alrededor de 2,000 gramos/metro cuadrado/24 horas/milésima de pulgada, para proporcionar un funcionamiento mejorado. Opcionalmente, la tasa de transmisión de vapor de agua puede no ser de menos de alrededor de 10,000 gramos/metro cuadrado/24 horas/milésima de pulgada. En otros aspectos, la tasa de transmisión de vapor de agua puede no ser de más de alrededor de 60,000 gramos/metro cuadrado/24 horas/milésima de pulgada. Alternativamente, el valor de tasa de transmisión de vapor de agua puede no ser de más de alrededor de 30,000 gramos/metro cuadrado/24 horas/milésima de pulgada, y opcionalmente, puede no ser de más de alrededor de 20,000 gramos/metro cuadrado/24 horas/milésima de pulgada.

En otros aspectos, la película porosa de la presente invención es hidrofílica y ésta es fácilmente humedecible con el agua y otros líquidos acuosos. Deseablemente, el ángulo de contacto con el agua de la película porosa puede ser de aproximadamente de 0o (0 grados) . Alternativamente, el ángulo de contacto puede no ser de menos de alrededor de 3 grados, y opcionalmente puede no ser de menos de alrededor de 5 grados. En otros aspectos, el ángulo de contacto puede no ser de más de alrededor de 80 grados. Alternativamente, el ángulo de contacto del agua puede no ser de más de alrededor de 75 grados y opcionalmente puede no ser de más de alrededor de 70 grados para proporcionar el funcionamiento mejorado. El humedecimiento y el esparcimiento del agua u otros líquidos acuosos puede ser exhibido ventajosamente por la película final después de que ésta se ha estirado. Como un resultado, la película estirada no es hidrofóbica.

Los aspectos adicionales de la invención incluyen una película microporosa la cual se ha producido de una capa de película precursora la cual es suficientemente hidrofílica y humedecible para proporcionar un ángulo de contacto con el agua de no más de alrededor de 37 grados y la cual puede proporcionar un ángulo de contacto con el agua de no más de alrededor de 36.5 grados. Alternativamente, la película precursora proporciona un ángulo de contacto con el agua de no más de alrededor de 33, y opcionalmente de no más de alrededor de 30 grados para proporcionar las mejoras deseadas en el funcionamiento. La película precursora es la capa de material de película antes del estiramiento u otra operación que es empleada para generar la estructura porosa dentro de la capa de película final.

Con referencia a la Figura 18, la película microporosa hidrofílica de la presente invención puede proporcionar ventajosamente un acceso al agua mejorada. En aspectos particulares de la invención, la tasa de toma de agua de la película porosa hidrofílica puede no ser de menos de alrededor de 0.01 mg/segundo. Alternativamente, la tasa de toma de agua puede no ser de menos de alrededor de 0.03 mg/segundo, y opcionalmente puede no ser de menos de alrededor de 0.06 mg/segundo. En otros aspectos, la tasa de absorción de agua puede no ser de más de alrededor de 10 mg/segundo, alternativamente, puede no ser de más de alrededor de 5 mg/segundo, y opcionalmente puede no ser de más de alrededor de 2 mg/segundo.

En aspectos adicionales, la cantidad de absorción de agua de la película porosa hidrofílica puede no ser de menos de alrededor de 0.1 mg de agua por mg de película (0.1 mg/mg) en 60 segundos. Alternativamente, la cantidad de toma de agua puede no ser de menos de alrededor de 0,5 mg/mg en 60 segundos, y opcionalmente puede no ser de menos de alrededor de 1 mg/mg en 60 segundos. En otros aspectos, la cantidad de absorción de agua puede no ser de más de alrededor de 40 mg/mg 60 segundos. Alternativamente, la cantidad de absorción de agua puede no ser de más de alrededor de 15 mg/mg en 60 segundos, y opcionalmente puede no ser de más de alrededor de 5 mg/mg en 60 segundos para proporcionar los beneficios mejorados.

Los aspectos adicionales de la película microporosa pueden tener una textura de superficie incrementada, la cual puede proporcionar propiedades de tacto y de circulación de aire mejoradas. La textura de superficie de la película microporosa puede tener la altura pico promedio de no menos de alrededor de 0.45 mieras (µm) . Alternativamente, la película microporosa puede tener una textura de superficie con una altura pico promedio la cual no es de menos de alrededor de 0.65 mieras, y opcionalmente, no es de menos de alrededor de 0.8 mieras. En otros aspectos, la película microporosa puede tener la textura de superficie con una altura pico promedio de no más de alrededor de 30 mieras. Alternativamente, la altura pico promedio puede no ser de más de alrededor de 10 mieras, y opcionalmente puede no ser de más de alrededor de 5 mieras para proporcionar las propiedades de tacto y físicas deseadas.

Las técnicas de prueba adecuadas para obtener los datos para determinar las varias propiedades mecánicas y las propiedades de acceso al agua de la película porosa están además descritas en la sección de Procedimientos de Prueba, establecida aquí abajo .

Una pluralidad de huecos o poros 22 los cuales imparten la porosidad deseada a la película 20 pueden distribuirse sobre la superficie exterior de la película y pueden también ser distribuidos a través del interior de la película. En aspectos particulares, la estructura porosa de la película 20 incluye los huecos alargados de forma generalmente elipsoidal, y/o los huecos que tienen una forma esencialmente esférica.

Deseablemente, los huecos tienen sus ejes principales alargados o de otra manera relativamente más largos alineados esencialmente a lo largo en la dirección del eje de la película en la cual se ha sometido a una proporción de jalado relativamente superior. En aspectos particulares de la invención, los huecos pueden tener tamaños de poro los cuales incluyen una longitud de hoja principal la cual es de por lo menos de alrededor de 0.05 mieras (µm) . Alternativamente, la longitud del eje principal de los huecos puede ser de por lo menos de alrededor de 0.2 µm, y opcionalmente puede ser de por lo menos de alrededor de 1 µm. En otros aspectos, la longitud del eje principal de los huecos puede no ser de más de alrededor de 100 µm. Alternativamente, la longitud de eje principal de los huecos puede no ser de más de alrededor de 50 µm, y opcionalmente puede no ser de más de alrededor de 20 µm para proporcionar el funcionamiento mejorado deseado .

Para ayudar a proporcionar la combinación deseada de resistencia mecánica y de acceso al agua, los aspectos particulares de la invención tienen películas en las cuales los huecos de las dimensiones de tamaño de poro deseadas constituyen por lo menos alrededor de 98% del número total de poros sobre cualesquiera o ambas la superficie exterior de película o la sección transversal de película. Alternativamente, los huecos de las dimensiones de tamaño de poro deseadas constituyen por lo menos alrededor de 70%, y opcionalmente constituyen por lo menos alrededor de 50% del número total de poros sobre cualesquiera o ambas de las superficie exterior de película o de la sección transversal de película.

En aspectos particulares de las películas porosas de la invención, los huecos que tienen una longitud de eje principal dentro del rango de alrededor de 0.05-100 µm pueden constituir por lo menos alrededor del 98% del número total de poros sobre cualesuquiera o ambas de la superficie exterior de película y de la sección transversal de película. En otros aspectos, los huecos que tienen una longitud de eje principal dentro del rango de alrededor de 0.2-50 µm pueden constituir por lo menos alrededor de 70% y opcionalmente pueden constituir por lo menos alrededor de 50% del número total de poros sobre cualesquiera o ambas de la superficie exterior de película y de la sección transversal de película para proporcionar las mejoras deseadas en las propiedades de acceso al agua y mecánica.

Los huecos o poros alargados también pueden tener un valor de proporción de aspecto el cual es determinado por la proporción de la longitud 42 del eje principal de poro 48 a la longitud 40 de un eje menor de poro 46, como se mostró representativamente en la Figura 2A. En aspectos adicionales de la invención, la proporción de aspecto no es de menos de alrededor de 1. Alternativamente, la proporción de aspecto no es de menos de alrededor de 1.2, y opcionalmente no es de menos de alrededor de 1.5. En otros aspectos, la proporción de aspecto no es de más de alrededor de 30. Alternativamente, la proporción de aspecto no es de más de alrededor de 15, y opcionalmente no es de más de alrededor de 10 para proporcionar las características de porosidad mejorada y el funcionamiento de película. El eje principal de cada hueco o poro alargado es típicamente un eje alineado esencialmente a lo largo de la dimensión longitudinal de la película, y puede típicamente ser representado por la medición de longitud más larga de cada uno de los poros. El eje menor del poro está alineado esencialmente paralelo a una superficie frontal principal de la película porosa, y está alineado perpendicular al eje principal, como se observó en la fotomicrografía u otro mecanismo de medición o de formación de imágenes empleado para determinar la proporción de aspecto.

Como se ilustró en las Figuras 1 a 4, 11 y 13 a 14, la estructura porosa de la película 20 puede tener poros de superficie abierta distribuidos para abrirse a través de cualesquiera o ambas las superficies principales exteriores 34 de la película. En aspectos particulares, una superficie frontal principal de la película puede tener un área de poro de superficie abierta promedio de no menos de alrededor de 5% del área de superficie de la superficie de cara principal . Alternativamente, el área de poro de superficie abierta puede no ser de menos de alrededor de 10% del área de superficie de la superficie de cara principal, y opcionalmente puede no ser de menos de alrededor de 20% del área de superficie de la superficie de recubrimiento principal para proporcionar los niveles deseados de funcionamiento mejorado. En aspectos adicionales, una superficie de recubrimiento principal de la película puede tener un área de superficie abierta promedio de no más de alrededor de 80% del área de superficie de la superficie de recubrimiento principal. Alternativamente, el área de poro de superficie abierta puede no ser de más de alrededor de 60% del área de superficie de la superficie de recubrimiento principal, y opcionalmente puede no ser de más de alrededor de 40% del área de superficie de la superficie de recubrimiento principal para proporcionar los niveles deseados del funcionamiento mejorado.

Los aspectos adicionales de la invención pueden incluir las superficies principales las cuales exhiben los huecos de poro de superficie abierta con un área de poro promedio (por poro) de no menos de alrededor de 0.5 mieras cuadradas (0.5 µm cuadrada) . Alternativamente, el área de poro promedio (por poro) no es de menos de alrededor de 2 µm cuadrado, y opcionalmente no es de menos de alrededor de 8 µm cuadrado. En otros aspectos, el área de poro promedio (por poro) no es de más de alrededor de 500 µm cuadrado. Alternativamente, el área de poro promedio (por poro) no es de más de alrededor de 150 µm cuadrado, y opcionalmente, no es de más de alrededor de 50 µm cuadrado para proporcionar las mejoras deseadas en el humedecimiento y penetración de líquido.

En aspectos adicionales, los poros de superficie pueden tener una distribución con un número de poro por unidad de área de superficie exterior de no menos de alrededor de 100 huecos por milímetro cuadrado (100/milímetro cuadrado) . Alternativamente, el número de poro por unidad del área de superficie exterior no es de menos de alrededor de 1, 000/milímetro cuadrado, y opcionalmente no es de menos de alrededor de 5, 000/mílímetro cuadrado. En aspectos adicionales, el número de poro por unidad de área de superficie exterior no es de más de alrededor de medio millón/milímetro cuadrado. Alternativamente, el número de poro por unidad a área de superficie exterior no es de más de alrededor de 100, 000/milímetro cuadrado, y opcionalmente no es de más de alrededor de 50 , 000/milímetro cuadrado para proporcionar las mej oras deseadas .

Como se ilustró en las Figuras 5, 6, 7 y 12 , la estructura porosa de la invención incluye un arreglo de poros irregulares generalmente al azar los cuales están distribuidos a través del área en sección transversal de la película 20. La sección transversal tomada a lo largo de la dirección transversal pueden exhibir huecos de poro con un área de poro promedio (por poro) de no menos de alrededor de 0.03 mieras cuadradas (0.03 µm cuadrado) . Alternativamente, el área de poro promedio (por poro) no es de menos de alrededor de 0.1 µm cuadrado, y opcionalmente no es de más de menos de alrededor de 0.5 µm cuadrado. En otros aspectos, el área de poro promedio (por poro) no es de más de alrededor de 100 µ metro cuadrado. Alternativamente, el área de poro promedio (por poro) no es de más de alrededor de 30 µm cuadrado, y opcionalmente no es de más de alrededor de 10 µm cuadrado para proporcionar las mejoras deseadas en humedecimiento y penetración de líquido.

La estructura porosa de la película 20 también puede tener poros distribuidos a lo largo del área en sección transversal para proporcionar un número de poro por área de unidad el cual no es de menos de alrededor de 0.01/µm cuadrado (0.01 huecos por µm cuadrado) . Alternativamente, el número de poro por unidad de área no es de menos de alrededor de 0.03/µm cuadrado, y opcionalmente no es de menos de alrededor de 0. l/µm cuadrado. En otros aspectos, el número de poro por área de unidad no es de más de alrededor de 30/µm cuadrado (30 huecos por µm cuadrado) . Alternativamente el número de poro por área de unidad no es de más de alrededor de 10/µm cuadrado, y opcionalmente no es de más de alrededor de 2/µm cuadrado para proporcionar las mejoras deseadas en el humedecimiento y penetración de líquido.

En aspectos adicionales, la estructura porosa de la película 20 tiene poros distribuidos a lo largo de la sección transversal de la película en donde una suma de las áreas de los poros en sección transversal individuales proporciona un área de poro total la cual no es de menos de alrededor de 5% del área total abarcada por la sección transversal correspondientemente asociada de la película (un por ciento de área de poro de no menos de alrededor de 5%) . Alternativamente, el por ciento de área de poro no es de menos de alrededor de 10%, y opcionalmente no es de menos de alrededor de 15%. En otros aspectos, el pro ciento de área de poro no es de más de alrededor de 70%. Alternativamente, el por ciento de área de poro no es de más de alrededor de 60%, y opcionalmente no es de más de alrededor de 40% para proporcionar las mejoras deseadas.

La morfología de poro interconectada de los huecos o poros 22 formados dentro del material de la película porosa 20 están mostradas representativamente las Figuras 11 a 14. En aspectos particulares de la morfología interconectada están colocados esencialmente al azar a través de las superficies exteriores principales de la película y a través del grosor de la película. El material de película está arreglado en una red irregularmente conectada y generalmente al azar que tiene una multiplicidad de hilos o ligamentos 24 del material de película los cuales se extienden y se expanden a través de los espacios huecos para interconectarse con otros segmentos del material de película. Con referencia a las Figuras 11 y 14, los ligamentos pueden ser observados como un arreglo de filamentos de telaraña de tres dimensiones contiguos. Como un resultado de ésto, los conductos operativos 28 que atraviesan a través de los poros de interconexión están arreglados como un sistema tortuoso de canales torcidos y que dan vuelta los cuales conectan operativamente y se comunican entre las superficies exteriores principales 34 de la película 20. En particular, la película porosa puede exhibir hileras arregladas irregulármente y múltiples de material de película en donde dos o más subniveles parciales internos del material de película pueden observarse. Las hileras o subniveles están distribuidas esencialmente al azar, e incluyen un arreglo esencialmente al azar e irregular de poros internos formados para extenderse a través de cada hilera (por ejemplo la Figura 14) . Las películas de la presente invención están esencialmente libres de poros generalmente tubulares con los huecos alineados en un arreglo de patrón generalmente regular para proporcionar una pluralidad de grupos generalmente colineales de los huecos.

En otros aspectos de la invención, la película porosa de la invención puede incluir poros los cuales están limitados por paredes de poro alargadas tensionadas compuestas de material de película las cuales han sufrido una cantidad seleccionada de deformación por estiramiento plástico. Las regiones tensionadas pueden, por ejemplo, observarse por lo menos a lo largo de los bordes de límite de los huecos de superficie extendidos presentes sobre la superficie más exterior expuesta de la película.

Las técnicas adecuadas para obtener los datos para determinar las varias propiedades mecánicas y las características de poro de la película están además descritas en la sección de "Procedimientos de Prueba" como se establece abajo.

Procedimientos de Prueba Propiedades Mecánicas : Una técnica adecuada para determinar las propiedades mecánicas de la película porosa 20 pueden emplear un probador de tensión Sintech (SINTECH l/D) y un programa de computadora Testworks 3.03. El probador de tensión es un dispositivo disponible de MTS Systems Company, un negocio teniendo oficinas localizadas en Cary, Carolina del Norte 27513. El programa está disponible de MTS Systems Company, de Sintech División, un negocio que tiene oficinas localizadas en Cary, Carolina del Norte 27513. También pueden ser empleados el equipo y el programa de computadora que tienen capacidades esencialmente equivalentes.

Las propiedades mecánicas pueden ser evaluadas con el probador de tensión usando la configuración de prueba de tira.

La prueba se lleva a cabo con una celda de carga de 25 libras (110 N) , y las agarraderas recubiertas de hule de 3 pulgadas (7.6 centímetros) accionadas por aire. La prueba de película se lleva a cabo con una longitud de medición de 2 pulgadas (5.08 centímetros) y una velocidad de cruceta de 5 pulgadas/minuto (12.7 centímetros/minuto) . Una muestra de película individual es cargada perpendicular ahí en el centro de las agarraderas, y se mantiene en el lugar cuando la presión de aire cierra las agarraderas juntas. El grosor de la película es metido por el usuario antes de comenzar la prueba de tensión. En cada experimento, la película es estirada hasta que ocurre el rompimiento, y el programa de equipo u otra programación de equipo crea un esquema de esfuerzo-contra tensión y calcula las propiedades mecánicas deseadas para la muestra. Las propiedades mecánicas pueden incluir, por ejemplo, el esfuerzo de tensión, módulo Young al rompimiento y el por ciento de tensión (% tensión) o alargamiento al rompimiento.

Medición de Ángulo de Contacto Dinámico Las imágenes de gotas de 3 microlitros fueron registradas con un sistema de video de alta velocidad, tal como un sistema de análisis de movimiento NAC HSV 1000, el cual está disponible de Eastman Kodak Company, división de análisis de movimiento, un negocio localizado en 11633 Sorrento Valley Road, San Diego, California 92121-1097. El sistema puede proporcionar una expansión de tiempo de hasta 30 veces y tiene un tiempo de registro largo. La cámara se pone de manera que su sensor está cuadrado a la gota, y a nivel en relación a la superficie sobre la cual la gota está colocada. El tamaño de imagen se pone para cubrir 50% a 75% del ancho del sensor. El escenario está adecuadamente iluminado para dar una buena imagen de la gota; generalmente un alto grado de luz de fondo es apropiada. Por lo menos 3 gotas fueron analizadas para cada material. Cada gota tuvo un volumen de aproximadamente de 3 microlitros. Las películas probadas fueron de alrededor de varios meses de antigüedad y no se aplicó ninguna preparación de superficie o limpieza de superficie. Las tiras de las muestras de película que miden 6 milímetros por 25 milímetros (ancho por longitud) fueron cortadas de las muestras de película y se pegaron a una platina de vidrio. La platina de vidrio con el espécimen de película se colocó sobre el escenario y se usó un mecanismos de gato para ajustar la altura de la fase para una visión adecuada.

El registro es iniciado y la gota se pone sobre la superficie del material que está siendo probado. El registro se terminó después de un tiempo especificado de 12 segundos, o después de que la gota se ha absorbido adentro o se ha esparcido a través de la superficie, lo que sea lo menor. El sistema de video permite un análisis de la dinámica de gota sobre la superficie de la muestra de prueba. Después de que se han completado los registros de video, las cintas de video son codificadas con tiempo.

El análisis cuantitativo se hace usando el programa de análisis de movimiento adecuado tal como el paquete de programa de computadora de análisis de movimiento MAP de Concurrent Processing el cual está disponible de Concurrent Processing, Inc., un negocio teniendo oficinas en 2984 Iroquois, Detroit, Michigan 48214-1838. Por medio del ver una imagen-de tensión del movimiento de la gota exhibida sobre el monitor de video, los ángulos de contacto izquierdo y derecho, así como el ancho y la altura de la gota pueden ser determinados mediante el dibujar seis segmentos de línea. Los valores principales para los ángulos de contacto izquierdo y derecho están reportados para el tiempo transcurrido (ET) desde cero segundos a diez segundos .

El ángulo de contacto para el material de prueba se determinó mediante el "congelamiento" o de otra manera deteniendo la acción de la imagen registrada de la gota sobre un monitor adecuado, y dibujando los seis segmentos de línea a lo largo del perímetro de la gota. La intersección de dos líneas de segmento particulares determina los ángulos de contacto derecho e izquierdo. Con referencia a la Figura 17, una caída representativa 60 está ilustrada yaciendo en contacto con la superficie del material de prueba seleccionado 70. El ángulo de contacto izquierdo 72 puede ser determinado de los segmentos de línea 76 y 78, en donde el segmento de línea 76 está alineado con la superficie del material de prueba y el segmento 78 es esencialmente tangencial a la superficie líquida en el punto de intersección con el material de prueba. El ángulo de contacto recto 64 puede ser determinado de los segmentos de línea 76 y 80 en donde el segmento de línea 80 es esencialmente tangencial a la superficie de líquido en el punto de intersección con el material de prueba. El ancho 66 puede ser determinado de los segmentos de línea 82 y 84, y la altura 68 puede ser determinada de los segmentos de línea 76 y 86.

El programa de computadora puede hacer todos los cálculos incluyendo la longitud escalada, el ángulo de contacto para la caída individual se reporta como un promedio de los ángulos de contacto izquierdo y derecho. Todas las tres gotas son analizadas para generar el valor principal final para la muestra la cual se calcula como un valor promedio para las tres gotas .

Análisis de Microprofilometría de Superficie La microtopografía de superficie de las películas estiradas fue evaluada mediante profilometría de estilo usando el profilómetro RANK-TAYLOR TALYSURF. Las muestras fueron montadas sobre una platina de vidrio, y el profilómetro fue puesto para recolectar una exploración de área de aproximadamente de 0.3 milímetros por 0.3 milímetros generada por 256 indicios, espaciados 1.17 mieras de separación. La punta de la pluma de diamante fue usada. Los expedientes de mapa resultantes fueron reconstruidos usando el programa FORM TALYSURF sobre una computadora APPLE QUADRA 650. Una proyección axonimétrica tridimensional (3D) fue creada, y un indicio de línea única escogido al azar fue extraído de los datos de elevación para cada muestra de película para comparar los perfiles.

Capacidad Para Respirar Los valores de tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR) para los materiales de película fueron calculados de acuerdo con el estándar ASTM E96-80. Las muestras circulares que miden 3 pulgadas de diámetro se cortaron de cada uno de los materiales de prueba y un control estuvo disponible para Hoechst Celanese Corporation. Unas muestras individuales de los materiales de prueba y. un material de control se colocaron a través de las partes superiores abiertas de las tazas de Vapometer individuales que contienen unos 100 mililitros de agua destilada. Las bridas atornilladas fueron apretadas para formar un sello a lo largo de los bordes de la taza. Las tazas fueron colocadas en un horno de tipo de convexión a 100 grados F. La humedad relativa dentro del horno no fue controlada específicamente. Las tazas fueron pesadas y se colocaron inmediatamente en el horno. Después de 24 horas, las tazas fueron removidas del horno y se pesaron de nuevo. La taza de transmisión de vapor de agua de cada material se calculó con base en la pérdida de peso y la tasa de transmisión de vapor de agua de la película controlada, asumiendo que la tasa de transmisión de vapor de agua de la película microporosa 2500 CELGARD® fue de 5000 g/metro cuadrado/24 horas bajo condiciones establecidas predeterminadas. Una tasa de transmisión de vapor de agua específica por 1 milésima de pulgada fue calculada mediante el multiplicar una tasa de transmisión de vapor de agua medida sobre el espesor de película.

Medición de Toma de Agua La toma o absorbencia de agua fue estudiada usando el sistema de microbalanza CAHN DCA 322 el cual incluye una fase móvil. La balanza es sensible a los cambios de fuerza tan pequeños como de 0.1 microgramos y está equipada con dos posiciones para pesar, circuito A y circuito B y una posición de tara, circuito C. El circuito A tiene una mejor sensibilidad mientras que el circuito B puede soportar una carga más grande. Toda la prueba de película se hizo sobre el circuito B de la balanza. Cada muestra de película se cortó en la forma de una tira estrecha de 10 milímetros de largo y de 2 milímetros de ancho. La tira de película fue pegada a un alambre limpiador de boquilla delgado, de .014 de diámetro. Durante la prueba, la muestra de película se sumergió 8 milímetros en agua destilada, la fase se detuvo, la muestra permaneció en el agua por 60 segundos al recolectar el programa de software las lecturas de fuerza, y la muestra se jaló de regreso afuera del agua.

El sistema CAHN incluye una fase móvil la cual puede trasladarse a una tasa estable hacia arriba y hacia abajo. La muestra de prueba se colgó o se montó de otra manera sobre el circuito seleccionado de la balanza, y un vaso picudo de agua se colocó sobre el escenario móvil . El escenario móvil se trae de manera que el borde inferior de la muestra esté justo arriba de la superficie del agua y se comenzó la prueba. El programa de software, el cual es proporcionado con el sistema CAHN, controla el experimento de acuerdo con parámetros los cuales son metidos por el usuario. Para la prueba de película, la muestra de prueba se instaló sobre la balanza, y a la balanza se le quitó la tara justo cuando la muestra de película tocó la superficie del agua.

La ganancia de peso durante 1 minuto de empapado en el agua es mediada y se atribuye a la absorción de agua de la muestra. Para determinar la tasa de absorción de agua, la ganancia de peso es dividida por el tiempo de duración de 60 segundos. Para determinar la absorción de agua específica al final de un empapado diminuto, la ganancia de peso es normalizada al peso de la muestra de película antes de la inmersión en el agua.

En particular el programa de software de sistema es instruido para recolectar lecturas de fuerza a intervalos de 1 segundo. Una longitud de 8 milímetros de la parte expuesta de la muestra de prueba es sumergida en el agua y la fase se detiene. La muestra de prueba se deja en el agua por 1 minuto al recolectar el programa de software las lecturas de fuerza en los intervalos de 1 segundo. La muestra de prueba es entonces jalada de regreso afuera del agua.

Los datos recolectados de un experimento pueden ser entonces evaluados. En particular, los datos pueden ser exportados a un programa de hoja de esparcimiento adecuado, tal como el MICROSOFT EXCEL, versión 5.0, y procesarse para generar un esquema de peso contra el tiempo para el empapado de 1 minuto en el agua. Un ejemplo de un esquema representativo está mostrado en la Figura 18. El esquema muestra la tendencia de la absorción de agua para la muestra de prueba y proporciona una base conveniente para comparar el funcionamiento de absorción de agua relativo y los niveles relativos de acceso del agua de las diferentes muestras de película. La cantidad absorbida de agua listada en los ejemplos se calculó mediante el tomar la ganancia de peso total registrada a un tiempo de 1 minuto (60 segundos) de medición en el esquema de datos, y dividiendo la ganancia de peso total por el peso seco de la muestra de película antes de su inmersión en el agua.

Deberá notarse que la ganancia de peso medida registrada puede incluir una ganancia de peso debido al agua absorbida en la estructura porosa inicial, así como las ganancias de peso debidas a otras interacciones entre la película y el agua. Por ejemplo, una capa de recubrimiento de agua puede formarse sobre la película. Además, la estructura de película puede hincharse para proporcionar poros con un volumen hueco f incrementado, o la película puede de otra manera cambiar en configuración para proporcionar una capacidad incrementada para adquirir y retener el agua absorbida. Por tanto, los datos medidos sobre la absorción de agua no deben interpretarse como una medición absoluta del potencial de absorción de agua de la película. Los datos pueden, sin embargo, proporcionar una base para comparaciones relativas de la capacidad de absorción de agua exhibida por diferentes materiales de película.

En donde la película es altamente hidrofóbica con un ángulo de contacto de aproximadamente de 90 grados (por ejemplo, los ejemplos 9 y 11) , la muestra de película puede no sumergirse en el agua cuando se emplea el procedimiento arriba descrito debido a la fuerza de repulsión fuerte entre el agua y la muestra de película. Por tanto, la toma de agua no será reportada para tales muestras .

Microscopía de Exploración Electrónica y Análisis de Imagen: Las fotomicrografías electrónicas pueden ser generadas por técnicas convencionales las cuales son muy conocidas en el arte de formación de imágenes. Además, las muestras pueden ser preparadas para la formación de imágenes deseadas mediante el emplear técnicas de preparación convencionales y muy conocidas .

Dado que la película porosa de la invención puede ser muy dócil aún a temperaturas bajas, es importante el evitar un embarrado excesivo del material de película cuando la muestra de película está siendo cortada y preparada para una formación de imágenes de la sección transversal de película. En una técnica de preparación adecuada, las muestras pueden, por ejemplo, ser sumergidas en etanol por 1 hora y después sumergirse en nitrógeno líquido. Para las secciones transversales de película, las superficies pueden ser preparadas mediante criomicrotomía, tal como mediante el usar un microtomo Reichert Ultracut S con un sistema de crioseccionamiento FCS (Leica, Deerfield, Illinois) , en el cual es usado un cuchillo de vidrio de 6 milímetros fresco a temperaturas de -180°C. La película resultante puede entonces ser monada sobre un pedestal apropiado y recubrirse con oro o Au/Pd (oro/paladio) . La microestructura de películas puede ser formada en imágenes mediante microscopía de exploración electrónica tal como mediante el usar un microscopio de exploración electrónica JSM 6400 (JEOL de Peabody, Massachusetts) con ambos detectores electrónicos secundario y de esparcimiento posterior.

El análisis de imagen automatizado de huecos y poros de película puede llevarse a cabo por técnicas convencionales muy conocidas. Los ejemplos de tales técnicas están descritas en la obra "APLICACIÓN DE MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA AUTOMATIZADA A ANÁLISIS DE PARTÍCULAS INDIVIDUALES" de Mark S. Germani, de AMERICAN LABORATORY, publicada por International Scientific Communications, Inc.; y en la obra "INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS DE PARTÍCULAS AUTOMATIZADO" de T. B. Vander Wood (derechos reservados 1994, MVA, Inc., de 550 Oakbrock Parkway #200, Norcross, Georgia 30093), Procedimientos de la Asamblea Anual No. 52 de la Sociedad de Microscopía de América, G. W. Bailey y A. J. Garratt-Reed, Editores, publicado por San Francisco Press. Durante el curso de los análisis de imágenes, la imagen de la estructura porosa puede ser digitizada empleando técnicas convencionales .

Por ejemplo, la formación de imágenes de las superficies en sección transversal puede llevarse a cabo con un JEOL 6400 SEM a 8 kilovoltios de voltaje de aceleración. Las imágenes digitales de 8 bits pueden adquirirse a 4000X para el procesamiento de imagen. Las imágenes pueden ser binarizadas usando un umbral de nivel gris de mejor ajuste convencional para definir los poros. Para evitar los pixeles oscuros en las áreas ensombrecidas para evitar que se interpreten como poros, se llevó a cabo una rutina de dilación de 2 -pasada (plegado) por un paso de erosión de 2 -pasadas. Los pixeles oscuros diseminados son eliminados por esta rutina sin afectar las dimensiones originales de los poros .

Los ejemplos siguientes se proporcionan para un entendimiento más detallado de la invención. Lo ejemplos son representativos y no se intenta que limiten específicamente el alcance de la invención.

Ejemplo 1: Un material de rellenador en partículas de CaC03 (SUPERMITE de ECC International) fue modificado con 6% por peso (basado sobre el peso del material rellenador) de surfactante de glicol de silicona DOW CORNING 193 (de Dow Corning Corporation) . El material rellenador modificado y tratado resultante fue entremezclado con una resina compuesta de un copolímero de etileno-octeno-1 (DOWLEX NG 3347A suministrada por Dow Plastics) mediante el usar un mezclador de corte alto FARREL (de Heritage Plastics Inc.) . El tamaño de partícula principal de CaC03 fue de alrededor de 1 miera, y la concentración de CaC03 fue de 43.4% por peso (basado sobre el peso total de la resina, del rellenador y del surfactante) como se midió mediante el análisis de cenizas. El surfactante de glicol silicona DOW CORNING 193 tuvo un número de balance hidrofílico lipofílico de 12.2. El material de película fue fundido usando un extrusor de tornillo gemelo HAAKE de laboratorio operando a 60 revoluciones por minuto, con una matriz de película de 4 pulgadas a una temperatura de 185°C y con rodillos enfriadores. La película fraguada tuvo un grosor de alrededor de 10 milésimas de pulgada. La película fue entonces estirada a 60°C en aire por un factor de 3.5X en su dirección de la máquina (MD) y por un factor de 2.5X en su dirección transversal (TD) secuencialmente usando un estirador de película larga T.M. Después de la liberación de la película desde el estirador, la tasa de estiramiento aérea de la película relajada fue medida. La proporción de estiramiento medida fue de 2.8X en su dirección de la máquina y de 2X en su dirección transversal (área de estiramiento de 5.6X) . Las propiedades mecánicas de la película estirada fueron medidas con un probador de tensión SINTECH en ambas la dirección de la máquina y la dirección transversal (Tabla 1) . La microtopografía de superficie de la muestra de película fue evaluada mediante profilometría de pluma. La estructura de microporo de la muestra de película fue analizada por medio de SEM, y el acceso de agua se midió usando una microbalanza CAHN DCA 322 (Tabla 1) . La tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR) fue medida por medio del método de taza (Tabla 1) y el ángulo de contacto con el agua destilada fue medido usando un análisis de imagen de un video de alta velocidad que registró las microgotas de agua sobre la superficie de la muestra de película (Tabla 1) .

Ejemplo 2: Las partículas del material rellenador CaC03 (SUPERMITE de ECC International) fueron modificadas en la superficie con el surfactante de glicol silicona DOW CORNING 193 (de Dow Corning Corporation) en una solución de surfactante-acetona. El contenido de surfactante fue de 6% por peso basado sobre el peso del rellenador, como se determinó mediante análisis gravimétrico térmico (TGA) . Las partículas rellenadores modificadas fueron entremezcladas con una resina compuesta de un copolímero de etileno-octeno-1 (DOWLEX NG 3347A suministrado por Dow Plastics) mediante el extruir los materiales combinados dos veces a través de un extrusor de tornillo gemelo HAAKE de laboratorio. La concentración de CaC03 fue de 38.2% por peso (basada sobre el peso total de la resina, del rellenador y del surfactante) como se midió por el análisis de cenizas. El material de película del ejemplo fue fraguado usando un extrusor de tornillo gemelo HAAKE de laboratorio operando a 60 revoluciones por minuto, con una matriz de película de 4 pulgadas a una temperatura de 185°C y con los rodillos enfriamiento. La película fraguada tuvo un grosor de alrededor de 10 milésimas de pulgada. La película fue entonces estirada a 60 °C en aire por un factor de 3.5X en su dirección de la máquina (MD) y por un factor de 2.5X en su dirección transversal (TD) secuencialmente usando un estirador de película larga T.M. La proporción estirada de la película relajada fue medida como de 2.28X en la dirección de la máquina y de 1.97X en su dirección transversal. Las propiedades mecánicas de la película estirada fueron medidas en la dirección de la máquina y en la dirección transversal, así como la tasa de absorción de agua y la cantidad de absorción de agua, y se resumen en la Tabla 1.

Ejemplo 3 Las partículas del material rellenador CaC03 (SUPERMITE® de ECC International) fueron modificadas con un tratamiento recubridor con 6% por peso (basado sobre el peso del rellenador) de surfactante de glicol silicona DOW CORNING 193 (de Dow Corning Corporation) . Las partículas rellenadoras modificadas fueron entremezcladas con una resina compuesta de un copolímero de etileno-octeno-1 (DOWLEX NG 3347A suministrada por Dow Plastics) mediante el usar un mezclador de corte alto FARREL (Heritage Plastics, Inc.). La concentración de CaC03 fue de 43.4% por peso (basado sobre el peso total de la resina, del rellenador y del surfactante) como se midió por el análisis de cenizas. Una película soplada de una milésima de pulgada de grosor fue producida de la composición de material de película resultante. Las propiedades mecánicas de microtopografía de superficie en ambas sus direcciones de la máquina y de la dirección transversal así como del ángulo de contacto con el agua destilada, y la tasa de transmisión de vapor de agua se midieron para esta película (Tabla 1) .

Ejemplo 4 Las partículas del material rellenador de CaC03 (SUPERMITE de ECC International) fueron modificadas con un tratamiento de recubrimiento con 6% por peso (basado sobre el peso del rellenador) de surfactante de glicol silicona DOW CORNING 193 (de Dow Corning Corporation) . Las partículas rellenadoras modificadas fueron entremezcladas con una resina compuesta de un copolímero de etileno-octeno-1 (DOWLEX NG 3347A suministrada por Dow Plastics) mediante el emplear un mezclador de corte alto FARREL (de Heritage Plastics, Inc.). La concentración de CaC03 fue de 43.4% por peso (basado sobre el peso total de la resina, del rellenador y del surfactante) como se midió por medio del análisis de cenizas. El material de película fue fraguado usando un extrusor de tornillo gemelo HAAKE de laboratorio operando a 60 revoluciones por minuto, con una matriz de película de 4 pulgadas a una temperatura de 185°C y con rodillos de enfriamiento. La película fraguada tuvo un grosor de alrededor de 10 milésimas de pulgada. La película fue entonces estirada a 60°C en aire por un factor de 3.5X en su dirección de la máguina (MD) y por 2.5X en su dirección transversal (TD) simultáneamente usando un estirador de película larga T.M. La proporción de estiramiento de la película relajada fue medida como de 3.3X en la dirección de la máquina y de 1.95X en la dirección transversal. Las propiedades de tensión de esta película en la dirección de la máquina y en la dirección transversal, así como de la tasa de transmisión de vapor de agua, y el ángulo de contacto fuero medidos para esta película y se resumen en la Tabla 1.

Ejemplo 5: Una resina compuesta de un copolímero de etileno-octeno-1 (DOWLEX NG 3347A suministrado por Dow Plastics) fue entremezclada con partículas de material rellenador de CaC03 (SUPERMITE de ECC International) . La concentración del CaC03 fue de 50% por peso (basado sobre el peso total de la resina y del rellenador) . La película soplada de una milésima de pulgada de grosor fue producida de la composición mencionada arriba. Las propiedades de tensión de esta película en la dirección de la máguina y en la dirección transversal, así como el funcionamiento de absorción de agua y del ángulo de contacto de agua se midieron para esta película y se resumen en la Tabla 1.

Ejemplo 6: Las partículas del material rellenador CaC03 (SUPERMITE de ECC International) fueron modificadas mediante el tratamiento con 6% por peso (basado sobre el peso del rellenador) de surfactante de glicol silicona DOW CORNING 193 (de Dow Corning Corporation) . Las partículas rellenadoras modificadas fueron entremezcladas con una resina compuesta de un copolímero de etileno-octeno-1 (DOWLEX NG3347A suministrada por Dow Plastics) mediante el usar un mezclador de corte superior FARREL (de Heritage Plastics, Inc.) . La concentración de CaC03 fue de 43.4% por peso (basado sobre el peso total de la resina, del rellenador y del surfactante) como se midió mediante el análisis de las cenizas. El material de película fue fraguado usando un extrusor de tornillo gemelo HAAKE de laboratorio operando a 60 revoluciones por minuto, con una matriz de película de 4 pulgadas a una temperatura de 185°C y con los rodillos enfriadores. La película fraguada tuvo un grosor de alrededor de 10 milésimas de pulgada. La película fue entonces estirada a 60 °C en aire por un factor de 3.5X en su dirección de la máquina usando un estirador de película larga T.M. La proporción de estirado de la película relajada fue medida a 3.3X en la dirección de la máquina y a 0.98X en su dirección transversal . El ángulo de contacto y la absorción de agua fueron medidas por esta película, así como las propiedades de tensión en la dirección de la máquina y se resumen en la Tabla 1.

Ejemplo 7 Las partículas del material rellenador CaC03 (SUPERMITE de ECC International) fueron modificadas mediante el tratamiento con 6% por peso (basado sobre el peso del rellenador) de surfactante de glicol silicona DOW CORNING 193 (de Dow Corning Corporation) . Las partículas rellenadoras modificadas fueron entremezcladas con una resina compuesta de un copolímero de etileno-octeno-1 (DOWLEX NG3347A suministrada por Dow Plastics) mediante el usar un mezclador de corte alto FARREL (de Heritage Plastics, Inc.) . La concentración del CaC03 fue de 43.4% por peso (basado sobre el peso total de la resina, del rellenador y del surfactante) como se midió mediante el análisis de cenizas. La película fue fraguada usando un extrusor de tornillo gemelo de laboratorio HAAKE operando a 60 revoluciones por minuto, una matriz de película de 4 pulgadas a una temperatura de 185°C y los rodillos enfriadores. La película fraguada tuvo un grosor de alrededor de 10 milésimas de pulgada. La película fue entonces estirada RT en aire por 4.5X en la dirección de la máquina usando un probador de tensión SINTECH. El ángulo de contacto y la absorción de agua se han medido para esta película, así como las propiedades de tensión en la dirección de la máquina y se resumen en la Tabla 1.

Ejemplo 8 Las partículas del material rellenador de CaC03 (SUPERMITE de ECC International) fueron modificadas con el tratamiento con 6% por peso (basado sobre el peso del rellenador) de surfactante IGEPAL RC 630 (de Rhone-Poulenk INC.). Las partículas de rellenador modificadas fueron entremezcladas con una resina compuesta de un copolímero de etileno-octeno-1 (DOWLEX NG 3347A suministrada por Dow Plastics) mediante el extruir los materiales combinados dos veces a través de un extrusor de tornillo gemelo HAAKE de laboratorio. La concentración de CaC03 fue de alrededor de 45% por peso (basado sobre el peso total de la resina, del rellenador y del surfactante. El surfactante IGEPAL RC 630 tuvo un número de balance hidrofílico-lipofílico de 12.7. La película fue fraguada usando un extrusor de tornillo gemelo HAAKE de laboratorio operando a 60 revoluciones por minuto, con una matriz de película de 4 pulgadas a una temperatura de 85°C y con rodillos enfriadores. La película fraguada tuvo un grosor de alrededor de 10 milésimas de pulgada. La película fue entonces estirada a la temperatura ambiente en el aire por un factor de 4.5X en su dirección de la máquina usando un probador de tensión SINTECH. El ángulo de contacto de agua y la tasa de absorción de agua, así como las propiedades de tensión en la dirección de la máquina, fueron medidas para esta película y se resumen en la Tabla 1.

Ejemplo 9: Esta muestra estuvo compuesta de una película de polipropileno microporosa comercialmente disponible CELGARD 2500, que tiene un calibre de 1 milésima de pulgada y está disponible de Hoechst Celanese Corporation, un negocio teniendo oficinas localizadas en Charlotte, Carolina del Norte. Las propiedades de la película fueron medidas y se resumen en la Tabla 1.

Ejemplo 10: Esta muestra estuvo compuesta de una película de polipropileno microporosa comercialmente disponible, CELGARD 2500, obtenida de Hoechst Celanese Corporation, la película microporosa tuvo un calibre de 1 milésima de pulgada y fue modificada con surfactante mediante el sumergirla en una solución a 10% por peso de surfactante de glicol silicona hidrofílica (DOW CORNING 193) en acetona por 1 hora y el secado a 50 °C por 6 horas antes de la prueba. La absorción de agua de la película microporosa modificada se ha medido, así como las propiedades de tensión y se resumen en la Tabla 1.

Ejemplo 11 Esta muestra estuvo compuesta de una película de poliolefina llenada y estirada biaxialmente comercialmente disponible producción de planta piloto, recibida de Mitsubishi Petrochemical Co., LTD., un negocio teniendo oficinas en Tokio, Japón. La concentración de CaC03 en la película fue de 60% por peso. Las propiedades de la película fueron obtenidas de una segunda fuente y se resumen en la Tabla 1.

Ejemplo 12: Esta muestra estuvo compuesta de una película de poliolefina llenada estirada disponible comercialmente de KAO Corporation, un negocio teniendo oficinas en Japón. La concentración de CaC03 en esta película fue de 54% por peso. Las propiedades de la película fueron obtenidas de una segunda fuente y se resumen en la Tabla 1.

TABLA 1 Los datos comparativos mostrados en la Tabla 1 indican que las películas porosas hidrofílicas de la invención, particularmente las partículas microporosas estiradas biaxialmente (por ejemplo, Ejemplos 1, 2 y 4) pueden demostrar el balance superior entre el funcionamiento mecánico y las propiedades funcionales, en comparación a las películas convencionales conocidas en el arte previo (Ejemplos 5, 9, 10, 11 y 12) . Las películas pueden proporcionar más propiedades de tensión balanceadas en ambas direcciones transversal y de la máquina, pueden proporcionar un módulo bajo, tal como un módulo de no más de 40 MPa y como un resultado, pueden exhibir una flexibilidad alta. Las películas de la invención pueden exhibir una capacidad para respirar específica mejorada tal como una tasa de transmisión de vapor de agua la cual está en el rango de alrededor de 16,000 g/metro cuadrado/24 horas/milésima de pulgada, pueden exhibir un humedecimiento mejorado tal como a ángulos de contacto abajo de 70 deg. Las películas también pueden exhibir un potencial de absorción de agua mejorado en el rango de 1.5-2 mg/mg. Además, las películas estiradas, particularmente las películas estiradas biaxialmente de la presente invención pueden proporcionar una morfología porosa interconectada de superficie abierta distintiva, y pueden proporcionar una microtopografía de superficie bien desarrollada la cual puede mejorar las propiedades de tacto de la película.

Habiendo por tanto descrito la invención en bastante detalle, será fácilmente evidente el que pueden hacerse varios cambios y modificaciones sin departir del espíritu de la invención. Todos los cambios y modificaciones se contemplan como que están dentro del espíritu de la invención, como se definen por las reivindicaciones anexas.

Claims (21)

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Una película porosa humedecible que comprende un material de película de polímero que tiene una morfología porosa; dicha película proporciona un valor de tasa de transmisión de vapor de agua de por lo menos de alrededor de 1000 gramos por metro cuadrado por 24 horas por milésima de pulgada de grosor de película, un módulo de no menos de alrededor de 1 MPa, un ángulo de contacto de agua de no más de alrededor de 80 grados; un valor de alargamiento al rompimiento de no menos de alrededor de 100% con respecto a la primera dirección principal de dicha película, y un valor de alargamiento al rompimiento de no menos de alrededor de 100% con respecto a la segunda dirección principal de dicha película, dicha segunda dirección está alineada esencialmente en forma perpendicular a dicha primera dirección.

2. Una película porosa tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha película proporciona un primer valor de resistencia a la tensión de no menos de alrededor de 6 MPa con respecto a una primera dirección principal de dicha película.

3. Una película porosa tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizada porque dicha película proporciona un segundo valor de resistencia a la tensión de no menos de alrededor de 6 MPa con respecto a una segunda dirección principal de dicha película, dicha segunda dirección está alineada esencialmente en forma perpendicular a dicha primera dirección.

4. Una película porosa tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha película proporciona un valor de alargamiento al rompimiento de no menos de alrededor de 30% con respecto a una primera dirección principal de dicha película.

5. Una película porosa tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizada porque dicha película proporciona un valor de alargamiento al rompimiento de no menos de alrededor de 30% con respecto a dicha segunda dirección principal de dicha película, y una segunda dirección alineada esencialmente perpendicular a dicha primera dirección.

6. Una película porosa tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha película proporciona un valor de tasa de transmisión de vapor de agua de no menos de alrededor de 2000 gramos por metro cuadrado por 24 horas por milésima de pulgada de grosor de película.

7. Una película porosa tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha película proporciona un módulo de no más de alrededor de 500 MPa.

8. Una película porosa tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha película proporciona un ángulo de contacto de agua de no más de alrededor de 75 grados .

9. Una película porosa de polímero tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha morfología porosa incluye una red de dicho material de polímero que delimita una pluralidad de huecos que tienen tamaños de poro los cuales incluyen una longitud de eje principal la cual es de por lo menos de alrededor de 0.05 µm.

10. Una película porosa de polímero tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha morfología porosa incluye una red de dicho material de polímero que delimita una pluralidad de huecos que tienen tamaños de poro los cuales incluyen una longitud de eje principal la cual es de por lo menos de alrededor de 0.2 µm.

11. Una película porosa de polímero tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha película exhibe una morfología porosa de superficie abierta la cual incluye una pluralidad de poros distribuidos a través de una dimensión de grosor de dicha película.

12. Una película porosa de polímero tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha morfología porosa incluye una red de material de polímero el cual delimita una pluralidad de huecos los cuales se abren a una superficie de recubrimiento principal de dicha película.

13. Una película porosa de polímero tal y como se reivindica en la cláusula 10, caracterizada porque dicha superficie de recubrimiento principal de dicha película tiene un área de poro de superficie abierta promedio de no menos de alrededor de 5% del área de superficie de dicha superficie de recubrimiento principal .

14. Una película porosa de polímero tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque una sección transversal a través de una dimensión de espesor de dicho material de película exhibe una red que tiene una configuración celular de tipo de espuma.

15. Una película porosa de polímero tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha el material de película incluye una red conectada irregularmente y generalmente al azar que tiene una multiplicidad de ligamentos de material de película los cuales se extienden a través y se esparcen a través de los espacios huecos para interconectarse con otros segmentos de dicho material de película.

16. Una película porosa de polímero tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dichos ligamentos proporcionan un arreglo de telaraña, tridimensional contiguo.

17. Una película porosa de polímero tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha película tiene un valor de aspereza de superficie promedio de no más de un micrómetro, y una altura de aspereza pico de no más de alrededor de 5 micrómetros .

18. Una película porosa de polímero tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicho material de polímero incluye un material de polietileno de baja densidad lineal (LLDPE) .

19. Una película porosa de polímero tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha película porosa se ha producido de una capa de película precursora la cual es suficientemente hidrofílica y humedecible para proporcionar un ángulo de contacto con el agua de no más de alrededor de 37 grados .

20. Una película porosa de polímero tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha película se ha producido de un material fuente el cual contiene partículas de rellenador las cuales llevan un surfactante hidrofílico.

21. Una película porosa de polímero tal y como se reivindica en la cláusula 20, caracterizada porque dichas partículas de rellenador tienen un peso, y una cantidad de dicho surfactante que no es de menos de alrededor de 3% por peso del peso de la partícula de rellenador. R E S U M E N Una película de polímero hidrofílica microporosa que tiene una morfología compuesta de poros distintivamente interconectados los cuales son deseablemente de superficie abierta. En aspectos particulares, la película puede proporcionar un valor de tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR) de por lo menos de alrededor de 1000 gramos por metro cuadrado por 24 horas por milésima de pulgada (0.00254 cm) de grosor de película. La película puede exhibir un módulo de no menos de alrededor de 1 MPa, y también puede exhibir una tensión de alargamiento al rompimiento de por lo menos de alrededor de 100% en ambas direcciones de la máquina y transversal. La película también puede proporcionar un ángulo de contacto de agua de no más de alrededor de 80 grados. En otros aspectos, la película porosa también puede incluir otras propiedades o características, tal como una resistencia al rompimiento deseada, un alargamiento al rompimiento deseado, y los huecos o poroso que tienen formas, tamaños, distribuciones y configuraciones distintivas.