MXPA00006098A

MXPA00006098A - Peliculas microporosas que tienen capacidad para respirar zonificada

Info

Publication number: MXPA00006098A
Application number: MXPA/A/2000/006098A
Authority: MX
Inventors: Carol Ann Blaney; Bela Haffner William; Michael Campbell Stephen; Howard Martin Welch; Larry Ned Barnett Jr; David Arthur Fell; Sarah Jane Marie Freiburger; Marianne Keevil Leick; Ann Louise Mccormack; Douglas H Tulley Jr
Original assignee: Kimberlyclark Worldwide Inc
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 2000-06-19
Publication date: 2001-07-31

Abstract

Se proporcionan películas microporosas respírales que tienen capacidad para respirar regional en regiones tasa de transmisión de vapor de agua de alto espesor y regiones de tasa de transmisión de vapor de agua de bajo espesor. Las películas microporosas zonificadas respirables pueden hacerse mediante el aplicar selectivamente calor y/o presión a regiones especificas de la película microporosa tal como mediante el alimentar una película microporosa a través de un par de rodillos de pellizco calentados con uno de los rodillos teniendo unárea de superficie aumentada o mediante el aplicar un vapor enfocado de aire caliente. Las películas microporosas de monocapa y las películas de capas múltiples teniendo por lo menos una capa microporosa pueden tratarse para impartir capacidad para respirar zonificada a la película.

Description

PELÍCULAS MICROPOROSAS QUE TIENEN CAPACIDAD ARA RESPIRAR ZONIFICADA Campo de la Invención La presente invención se refiere a películas microporosas con capacidad para respirar. Más particularmente, la presente invención se refiere a películas microporosas con capacidad para respirar que tienen capacidad para respirar zonificada y a métodos para hacer las mismas.

Antecedentes de la Invención Las películas microporosas son barreras con capacidad para respirar en el sentido de que la película actúa como una barrera a los líquidos y a la materia en partículas pero permite que el vapor de agua y el aire pasen a través de la misma. Además, para lograr y mantener una alta capacidad para respirar es posible el proporcionar un artículo que sea más cómodo de usar ya que la emigración de vapor de agua a través de la tela ayuda a reducir y/o a limitar la incomodidad resultante de la humedad en exceso atrapada en contra de la piel . Por tanto, tal artículo puede contribuir potencialmente a un bienestar de la piel mejorado global.

Por tanto, las películas microporosas se han hecho un artículo importante de comercio, encontrando una amplia variedad de aplicaciones. Por ejemplo, las películas microporosas se han usado como cubiertas exteriores para productos para el cuidado personal tales como pañales, calzoncillos de aprendizaje, prendas para incontinencia, productos para la higiene de la mujer y similares. Además, las películas microporosas han encontrado en forma similar uso en el vestuario de protección y en los productos para el control de la infección tales como trajes quirúrgicos, cubiertas quirúrgicas, ropa de trabajo de protección, vendajes para heridas y vendas. Frecuentemente las películas microporosas son utilizadas como laminados de capas múltiples en tales aplicaciones. Las películas pueden proporcionar las propiedades de barrera deseadas al artículo mientras que otros materiales laminados a las mismas pueden proporcionar características adicionales tales como firmeza, resistencia a la abrasión y buen tacto. Por ejemplo, los tejidos fibrosos tales como las telas no tejidas permitirán al laminado el retener su capacidad para respirar y pueden proporcionar una resistencia adicional así como un artículo que tenga una sensación de tipo de paño. Por tanto, los laminados de película microporosa pueden ser usados en una variedad de aplicaciones incluyendo, por ejemplo, aquellos descritos arriba.

Aún cuando la capacidad para respirar proporcionada por las películas microporosas y/o laminados de las mismas es ventajoso en muchos artículos, existe en algunas situaciones en donde la capacidad para respirar puede ser indeseable. Por ejemplo, en los artículos para el cuidado personal tales como los pañales o las prendas para incontinencia la barrera con capacidad para respirar y el núcleo absorbente generalmente trabajan juntos para retener los fluidos del cuerpo descargados adentro de la prenda. Sin embargo, cuando el fluido es retenido dentro del núcleo absorbente, significativamente comienzan a pasar niveles superiores de vapor de agua a través de la barrera con capacidad para respirar. Los niveles incrementados de vapor de agua que pasan a través de la cubierta exterior pueden formar un condensado sobre la superficie exterior de la prenda. El condensado es simplemente agua pero puede percibirse por la usuaria como un escurpmiento. Además, el condensado puede crear una sensación incómoda y mojada a la parte exterior de la prenda lo cual no es placentero para aquellas que manejan el artículo. Se cree que los beneficios de bienestar de la piel y/o de comodidad incrementada de las cubiertas exteriores con capacidad para respirar no son frecuentemente logrados en áreas directamente adyacentes a la parte del núcleo absorbente la cual retiene cantidades considerables de líquido (por ejemplo típicamente aquellas áreas de la región de entrepierna o central de la prenda) . Proporcionando una barrera con capacidad para respirar la cual tiene menos capacidad para respirar o una capacidad para respirar limitada en tales regiones, mientras que se proporciona buena capacidad para respirar en las regiones restantes, proporcionar a una prenda con una excelente comodidad para la usuaria pero la cual limita el potencial para el mojado de la cubierta exterior. Por tanto, una barrera con capacidad para respirar que proporciona ya sea una capacidad para respirar zonificada o controlada regionalmente es altamente deseable.

Por tanto, existe una necesidad de una película microporosa con capacidad para respirar que tiene regiones con niveles varios de capacidad para respirar. Además, existe una necesidad de tales películas las cuales retengan las propiedades de barrera deseadas y las cuales sean capaces de laminarse a los materiales adicionales. Además existe una necesidad de métodos para hacer tales películas y en particular métodos de obtener confiablemente los niveles deseados de capacidad para respirar en regiones distintas de una película.

Síntesis de la Invención Las necesidades antes mencionadas son llenadas y los problemas experimentados por aquellos expertos en el arte se superan por la película de la presente invención la cual, en un aspecto, comprende una primera región microporosa que tiene un grosor de menos de 50µ y una tasa de transmisión de vapor de agua de por lo menos de 800 gramos por metro cuadrado por 24 horas y una segunda región que tiene un grosor esencialmente igual a o menor que aquel de la primera región en donde la tasa de transmisión de vapor de agua de la segunda región es de por lo menos de 15% menos que la tasa de transmisión de vapor de agua de la primera región. Deseablemente la segunda región tiene una porosidad disminuida relativa a aquella de la primera región. A pesar de la existencia de las variaciones en la estructura de película, la película puede tener una hidrocabeza de por lo menos de alrededor de 50 mbar. La segunda región deseablemente tiene unas dimensiones mínimas de 3 cm por 5 cm y aún más deseablemente comprende de desde alrededor de 5% a alrededor de 75% del área de dicha película. En una incorporación, la primera región puede tener una tasa de transmisión de vapor de agua en exceso de alrededor de 2,500 gramos por metro cuadrado por 24 horas y la segunda región una tasa de transmisión de vapor de agua de menos de alrededor de 1,500 gramos por metro cuadrado por 24 horas. Adicionalmente, la segunda región puede tener un grosor de menos de alrededor de 95% del grosor de la primera región. Además, la película puede comprender una tercera región que tiene una tasa de transmisión de vapor de agua intermedia a aquella de las regiones primera y segunda. La película puede ser una película de monocapa o parte de una estructura de película de capas múltiples y puede también ser laminada con uno o más materiales adicionales como se desee.

En un aspecto adicional de la invención, los métodos para hacer las películas que tienen regiones de una capacidad para respirar variada son proporcionados y pueden comprender el proporcionar una película microporosa que tenga una hidrocabeza de por lo menos de 50 mbars y una tasa de transmisión de vapor de agua de por lo menos de 800 gramos por metro cuadrado por 24 horas y después aplicar selectivamente calor y/o presión a una parte de dicha película creando por tanto las regiones primera y segunda ahí. La porosidad y la tasa de transmisión de vapor de agua es disminuida dentro de la segunda región de la película microporosa, por ejemplo, la región en la cual el calor y/o la presión se han aplicado selectivamente, en relación a la tasa de transmisión de vapor de agua y a la porosidad de la primera región. En una incorporación, la película puede ser calentada antes y/o simultáneamente con la aplicación de la presión. La segunda región puede tener dimensiones mínimas de por lo menos de 3 cm por 5 cm y deseablemente la segunda región comprende de desde alrededor de 5% a alrededor de 75% del área de dicha película. En una incorporación particular, la presión es aplicada selectivamente a la película microporosa por un par de rodillos en donde por lo menos uno de los rodillos es un rodillo con patrón que tiene una superficie resaltada. Opcionalmente, uno o ambos de los rodillos puede ser calentado. Las películas de monocapa o de capas múltiples que tienen por lo menos una capa microporosa pueden ser utilizadas en conjunción con los métodos de la presente invención.

En aún otro aspecto de la invención, los métodos para hacer los laminados de película que tienen una capacidad para respirar regional variada se proporcionan y pueden comprender el proporcionar una película microporosa de polímero termoplástico con capacidad para respirar que tiene una tasa de transmisión de vapor de agua de por lo menos de 800 gramos por metro cuadrado por 24 horas y una hidrocabeza de por lo menos de 50 mbar y unir la película con capacidad para respirar a un material fibroso con capacidad para respirar formando por tanto un laminado de capas múltiples. El material fibroso puede comprender un material polimépco elástico que tiene un punto de fundido de por lo menos de 10°C mayor que el polímero termoplástico que comprende dicha película. Una región seleccionada de la película microporosa puede entonces ser tratada con una energía suficiente en donde la porosidad dentro de esa región de la película microporosa es disminuida a una cantidad deseada. En una incorporación particular, una región seleccionada del laminado de película puede ser tratado para reducir su tasa de transmisión de vapor de agua mediante el exponer selectivamente la región a suficiente calor tal como mediante el aire caliente enfocado, capaz de provocar una fracción de fundido significante en el polímero de película. Con el inicio de una fracción de fundido significante la porosidad de la película puede ser disminuida, por ejemplo una fracción de polímero significante en el polímero de película. Con el inicio de una fracción de fundido significante la porosidad de la película puede ser disminuida, por ejemplo la densidad puede ser aumentada, dentro de la región seleccionada de la película.

Definiciones Como se usó aquí el término tejido o tela "no tejida" significa un tejido que tiene una estructura de fibras o hilos individuales los cuales están entrecolocados, pero no en una manera identificable como en una tela tejida o tramada. Los tej idos o las telas no tej idas se han formado a través de muchos procesos tales como, por ejemplo, los procesos de soplado con fusión, los procesos de enlazado con hilado, el hidroenredado, los procesos de tejido cardado y unido y la colocación por aire.

Como se usó aquí el término "fibras enlazadas con hilado" se refiere a fibras de diámetro pequeño de un material polimépco orientado en forma esencialmente molecular. Las fibras enlazadas con hilado son generalmente formadas mediante el extruir el material termoplástico derretido como filamentos de una pluralidad de vasos capilares finos, usualmente circulares de un órgano hilandero con el diámetro de los filamentos extruidos siendo entonces rápidamente reducido tal como por ejemplo, se describió en las patentes de los Estados Unidos de América números 4,3 0,563 otorgada a Appel y otros, 3,692,618 otorgada a Dorschner y otros, 3,802,817 otorgada a Matsuki y otros, 3,338,992 y 3,341,394 otorgadas a Kinney, 3,502,763 otorgada a Hartman, 3,542,615 otorgada a Dobo y otros, y 5,382,400 otorgada a Pike y otros; 5,795,926 otorgada a Pike y otros y en la solicitud de patente de los Estados Unidos de América comúnmente cedida serie No. 08/756,426 presentada el 26 de noviembre de 1996 otorgada a Marmon y otros. Las fibras enlazadas con hilado son generalmente no pegajosas cuando éstas son depositadas sobre la superficie recolectora y son generalmente continuas.

Como se usó aquí el término "fibras sopladas con fusión" significa fibras de material polimépco las cuales son generalmente formadas mediante el extruir un material termoplástico derretido a través de una pluralidad de vasos capilares de matriz, usualmente circulares y finos, como hilos o filamentos derretidos a adentro de corrientes de gas (por ejemplo de aire) , usualmente calientes y a alta velocidad y convergentes las cuales atenúan los filamentos del material termoplást co derretido para reducir su diámetro. Después, las fibras sopladas con fusión pueden ser llevadas por la corriente de gas a alta velocidad y son depositadas sobre una superficie recolectora para formar un tejido de fibras sopladas con fusión dispersadas al azar. Tal proceso está descrito, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América número 3,849.241 otorgada a Butm y otros y en la patente de los Estados Unidos de América número 5,271,883 otorgada a Timmons y otros. Las fibras sopladas con fusión pueden ser continuas o discontinuas, son generalmente más pequeñas de 10 mieras en diámetro promedio y generalmente son pegajosas cuando se depositan sobre una superficie recolectora.

Como se usó aquí, el "laminado no tejido de capas múltiples" significa un laminado de dos o más capas no tejidas tales como, por ejemplo en donde algunas de las capas son enlazadas con hilado y algunas son sopladas con fusión; por ejemplo, laminado de material enlazado con hilado/soplado con fusión/enlazado con hilado (SMS) . Los ejemplos de los laminados de no tejido de capas múltiples están descritos en las patentes de los Estados Unidos de América números 4,041,203 otorgada a Brock y otros, 5,178,931 otorgada a Perkms y otros y 5,188,885 otorgada a Timmons y otros. Tal laminado puede hacerse mediante el depositar secuencialmente sobre una primera banda formadora móvil una capa de tela enlazada con hilado, después una capa de tela soplada con fusión y por último otra una capa unida con hilado y entonces unir el laminado tal como mediante unión de punto térmico como se describe abajo. Alternativamente, las capas de tela pueden hacerse individualmente, recolectarse en rollos, y combinarse en un paso de unión separado.

Como se usó aquí, el término "dirección de la máquina" o "MD" significa la dirección de la tela en la dirección en la cual ésta es producida. El término "dirección transversal a la máquina" o "CD" significa la dirección de la tela esencialmente perpendicular a la dirección de la máquina.

Como se usó aquí el término "polímero" generalmente incluye pero no se limita a los homopolímeros, a los copolímeros, tales como por ejemplo, a los copolímeros de bloque, de injerto, al azar y alternantes, a los terpolímeros, etcétera y a las mezclas y modificaciones de los mismos. Además, a menos que se limite específicamente de otra manera, el término "polímero" incluye todas las configuraciones espaciales posibles de la molécula. Estas configuraciones incluyen, pero no se limitan a las simetrías isotáctica, smdiotáctica y al azar.

Como se usó aquí, la "unión ultrasónica" significa un proceso llevado a cabo, por ejemplo, mediante el pasar la tela entre un cuerno sónico y un rodillo de yunque como se ilustra en la patente de los Estados Unidos de América número 4,374,888 otorgada a Bomslaeger.

Como se usó aquí, la "unión de punto" significa la unión de una o más capas de tela en una pluralidad de puntos de unión discretos y pequeños. Por ejemplo, la unión de punto térmico generalmente involucra el pasar una o más capas que van a ser unidas entre los rodillos calentados tal como, por ejemplo, un rodillo con patrón grabado y un rodillo de calandrado liso. El rodillo grabado es grabado con patrón en alguna manera de forma que la tela completa no esté unida sobre su superficie completa y de que rodillo de yunque sea usualmente plano. Como un resultado de esto, se han desarrollado varios patrones para los rodillos grabados por razones funcionales así como estéticas. Un ejemplo de un patrón de punto de unión es el patrón de Hansen Pennmgs o "H&P" con alrededor de un área unida de 30% cuando nuevo y con alrededor de 200 uniones/pulgada cuadrada como se enseñó en la patente de los Estados Unidos de América número 3,855,046 otorgada a Hansen y otros.

Como se usó aquí, el término "barrera" significa una película, laminado u otra tela la cual es relativamente impermeable a la transmisión de los líquidos y la cual tiene una hidrocabeza de por lo menos de 50 mbar. La hidrocabeza es una medida de las propiedades de barrera de líquido medidas en millibars (mbar) como se describe aquí abajo. Sin embargo, deberá notarse que en muchas aplicaciones de telas de barrera, puede ser deseable el que éstas tengan un valor de hidrocabeza mayor de alrededor de 80 mbars, 150 mbars o aún de 200 mbars.

Como se usó aquí, el término "capacidad para respirar" se refiere a la tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR) de un área de tela la cual es medida en gramos de agua por metro cuadrado por día (gramos por metro cuadrado por 24 horas) . La tasa de transmisión de vapor de agua de una tela es la tasa de transmisión de vapor de agua la cual, en un aspecto, da una indicación de qué tan cómoda puede ser una tela de usar. La tasa de transmisión de vapor de agua puede ser medida como se indica abaj o .

Como se usó aquí el término "fibra de monocomponente" se refiere a una fibra formada de uno o más extrusores usando sólo un polímero. Esto no quiere decir que se excluyan fibras formadas de un polímero al cual se han agregado los aditivos. Como se usó aquí el término "fibras de multicomponente" se refiere a fibras las cuales se han formado de por lo menos dos polímeros extruidos de extrusores separados pero hilados juntos para formar una fibra. Las fibras de multicomponente también son algunas veces mencionadas como fibras conjugadas o de bicomponente . Los polímeros de una fibra de multicomponente están arreglados en zonas distintas colocadas en forma esencialmente constante a través de la sección transversal de la fibra y que se extienden continuamente a lo largo de la longitud de la fibra. La configuración de tal fibra puede ser, por ejemplo, un arreglo de vaina/núcleo en donde un polímero está rodeado por otro o puede ser un arreglo de lado por lado, un arreglo de pastel o un arreglo de tipo de "islas en el mar". Las fibras de multicomponente se muestran en la patente de los Estados Unidos de América número 5,108,820 otorgada a Kaneko y otros, en la patente de los Estados Unidos de América número 4,795,668 otorgada a Krueger y otros y en la patente de los Estados Unidos de América número 5,336,552 otorgada a Strack y otros. Las fibras conjugadas también y los métodos para hacerlas también se enseñan en la patente de los Estados Unidos de América número 5,382,400 otorgada a Pike y otros y pueden usarse para producir el rizado en las fibras mediante el emplear las diferentes propiedades de cristalización diferencial de los dos polímeros (o más) . Las fibras también pueden tener varias formas tales como aquellas descritas en las patentes de los Estados Unidos de América números 5,277,976 otorgada a Hogle y otros, 5, 66,410 otorgada a Hills y 5,069,970 y 5,057,368 otorgadas a Largman y otros .

Como se usó aquí el término "mezcla" significa una combinación de dos o más polímeros mientras que el término "aleación" significa una subclase de mezclas en donde los componentes son mmisibles pero se han compatibilizado.

Como se usó aquí el término "fibras de biconstituyente" o "de multiconstituyente" se refiere a fibras las cuales se han formado de por lo menos dos polímeros extruidos del mismo extrusor como una mezcla. El término "mezcla" está definido arriba. Las fibras de biconstituyente no tienen los varios componentes de polímero arreglados en zonas distintas colocadas en forma relativamente constante a través del área en sección transversal de la fibra y los varios polímeros son usualmente no continuos a lo largo de la longitud completa de la fibra; en vez de esto, usualmente formando fibrillas o protofíbrillas las cuales empiezan y terminan al azar. Las fibras de biconstituyente son discutidas en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,294,482 otorgada a Gessner y en libro de texto "Mezclas y Compuestos de Polímero" de John A.

Como se usó aquí, el término "lienzo" significa una tela de peso ligero usada como un material de respaldo. Los lienzos son frecuentemente usados como la tela básica para los productos recubiertos o laminados .

Como se usó aquí el término "prenda" significa cualesquier tipo de vestuario no orientado médicamente el cual puede ser usado. Esto incluye la ropa de trabajo industrial y los cubretodos, las prendas interiores, los pantalones, las camisas, los sacos, los guantes, los calcetines y similares.

Como se usó aquí el término "producto para el control de la infección" significa artículos orientados médicamente tales como cubiertas y batas quirúrgicos, máscaras para la cara, cubiertas para la cabeza tales como gorras abombadas, gorras quirúrgicas y caperuzas, artículos para los pies tales como cubiertas para zapato, cubiertas para bota y pantuflas, vendajes para heridas, vendas, envolturas de esterilización, paños limpiadores, prendas tales como batas de tipo de laboratorio, cubretodos, delantales y sacos, ropa de cama para pacientes, sábanas para camilla y cunas, y similares.

Como se usó aquí, el término "producto para el cuidado personal" significa artículos orientados para la higiene personal tales como pañales, calzoncillos de aprendizaje, prendas interiores absorbentes, productos para la incontinencia del adulto, productos para la higiene de la mujer y similares.

Como se usa el término "cubierta protectora" significa una cubierta para vehículos tales como carros, camiones, botes, aeroplanos, motocicletas, bicicletas, carritos de golf, cubiertas para equipo frecuentemente deseado al exterior tales como parrillas, equipo de prado y jardín (segadoras, rototplladoras, etcétera) y muebles para prado así como cubiertas de p so, telas para mesa, cubiertas para área de pie nic, tiendas, mantas y similares.

Breve Descripción de los D butos La figura 1 es una representación esquemática de un conjunto de rodillo de punto de presión de ejemplo adecuado para usarse en la práctica de la presente invención y una película tratada en forma zonificada hecha de la misma.

La figura 2 es una representación en sección transversal de una película microporosa tratada mostrada en la figura 1 tomada en el punto A-A' .

La figura 3 es una representación en sección transversal de un rodillo con patrón de ejemplo adecuado para usarse en la práctica de la presente invención.

La figura 4 es una representación esquemática de un conjunto de rodillo de punto de presión de ejemplo adecuado para la práctica de la presente invención y de una película tratada en la zona hecha con el mismo.

La figura 5 es una representación esquemática de un conjunto de rodillo de punto de presión de ejemplo adecuado para usarse en la práctica de la presente invención y de una película tratada en la zona hecha con el mismo.

La figura 6 es una representación esquemática de un conjunto de rodillo de punto de presión de ejemplo adecuado para usarse en la práctica de la presente invención y de una película tratada de zona hecha con el mismo.

La figura 7 es una representación en sección transversal de rodillo con patrón de ejemplo adecuado para usarse en la práctica de la presente invención.

La figura 8 es una representación en sección transversal de un rodillo con patrón de ejemplo adecuado para usarse en la práctica de la presente invención.

La figura 9 es una fotomicrografía de una región no tratada de una película con capacidad para respirar microporosa.

La figura 10 s una fotomicrografía de una región tratada de la misma película microporosa mostrada en la figura 9.

La figura 11 es una representación esquemática de un conjunto de aire caliente enfocado de ejemplo adecuado para la práctica de la presente invención y de una película tratada de zona hecha con el mismo.

La figura 12 es una vista en plano de una cubierta exterior para un pañal o prenda para incontinencia convertida de la película con capacidad para respirar tratada de zona regionalmente de la figura 11.

La figura 13 es una representación esquemática de un conjunto de aire caliente enfocado de ejemplo adecuado para la práctica de la presente invención y de una película tratada de zona hecha con el mismo.

La figura 14 es una vista en plano de una cubierta exterior para una prenda para la incontinencia o pañal convertida de la película con capacidad para respirar tratada de zona regionalmente de la figura 13.

La figura 15 es una representación esquemática de un conjunto de aire caliente enfocado de ejemplo adecuado para la práctica de la presente invención y de los laminados de película tratados de zona convertidos hechos con el mismo.

La figura 16 es una vista en plano de una cubierta exterior laminada de no tejido/película para un pañal o prenda para incontinencia tratada de acuerdo con el proceso de la figura 15.

Descripción Detallada de la Invención Una película microporosa con capacidad para respirar puede ser tratada, de acuerdo con la presente invención para crear una película con capacidad para respirar que tiene regiones de capacidad para respirar variadas. En relación a la figura 1, la película microporosa 12 es desenrollada de un rollo de suministro 14 y se alimenta dentro de un punto de presión 16 creado por los rodillos de punto de presión primero y segando 18 y 20. El primer rodillo de punto de presión 18 puede tener una superficie con patrón tal como una superficie resaltada 22 por lo que la película que entra en el punto de sujeción 16 a un lado de la superficie resaltada 22 experimenta una presión de compactación. El segundo rodillo de punto de presión 20 puede ser un rodillo plano (por ejemplo sin patrón) o uno con patrón aún cuando deseablemente el segundo rodillo de punto de presión comprende un rodillo sin patrón. La película microporosa 12 es deseablemente calentada y puede ser calentada antes de entrar en el punto de presión 16 y/o al entrar en el conjunto de rodillo de punto de presión. Deseablemente la película es calentada mediante el usar uno o más rodillos calentados. El calor y/o la presión aplicada a la película microporosa reduce el tamaño y/o el número de poros dentro de la película microporosa reduciendo por tanto la capacidad para respirar o la tasa de trasmisión de vapor de agua de la película en las áreas tratadas. El grado al cual la porosidad y la tasa de transmisión de vapor de agua correspondiente es disminuida dentro de las regiones selectivamente tratadas variará con la cantidad de calor y/o presión aplicada a las mismas. Por tanto, una película microporosa con capacidad para respirar puede hacerse teniendo regiones de una capacidad para respirar variada y controlada. Aún con relación a la figura 1, una película microporosa es creada que tiene las primeras regiones con capacidad para respirar 24 y las segundas regiones 26 en donde la capacidad para respirar o la tasa de transmisión de vapor de agua de las segundas regiones 26 son más bajas que aquellas de la primera región 24. La película tratada puede entonces ser enrollada sobre un rodillo enrollador 28 ó ser procesada y/o convertida adicionalmente como se desee .

Las películas microporosas adecuadas para la práctica de la presente invención incluyen las películas microporosas con capacidad para respirar que tienen una tasa de transmisión de vapor de agua de por lo menos de 800 g/m2/24 horas y más deseablemente que tienen una tasa de transmisión de vapor de agua de exceso de 1500 g/m2/día, 2500 g/m2/24 horas ó de 3500 g/m2/24 horas. Deseablemente, el sustrato de película microporosa con capacidad para respirar tiene una tasa de transmisión de vapor de agua de entre alrededor de 2000 g/m2/24 horas y alrededor de 7000 g/m2/24 horas, sin embargo, las películas microporosas con tasas de transmisión de vapor de agua arriba de 7000 g/m2/24 horas también son adecuadas para usarse con la presente invención. Las películas microporosas con capacidad para respirar preferiblemente tienen un grosor de película de menos de alrededor de 60µ y deseablemente tienen un grosor de entre alrededor de lOµ y alrededor de 35µ. La película microporosa con capacidad para respirar delgada puede ser formada por uno cualesquiera de varios métodos conocidos en el arte. Los ejemplos de las películas microporosas adecuadas para usarse con la presente invención incluyen, pero no se limitan a aquellas descritas en las siguientes referencias: patentes de los Estados Unidos de América Nos. 4,777,073 otorgada a Sheth; 4,867,881 otorgada a Kmzer; 5,695,868 otorgada a McCormak; solicitud de los Estados Unidos de América serie No. 08/742,435 presentada el 2 de febrero de 1998 otorgada a McCormack y otros; solicitud de los Estados Unidos de América No. 08/882,712 presentada el 25 de junio de 1997 a nombre de McCormack y otros; WO 95/16562 presentada el 22 de junio de 1995 otorgada a McCormack; WO 96/19346 presentada el 27 de junio de 1996 por McCormack y otros; la solicitud de patente de los Estados Unidos de América serie No. 08/722,726 presentada el 1 de octubre de 1996 a nombre de McCormack y otros; la solicitud de patente de los Estados Unidos de América Serie No. 08/883,164 presentada el 25 de junio de 1997 a nombre de McCormack y otros; solicitud de patente de los Estados Unidos de América Serie No. 08/843,147 presentada el 25 de abril de 1997 a nombre de G altney y otros; solicitud No. 08/929,562 presentada el 15 de septiembre de 1997 a nombre de Haffner y otros; y solicitud No. 059,001 ahora solicitud de patente No. 09/122,326 presentada el 24 de julio de 1998 a nombre de Sha ver y otros, cuyos contenidos completos de las referencias antes mencionadas son incorporados aquí por referencia.

Una película microporosa con capacidad para respirar preferida puede comprende una película estirada y llenada la cual incluye un polímero termoplástico y un rellenador. Estos componentes y otros pueden ser mezclados juntos, calentarse y entonces extruírse en una monocapa o película de capas múltiples. La película llenada puede hacerse por uno o cualesquiera de una variedad de procesos de formación de película conocidos en el arte, tal como por ejemplo, mediante el usar un equipo de película soplada o fraguada. El polímero termoplástico y el rellenador pueden ser estirados en por lo menos una dirección, reduciendo por tanto el grosor o calibre de película y creando una red de microporos dentro de la película de un tamaño y frecuencia para lograr el nivel deseado de la capacidad para respirar. Tales películas, antes del estiramiento, deseablemente tienen un peso base de menos de alrededor de 100 g/m2 y aún más deseablemente de menos de alrededor de 60 g/m2. Con el estiramiento, la película de capas múltiples deseablemente tiene un peso base de menos de alrededor de 60 g/m2 y aún más deseablemente de entre alrededor de 15 y alrededor de 35 g/m2. Las películas adecuadas también pueden incluir películas de capas múltiples que tienen por lo menos una capa microporosa tal como, por ejemplo, aquellas descritas en la solicitud de publicación del Tratado de Cooperación de Patentes WO 96/19346 y en la solicitud de patente No. 09/882,712 cuyo contenido completo se incorpora aquí por referencia.

Se cree que las películas de polímero deformables mecánicamente son adecuadas para usarse con la presente invención (por ejemplo hule suave) . Por tanto, las películas microporosas pueden comprender polímeros formadores de película conocidos los cuales son, permanentemente deformables ya sea mecánicamente y/o por medio de tratamiento térmico. Deseablemente, sin embargo, la película microporosa puede hacerse de un polímero termoplástico. Las mezclas y/o los copolímeros de los polímeros termoplásticos son en forma similar adecuados para usarse con la presente invención. Varios polímeros formadores de película adecuados para usarse con la presente invención, solos o en combinación con otros polímeros, incluyen el etileno vinil acetato, el etileno etil acplato, el ácido acrílico de etileno, el etileno metil acrilato, el etileno normal butil acrilato, el poliéster, el tereftalato de polietileno, las poliamidas (por ejemplo nylon) , el alcohol de vinil etileno, poliestireno, el poliuretano, el polibutileno, y el tereftalato de polibutileno. Sin embargo, los polímeros de poliolefma son preferidos tal como, por ejemplo, los polímeros de etileno y propileno así como los copolímeros, los terpolímeros y las mezclas de los mismos; los ejemplos incluyen, pero no se limitan a las mezclas de polietileno de baja densidad lineal (LLDPE) y al copolímero de etileno-propileno. Las películas microporosas pueden comprender polímeros elásticos o melásticos. Con las películas microporosas de polímero termoplástico debe impartirse suficiente energía, por ejemplo calor y/o presión para estabilizar adecuadamente y/o fraguar la región tratada de la película.

Una vez que la película microporosa con capacidad para respirar se ha formado, esto es se ha creado la red de poro fino dentro y/o a través de la película, la película microporosa puede ser tratada para impartir la capacidad para respirar regional zonificada o controlada a la misma. La película microporosa puede ser hecha en línea o puede hacerse previamente y desenrollarse desde un rollo de suministro. Las regiones seleccionadas de la película microporosa son tratadas con energía localizada suficiente (por ejemplo calor y/o presión) para aumentar la densidad de película y reducir el número y/o el tamaño de poros ahí. Este tratamiento reduce selectivamente y/o elimina esencialmente la capacidad para respirar previamente impartida a la película en la región. Por ejemplo, la película microporosa puede ser pasada a través de un par de rodillos de punto de presión con patrón los cuales aplican una cantidad predeterminada de presión para reducir la estructura de poro a un grado deseado. El grado de presión aplicado por los rodillos de punto de presión variará con respecto al tipo de polímero que comprende la película microporosa, al grosor de la película microporosa, la temperatura de la película y al nivel de la capacidad para respirar deseada en las regiones tratadas por zona.

Deseablemente por lo menos uno de los rodillos de punto de presión tiene un patrón como para tener una superficie resaltada. Los patrones sobre los rodillos pueden ser variados como para crear la capacidad para respirar zonificada en la película como se desee. Sin embargo, las proyecciones resaltadas discretas y pequeñas sobre el rodillo de punto de presión, tal como aquellas utilizadas en la unión de punto térmica descrita aquí arriba que tienen numerosos pernos por pulgada, puede crear una película con propiedades de barrera y/o de resistencia degradados. Por tanto, la superficie o superficies resaltadas del rodillo o rodillos es tal que las regiones tratadas correspondientemente de la película deseablemente se extienden por lo menos 3 cm en ambas la dirección transversal a la máquina y la dirección de la máquina y más deseablemente por lo menos 5 cm. por 5 cm. en la dirección transversal a la máquina y en la dirección de la máquina. Las regiones más grandes de tratamiento resultan en una película que tiene una buena resistencia a la tensión y valores de hidrocabeza a pesar de la variación en el grosor y/o porosidad de la película. Las regiones tratadas que tienen una capacidad para respirar comparativamente más baja y preferiblemente comprenden regiones esencialmente uniformes. Como se usó aquí con referencia a las regiones tratadas de la película, el término "esencialmente uniforme" significa una región continua con regiones discretas de un grosor significativamente mayor. Además, las superficies resaltadas pueden extenderse por lo menos por 10 cm. en cualesquiera la dirección transversal a la máquina o la dirección de la máquina. En un aspecto adicional de la invención, las regiones tratadas comprenden deseablemente de desde alrededor de 5% a alrededor de 90% del área de la película. En una incorporación particular de la presente invención las regiones tratadas pueden comprender de desde alrededor de 5% a alrededor de 75% del área de la película y más deseablemente comprenden de desde alrededor de 15% a alrededor de 60% del área de la película. Aún más deseablemente, las regiones tratadas pueden comprender un área localizada continua y única que comprende de 5% a alrededor de 75% del área de la película. En una incorporación adicional, la región tratada puede tener áreas ahí de una capacidad para respirar intermedia y baja o tener regiones tratadas discretas de una capacidad para respirar intermedia y baja. Las regiones de capacidad para respirar ba a e intermedia deseablemente forman un área continua única y las cuales, en un aspecto, pueden estar colocadas alrededor de la parte central de la película. Sin embargo, las regiones tratadas pueden comprender dos o más regiones discretas o no contiguas.

En una incorporación de la presente invención, el rodillo de punto de presión con patrón puede tener una superficie resaltada la cual es continua. Como un ejemplo, la superficie resaltada 22 puede extenderse alrededor de la circunferencia de un rodillo tal como un primer rodillo de punto de presión 18 mostrado en las figura 1 y 3. El primer rodillo de punto de presión 18 que tiene la superficie resaltada 22 está mostrado en la figura 3 con una vista amplificada de la orilla de superficie resaltada.

La superficie o superficies resaltadas pueden tener una orilla cuadrada aún cuando se cree que es ventajoso el emplear una orilla ahusada o redondeada a lo largo de la superficie resaltada del rodillo de punto de presión. Cada uno de los rodillos de punto de presión deseablemente tiene una superficie dura, tal como los rodillos de acero, aún cuando se cree que otros materiales son adecuados con la presente invención. Como un ejemplo, se cree que un rodillo recubierto de hule puede ser ventajoso cuando se usa en relación con un rodillo de acero con patrón. En un aspecto adicional, el rodillo con patrón puede tener calzas a lo largo de la orilla del rodillo con patrón a esencialmente la misma altura de la superficie resaltada para estabilizar los rodillos y/o mejorar el procesamiento de la película. Deseablemente la película es de un tamaño, y se alimenta adentro del punto de presión, de manera que éste no pasa debajo de las calzas.

La ubicación de las superficies resaltadas puede ser colocada sobre el rodillo de punto de presión con patrón para tratar la película microporosa en los lugares deseados. Por ejemplo, un rodillo con patrón que tiene una superficie resaltada continua alrededor del centro del rodillo puede usarse para crear una película microporosa con capacidad para respirar zonificada, tal como se muestra con relación a la figura 1, teniendo regiones de alta capacidad para respirar 24 adyacentes a las orillas opuestas de la película con la región central 26 de una capacidad para respirar reducida entre las mismas. La región de capacidad para respirar reducida 26 puede extenderse continuamente en la dirección de la máquina de la película microporosa. En un aspecto adicional de la invención, cuando se usa una superficie resaltada continua que se extiende alrededor de la circunferencia completa de una longitud dada del rodillo, la presión del punto de sujeción puede variarse a fin de modificar adicionalmente la capacidad para respirar de la región correspondiente de la película. Por ejemplo, la presión hidráulica sobre los rodillos puede ser oscilada a fin de lograr niveles vanados de capacidad para respirar que se extienden en la dirección de la máquina.

En un aspecto adicional de la invención, la superficie o superficies resaltadas pueden ser conformadas para crear correspondientemente la capacidad para respirar regional conformada a la película microporosa, en relación a la figura 4 el rodillo con patrón 19 puede tener la superficie resaltada 23 y la superficie más baja 25. La película microporosa 12 es alimentada a través del punto de presión 21 creado por los rodillos 19 y 20 creando por tanto una película que tiene una primera región 29 y una segunda región 27A en donde la primera región 29 tiene una tasa de transmisión de vapor de agua superior a la de la segunda región 27A. Además, se cree que la región continua 27 misma tendrá niveles variados de capacidad para respirar. Las secciones más estrechas, la segunda región 27A tendrá una tasa de transmisión de vapor de agua más baja que las secciones anchas, la tercera región 27B. Se desprende que la fuerza por pulgada cuadrada experimentada por la película microporosa 12 será mayor en las secciones más estrechas causando por tanto una disminución mayor en la capacidad para respirar de la película en esas áreas.

En aún un aspecto adicional de la invención, la superficie resaltada puede ser descontinua en el sentido de que la superficie resaltada se extiende alrededor de solo una parte de la circunferencia de los rodillos. Con relación a la figura 5, el rodillo con patrón 30 tiene una superficie resaltada 32 y una superficie inferior 34 en donde la superficie resaltada 32 se extiende alrededor de menos que la periferia completa del rodillo 30. El tratamiento de una película microporosa con tal rodillo creará una primera región 36 y las segundas regiones 38 por lo que la primera región 36 tiene mayor capacidad para respirar que la segundas regiones 38. Además, las segundas regiones 38 se separarán por partes de la primera región 36 en la dirección de la máquina.

Como un ejemplo adicional, un rodillo con patrón puede tener superficies resaltadas escalonadas múltiples para crear un gradiente de capacidad para respirar a través de la dirección transversal a la máquina de la película. Con referencia a las figuras 6 y 7, el rodillo con patrón 40 tiene una primera superficie 42, una segunda superficie 44 y una tercera superficie 46 en donde la segunda superficie 44 y la tercera superficie 46 son superficies resaltadas en relación a la primera superficie 42. Además, la tercera superficie 46 puede ser colocada entre las superficies primera y segunda 42, 44 que tienen una altura intermedia en relación a las superficies adyacentes. La película con capacidad para respirar zonificada resultante 48 tendrá la primera región 50 de una alta capacidad para respirar, la segunda región 52 de una baja capacidad para respirar y una tercera región 54 de una capacidad para respirar intermedia. En un aspecto adicional de la invención, y con referencia a la figura 8, el rodillo con patrón 60 puede utilizar un rodillo coronado o redondeado, que tiene las superficies resaltadas 62 mientras que tiene una superficie más regular en relación al rodillo con patrón escalonado tal como se discutió con relación a la figura 3. Una película tratada de acuerdo con tal rodillo con patrón tendrá regiones de una capacidad para respirar variada con un gradiente de capacidad para respirar a través de la dirección transversal de la película como en oposición a regiones más d tmtivamente delineadas de capacidad para respirar.

En relación a la altura de las superficies resaltadas de los rodillos, esa altura variará con respecto al grosor de la película microporosa no tratada, el nivel de capaciad para respirar deseado y la dureza de los rodillos de punto de presión. Deseablemente la superficie resaltada del punto de presión tiene una altura de por lo menos de 10 mieras y más deseablemente tiene una altura de por lo menos de alrededor de la mitad del grosor de la película no tratada y de menos de alrededor de 1 milímetro.

La energía adicional tal como la energía térmica puede ser aplicada a la película en combinación con la presión de compactación mecánica. La combinación particular de la presión y calor aplicada a la película variará con relación a los polímeros particulares involucrados y a las características deseadas de las películas tratadas. Generalmente hablando, a presiones equivalentes, las películas calentadas a temperaturas superiores experimentan una disminución mayor en porosidad y/o grosor. Además, se ha encontrado que dentro de los límites reconocidos por aquellos expertos en el arte, la resistencia en la dirección transversal es mejorada mediante el calentar la película a un grado superior. Deseablemente, la energía térmica suficiente es aplicada para calentar la película alrededor del punto de suavizamiento del polímero y es además deseable el que la película no sea calentada a o arriba de su punto de fusión, sin embargo, aún cuando el uso de temperaturas de película relativamente superiores se cree que son adecuadas para emplearse con la presente invención, se cree que a tales temperaturas será difícil el lograr confiablemente un nivel controlado deseado de la capacidad para respirar de la película. La relación general entre la presión de punto de sujeción, de la temperatura de la película y el impacto sobre la tasa de transmisión de vapor de agua de la película para los polímeros termoplásticos es además ejemplificada en los ejemplos que se establecen abajo.

El tratamiento zonificado de la película microporosa actúa para reducir el número y/o el tamaño de los poros en las regiones tratadas reduciendo por tanto la tasa de transmisión de vapor de agua o la capacidad para respirar en aquellas mismas regiones. Con relación a la figura 1 y a la figura 2, la película microporosa tratada en zonas puede tener una primera región esencialmente no comprimida 24 la cual tiene un nivel superior de capacidad para respirar que el de la segunda región comprimida 26 de la película. La segunda región o región comprimida 26 esencialmente corresponde a aquellas áreas de la película a las cuales es aplicado el calor y/o la presión a través de las regiones resaltadas 22 del rodillo de punto de presión con patrón 18. Además, las regiones tratadas típicamente tendrán, a pesar de tener una tasa de transmisión de vapor de agua más baja, un grosor el cual es más delgado que el de las regiones esencialmente no comprimidas . Aún cuando el grosor relativo variará, las regiones comprimidas deseablemente tendrán un grosor el cual será menor de alrededor de 95% del grosor de la región no tratada y en otras incorporaciones puede ser menor de alrededor de 90% o aún menor de alrededor de 80% del grosor de las regiones no tratadas. En este aspecto se cree que la disminución en el grosor de película proporciona una disminución correspondiente en la porosidad. Sin embargo, como un resultado del tratamiento con calor, puede ocurrir alguna retracción cambiando el peso base de la película. Además, como un resultado de la retracción, las regiones tratadas de la película tendrán un grosor esencialmente igual a aquel de las regiones tratadas. Las figura 9 y 10, respectivamente, son fotomicrografías de una sección transversal de una región esencialmente no comprimida de una película microporosa llenada y estirada y una región comprimida de la misma película. Además, con las películas llenadas estiradas microporosas de alrededor de 35 gramos por metro cuadrado o menos, con la aplicación de suficiente calor y presión, las regiones comprimidas pueden hacerse translucentes y/o exhibir una opacidad disminuida en relación a las regiones esencialmente no comprimidas.

En un aspecto adicional de la invención, los polímeros termoplásticos pueden ser utilizados en las películas microporosas por lo que puede ser lograda una capacidad para respirar regional controlada utilizando muy poca o ninguna presión de compactación mecánica. Esto puede tener la ventaja de proporcionar una película con niveles de hidrocabeza mejorados y/o una película más fuerte o más durable. En este aspecto, el tratamiento regional o zonificado de la película de polímero termoplástico microporosa con suficiente energía, tal como el calor, hace que el polímero termoplástico se suavice y/o cree una fracción de fundido suficientemente alto lo cual resulta en una disminución en la porosidad de la película microporosa y en una disminución correspondiente en la capacidad para respirar de la película. Varias formas de energía pueden ser usadas para inducir el suavizamiento del polímero y/o una fracción de fundido significante e incluyen pero no se limitan a la térmica, ultrasónica, infrarroja, de microondas y otras formas de energía electromagnética. Los polímeros adecuados incluyen polímeros termoplásticos tales como aquellos descritos aquí arriba y, en particular, polímeros de poliolefina tal como polietileno, polipropileno y copolímeros y mezclas de los mismos.

Una película de barrera con capacidad para respirar que tiene una capacidad para respirar regional vanada puede hacerse de una película microporosa de monocapa que comprende un polímero termoplástico. Alternativamente, una película de barrera con capacidad para respirar que tiene una capacidad para respirar regional vanada puede hacerse de películas de capas múltiples en donde por lo menos una de las capas comprende una capa de polímero termoplástico microporosa. La utilización de una película de capas múltiples puede proporcionar varias ventajas en relación a las películas de monocapa. Ciertos tratamientos zonificados de la película de polímero termoplástico, tal como con calor, pueden causar el que las regiones tratadas experimenten un encogimiento localizado regional ya que la película no está uniformemente tratada a través de su superficie completa. El encogimiento regional puede por tanto causar tensión dentro de la película así como un abolsamiento o pandeado de la película. En este aspecto el uso de una película de capas múltiples en la cual una de las capas no es esencialmente afectada por el tratamiento regional puede proporcionar un soporte adicional para la película en general y por tanto reducir y/o eliminar el encogimiento de las regiones tratadas por zona y cualesquier efectos deletéreos asociados con la misma. En una incorporación particular, la película de capas múltiples comprende por lo menos una capa de una película microporosa de un polímero sensible al calor y una segunda capa o película de base la cual es esencialmente no afectada por el tratamiento necesario para reducir la porosidad y la tasa de transmisión de vapor de agua de la primera capa o capa sensible al calor. La capa de película de base puede comprender ya sea una capa de película monolítica (por ejemplo no porosa) o una película microporosa que comprende un polímero termoplástico estable al calor. Como se usó aquí, el término "estable al calor" es con respecto a o con relación a la capa sensible al calor correspondiente. Por tanto, una película de polímero termoplástico microporosa puede ser "sensible al calor" con relación a ciertas películas y "estable al calor" con respecto a otras. En donde la base o la película estable al calor comprende una película de polímero termoplástico microporosa, una película microporosa sensible al calor es una en la cual el polímero experimenta de inicio una fracción de fundido significante suficiente para hacer una porosidad disminuida y una caída en la tasa de transmisión de vapor de agua a por lo menos 10°C abajo del punto de suavizamiento del polímero que comprende la película de base y aún más deseablemente a por lo menos 20°C abajo del punto de suavizamiento del polímero que comprende la película de base .

Las películas monolíticas de ejemplo incluyen, pero no se limitan a los polímeros de poliéter-amida, los polímeros de alcohol polivinílico, los polímeros de poliéter-éster, los copolímeros de nylon y las películas de polímero poliuretano dado que, aún cuando no son porosas, la funcionalidad del polímero proporciona una difusión excelente del vapor de agua a través de la película y por tanto buena capacidad para respirar. Los ejemplos de tales polímeros comercialmente disponibles incluyen, por vía de ejemplo, polímero de poliuretano estañe 58690 disponible de BF Goodrich Company. La resina de nylon HYDROFIL, disponible de Allied Signal, Inc., de Morpstown, Nueva Jersey, copolímeros de bloque poliamida poliéter PEBAX disponibles de Elf Atochem de North America, Inc., de Filadelfia, Pennsylvama . Alternativamente, las capas de base microporosa preferidas comprenden películas microporosas de polímero de polietileno de baja densidad lineal (LLDPE) . Las películas microporosas de polietileno de baja densidad lineal son relativamente robustas y capaces de retener una estructura microporosa con alta capacidad para respirar cuando se someten al calor. Las películas de polietileno de baja densidad lineal típicamente comprenden copolímeros de etileno y una alfa olefma, que tiene una densidad variando de desde alrededor de 0.91 gramos por centímetro cúbico a alrededor de 0.92 gramos por centímetro cúbico. Desde luego un experto en el arte reconocerá que a temperaturas suficientemente altas el polietileno de baja densidad lineal se suavizará o se fundirá y por tanto experimentará una porosidad y capacidad para respirar disminuidas. Sin embargo, su capacidad para retener esencialmente la estructura de microporo y la tasa de transmisión de vapor de agua a temperaturas que se aproximan a 98°C hace a el polietileno de baja densidad lineal estable al calor en relación a muchos otros polímeros formadores de película buenos. Por ejemplo, los plastómeros de polietileno (por ejemplo el polietileno que tiene una densidad de menos de alrededor de 0.89 gramos por centímetro cúbico) con polímeros sensibles al calor en relación a las películas de polímero de polietileno de baja densidad lineal y tienden a ser menos robustas en términos de retener una estructura porosa cuando se exponen al calor u otra energía. Por tanto, como un ejemplo particular, cuando se usa una película microporosa de polietileno de baja densidad lineal como una capa de base, las películas de polímero microporoso tal como los plastómeros de polietileno los cuales experimentan una reducción en la porosidad y una tasa de transmisión de vapor de agua a temperaturas de alrededor de 140 °F comprenderán polímeros "sensibles al calor".

Las poliolefinas elásticas y/o los plastómeros de poliolefina son polímeros sensibles al calor preferidos y pueden hacerse mediante catálisis de "metaloceno", de "geometría constreñida" o de sitio único tal como se describe en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,472,775 otorgada a Obi eski y otros; 5,451,450 otorgada a Erderly y otros; 5,204,429 otorgada a Kammsky y otros; 5,539,124 otorgada a Etherton y otros y 5,554,775 otorgada a Kpshnamurtí y otros; los contenidos completos de los cuales se incorporan aquí por referencia. En relación a tales polímeros elastoméricos, la patente de los Estados Unidos de América No. 5.204,429 otorgada a Kaminsky y otros describe un proceso el cual puede producir copolímeros elásticos de ciclolefinas y olefinas lineales usando un catalizador el cual es un compuesto de metal de transición de metaloceno quiral estereorígido y un alummoxano. La polimerización es llevada a cabo en un solvente inerte tal como un hidrocarburo alifático o cicloalifático tal como el tolueno. Las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 5,278,272 y 5,272,232 ambas otorgadas a Lai y otros, cedidas a Dow Chemical e intituladas "Polímeros de Olefma Lineal Esencialmente Elásticos" describen polímeros que tienen propiedades elásticas particulares, cuyos contenidos completos de cada una se incorporan aquí por referencia. Por vía de ejemplo, los elastómeros de etileno de baja densidad adecuados están comercialmente disponibles de Dow Chemical Company de Midland, Michigan bajo la marca AFFINITY, y de Exxon Chemical Company de Houston, Texas bajo la marca EXACT.

Otros polímeros sensibles al calor disponibles comercialmente de ejemplo incluyen, pero no se limitan a los productos de reactor de pasos múltiples de olefina en donde un copolímero al azar de etileno propileno amorfo está disperso molecularmente en una matriz continua de monómero de etileno bajo/monómero propileno alto semí cristalina predominantemente.

Los ejemplos de tales polímeros están descritos en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,300,365 otorgada a Ogale; en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,212,246 otorgada a Ogale y en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,331,047 otorgada a Giacobbe. Tales polímeros están comercialmente disponibles de Himont, Inc., bajo la marca CATTALOY, tal como, por ejemplo, CATALLOY K?350, KS357 y KS359. Los copolímeros de etileno/propileno adicionalmente tal como de la familia REXTAC de polialfaolefmas amorfas de Hunts an Corporation y polímeros de VESTOPLAST de Creanova AKG son polímeros sensibles al calor adicionales adecuados para usarse con la presente invención. En este aspecto es importante el notar que aún cuando tales polímeros pueden tener un punto de fundido superior al del polietileno de baja densidad lineal, las películas microporosas de ciertos polímeros tales como copolímeros de etileno/propileno, pueden experimentar una pérdida de porosidad o disminuir en la tasa de transmisión de vapor de agua a temperaturas las cuales no afectan esencialmente la estructura de poro de una película de polietileno de baja densidad lineal. Esto se cree que es el resultado del inicio de una fracción de fundido significante dentro de las películas de polímero microporosas debido al contenido de polímero microporosas debido al contenido de polímero amorfo el cual permite el alivio de tensiones dentro de la película y el plegado o encogimiento de los poros.

Los ejemplos adicionales de los polímeros sensibles al calor, utilizados ya sea solos o en combinación con otros polímeros incluyen, pero no se limitan a el etileno vinil acetato (EVA) , el etileno etil acrilato (EEA) , el ácido acrílico etileno (EAA) , el etileno metil acrilato (EMA) , el etileno normal butil acplato (EnBA) y similares. Además, las mezclas de poliolefmas tal como de polietileno y/o de polipropileno con los polímeros antes mencionados se creen que son particularmente muy adecuadas para la práctica de la presente invención.

Como un ejemplo, una película microporosa con capacidad para respirar adecuada para usarse con la presente invención puede comprender una película de capas múltiples que tiene una composición, tal como aquellas descritas en la solicitud de patente de los Estados Unidos de América sene No. 08/882,712 presentada el 25 de junio de 1997 otorgada a McCormack y otros y en la solicitud de patente de los Estados Unidos de América serie No. 08/929,562 otorgada a Haffner y otros. Como un ejemplo particular, la capa de núcleo puede comprender una película microporosa llenada con polietileno de baja densidad lineal y una o más capas de piel o exteriores puede comprender una película microporosa de un polímero sensible al calor, tal como, por ejemplo, una película llenada de plastómero de polietileno. En un aspecto adicional, las capas exteriores o de piel pueden comprender copolímeros de etileno/propileno o una mezcla de etileno vinil acetato/elastómero polietileno, mezcla de elastómero de polietileno/etileno etil acplato. Deseablemente, la capa exterior comprende la capa de polímero sensible al calor y tiene un grosor de por lo menos de alrededor de 10% del grosor de película de capas múltiples y aún más deseablemente tiene un grosor de entre alrededor de 15% y alrededor de 45% del grosor de la película de capas múltiples total.

Las películas microporosas con capacidad para respirar comprenden polímeros termoplásticos, tal como aquellas películas indicadas arriba y pueden tratarse con calor y/u otra energía para reducir regionalmente la porosidad de la película y crear una película que tenga una capacidad para respirar regional controlada. Tales películas pueden ser tratadas mediante el uso de una corriente de aire calentado enfocado el cual es dirigido de manera que éste impacte esencialmente solo las regiones deseadas de la película. Por tanto, la película tratada puede tener regiones relativas de alta y baja capacidad para respirar con las regiones directamente impactadas por el aire calentado teniendo tasas de transmisión de vapor de agua reducidas. Desde luego, debido a la naturaleza fluida del aire, una película tratada por tales medios muy factiblemente exhibirá un gradiente de capacidad para respirar en oposición a regiones más distintivamente delineadas logrables mediante rodillos de punto de presión escalonados y/o el uso de otras fuentes de energía más precisamente controladas. El aire calentado puede ser enfocado mediante el uso de escudos colocados estratégicamente y/o máscaras, la colocación particular de las cuales variará con el patrón de las regiones de capacidad para respirar reducidas deseadas sobre la película. Como un ejemplo y con referencia a la figura 11, la película microporosa con capacidad para respirar 102 puede ser desenrollada desde un rollo de suministro 104 y alimentarse bajo el ventilador 106 y el escudo 108 tal como una placa con patrón. El aire caliente 110 pasa a través de la abertura 112 y del escudo 108 directamente impactando por tanto solo la parte seleccionada de la película 102. El calor del aire callente 110 hace que los poros dentro de la parte central de la película 102 se deformen esencialmente y/o se plieguen lo cual resulta en que la película 114 tenga una primera región 114A de capacidad para respirar baja a lo largo de la región central de la película y de la segunda región 114B a lo largo de las orillas y/o de las partes exteriores de la película. La máscara y/o la plancha pueden ser enfriadas como sea necesario por medios conocidos en el arte. Opcionalmente, a fin de aumentar adicionalmente el grado al cual la porosidad es disminuida pueden ser usados un par de rodillos de punto de presión lisos 116 y 118 para aplicar una presión de compactación ligera a la película inmediatamente antes de calentar regionalmente la película 102. Deseablemente, los rodillos de punto de presión imparten solo una presión de compactación ligera e imparten una fuerza de menos de alrededor de 75 libras por pulgada lineal y aún más deseablemente dentro de 25 y 50 libras por pulgada lineal. La película tratada 114 puede ser enrollada sobre un rodillo enrollador 120 y alternativamente puede convertirse en línea como se desee. Como un ejemplo particular y en relación a la figura 12, la película tratada 114 puede ser convertida fácilmente en un separador 122 para un artículo para el cuidado personal, tal como un pañal, en donde la región de capacidad para respirar reducida 114A está colocada a lo largo de la parte central del separador 122 y en donde la región de capacidad reducida 114A está colocada a lo largo de la entrepierna del artículo para el artículo para el cuidado personal absorbente correspondiente.

En un aspecto adicional y en relación a la figura 13, la película microporosa con capacidad para respirar 136 puede ser alimentada bajo una máscara o escudo giratoria o en movimiento 138. La película microporosa 136 puede ser desenrollada desde un rollo de suministro 134 como se mostró. Sin embargo, con este y otros diagramas esquemáticos y/o procesos descritos aquí, se apreciará que la película microporosa 136 puede alternativamente hacerse en línea. La película microporosa 136 es alimentada bajo la máscara 138 teniendo las aberturas 140 colocadas ahí las cuales son de una forma y frecuencia deseadas. Las aberturas 140 son colocadas arriba de la película microporosa 136 a fin de reducir selectivamente la capacidad para respirar de la película microporosa 136 en regiones deseadas de la película. La forma y la ubicación de las regiones de capacidad para respirar reducida 142A corresponderán esencialmente a la forma y colocación de las aberturas 140 dentro del escudo 138. Por tanto, la película microporosa tratada 142 puede comprender las primeras regiones seleccionadas 142A de una forma y ubicación deseadas que tienen una capacidad para respirar reducida y las segundas regiones 142B que tienen una capacidad para respirar superior. La región de capacidad para respirar reducida 142B puede tener una cualesquiera de varias formas incluyendo, pero no limitándose a una forma oval o elíptica. En una incorporación, el escudo 138 puede ser girado o movido en la misma dirección y velocidad que los de la película microporosa 136 a fin de lograr la duración del tratamiento deseada. La fuente de energía 137 (mostrada en fantasma) tal como el ventilador de aire caliente o una fuente de luz infrarroja, puede colocarse de manera que el escudo 138 esté colocado entre la fuente de energía 137 y la película microporosa 136 en donde solo regiones seleccionadas expuestas directamente a la fuente de energía a través de las aberturas 140 son impactadas por el aire caliente u otra energía que resulta en regiones de tasa de transmisión de vapor de agua bajas en relación a las regiones no expuestas. Por tanto, la película microporosa tratada 142 puede comprender las primeras regiones seleccionadas 142A de una forma y ubicación deseadas que tienen una capacidad para respirar reducida y las segundas regiones 142B que tienen una capacidad para respirar superior. La película microporosa tratada puede ser enrollada y/o convertida como se discutió aquí. Como un ejemplo y con referencia a la figura 14, la película tratada 142 puede ser convertida en una cubierta exterior o en un separador 144 para un artículo para el cuidado personal, tal como un pañal, en donde una región de capacidad para respirar reducida 142B es colocada alrededor de la parte central del separador 144 y de las regiones de capacidad para respirar superior 144 están localizadas en las regiones exteriores y/o las orejas del separador. En un aspecto de la invención, la región de capacidad para respirar reducida 142B puede ser localizada alrededor de la entrepierna de un pañal o de una prenda para incontinencia. Además, la región de capacidad para respirar reducida 142B puede ser colocada más hacia el frente o la parte posterior de una prenda para incontinencia como se desee para crear artículos para el cuidado personal absorbentes específicos de género.

Las fuentes de energía alternas, distintas a la energía térmica (por ejemplo el calor) pueden de otra manera ser usadas para tratar las películas microporosas con capacidad para respirar como para reducir selectivamente o regionalmente la capacidad para respirar. Como ejemplos de los mismos, las fuentes de energía alternas incluyen, pero no se limitan a la energía ultrasónica y a la radiación adecuadas para calentar tales sustratos tal como por ejemplo, la luz infrarroja o microondas (afinada a uno o más componentes de los polímeros y/o del rellenador) . Estas fuentes de energía alternas pueden ser sustituidas por los sopladores de aire caliente mostrados en las figuras 11 y 13 para tratar selectivamente una película microporosa como se desee. Como un ejemplo, y en referencia a la figura 11, una fuente de luz infrarroja de alta intensidad puede ser sustituida por el ventilador de aire caliente 106. El uso de la luz infrarroja de alta intensidad proporcionará muy factiblemente una película tratada que tiene más regiones distintivamente delineadas de una capacidad para respirar vanada en comparación a las películas tratadas con aire caliente debido a la capacidad para más precisamente enfocar la radiación infrarroja. La configuración y/o la composición del escudo seleccionado variará de acuerdo con la forma particular de energía emitida por la fuente de energía. Adicionalmente, la utilización de los dispositivos de remoción de calor y/o de medios de enfriamiento pueden usarse en conjunción con el escudado como se desea. Los dispositivos de ejemplo incluyen, pero no se limitan a los rodillos enfriados y al aire enfriado.

Se apreciará por aquellos expertos en el arte el que las variaciones en el diseño de proceso y/o en el equipo pueden hacerse sin departir del alcance de la presente invención. Como un ejemplo, para cada uno de los ejemplos descritos aquí, es posible el hacer la película microporosa y/o cualesquier componentes adicionales en línea teniendo por tanto un proceso continuo único sin la necesidad de enrollar o almacenar materiales entre varias operaciones de conversión y/o de tratamiento y procesamiento.

En un aspecto adicional de la invención, la película microporosa que tiene una capacidad para respirar zonificada puede ser unida con una o más capas adicionales de material con capacidad para respirar. En un aspecto, la película microporosa puede ser sujetada a una capa de soporte plegable capaz de ser laminada a la película tal como, por ejemplo, un material fibroso plegable, película y/o espuma. Las capas fibrosas de ejemplo incluyen, pero no se limitan a las telas no tejidas, a los laminados no tejidos de capas múltiples, a las rejillas, a las telas tejidas, a las películas cortadas y/o bien a otros materiales similares. En una incorporación particular, la tela de soporte puede comprender una o más capas de tejidos de fibra soplada con fusión y/o enlazada con hilado incluyendo, pero no limitándose a los tejidos de fibras enlazadas con hilado de monocomponente, a los tejidos de fibras enlazados con hilado de multicomponentes, a los tejidos de fibras de multiconstituyentes, a los tejidos de fibras divididas, a los laminados no tejidos de capas múltiples y similares. Generalmente, la composición de la capa fibrosa puede ser seleccionada para lograr las propiedades deseadas, por ejemplo, de tacto, de estética, de resistencia a la tensión, de costo, de abrasión, de resistencia, de enganche de gancho, etcétera. Además, la capa fibrosa también puede ser tratada tal como por ejemplo mediante el grabado, el hidroenredado, el suavizamiento mecánico, la impresión o el tratamiento en otra manera a fin de lograr características deseadas adicionales. En una incorporación la capa exterior puede comprender alrededor de 10 gramos por metro cuadrado a alrededor de 68 gramos por metro cuadrado de tejido de fibras de poliolefma enlazadas con hilado y aún más deseablemente un tejido de 10 gramos por metro cuadrado a alrededor de 34 gramos por metro cuadrado de tales fibras. La capa fibrosa puede ser sujetada o laminada a la película microporosa mediante la unión adhesiva, la unión térmica, la unión ultrasónica u otros medios conocidos en el arte. En un aspecto de la invención la película microporosa y la capa fibrosa con unidas con un adhesivo rociado a través de una matriz de soplado con fusión estándar a ya sea la tela no tejida y/o la película. En un aspecto adicional de la invención, una tela no tejida de polímero termoplástico y una película microporosa pueden ser laminadas a través de una unión de punto térmico.

En un aspecto adicional de la invención, la película microporosa puede se sujetada a materiales adicionales, tal como aquellos descritos arriba antes del tratamiento a la película microporosa para impartir una capacidad para respirar zonificada. Cuando se tratan con una presión de compactación significante los materiales adicionales unidos a la película microporosa pueden experimentar una disminución indeseada en el volumen y/o en el tacto. En este aspecto, las películas microporosas con capacidad para respirar son frecuentemente unidas con los materiales de tipo de paño y son colocadas dentro de un artículo de manera que el material de tipo de paño está de cara hacia afuera y por tanto el material se toca cuando se maneja el artículo. La compactación de tales materiales puede degradar la suavidad de la capa exterior y/o de otra manera disminuir la estética del mismo. Por tanto, cuando se trata a los laminados de película microporosa en donde el volumen y/o la estética son una preocupación puede ser ventajoso el tratar tales laminados usando uno de los métodos arriba mencionados que requiera muy poca o ninguna presión de compactación. Adicionalmente, la capacidad para tratar un laminado de película microporosa sin disminuir significativamente el volumen y/o la estética del artículo puede proporcionar ventajas de procesamiento adicionales. En un proceso de fabricación de alta velocidad puede haber dificultades experimentadas en el hacer coincidir las áreas de capacidad para respirar reducida en una línea de conversión, haciendo por tanto difícil el asegurar que las áreas de capacidad para respirar reducida están colocadas adecuadamente en el artículo convertido. En este aspecto, la utilización de laminados de película microporosos capaces del tratamiento para crear regiones de capacidad para respirar zonificadas tiene la ventaja de permitir el tratamiento de la película microporosa después de que la misma se ha convertido sin comprometer significativamente las características deseadas de la tela no tejida unida a la misma.

Como un ejemplo particular y con relación a las figuras 15 y 16, el laminado de película/no tejido 152, comprende una película microporosa con capacidad para respirar 153 fij adámente unida a una tela no tejida 159 puede ser convertido como se desea tal como en la forma de un separador o de una cubierta exterior para usarse en un pañal o en una prenda para incontinencia. El laminado de no tejido/película no tratada 152 puede tener una tela no tejida 159 unida permanentemente a la película microporosa con capacidad para respirar 153 por medio del adhesivo, la unión de punto térmico, la unión ultrasónica u otros medios similares. Cuando el lado de película está de cara a la fuente de energía, el laminado de película/no tejido convertido 152 puede desplazarse, a través de la banda 154 bajo un ventilador de aire caliente 106, (mostrado en fantasma) y el escudo 108, por lo que solo las regiones deseadas del laminado de película/no tejido 152, tal como aquellas regiones expuestas al aire caliente a través de ranura 112 tienen su capacidad para respirar reducida. Los laminados de no tejido/película tratados 156 por tanto tienen la primera región 158A de una capacidad para respirar reducida y las segundas regiones 158B de una capacidad para reducir comparativamente superior. En una incorporación particular cuando se ajusta dentro de un pañal, el laminado de película/no tejido 156 puede tener la región tratada de capacidad para respirar reducida 158A sentada arriba de la entrepierna y de las regiones de una capacidad para respirar superior 158B en las regiones exteriores del artículo. Además, debido a la naturaleza del tratamiento de película, el volumen y/o el tacto de la tela no tejida 159 permanece sustancialmente sin cambio. En un aspecto adicional, la película tratada por zona puede opcionalmente ser suministrada a través de un par de rodillos inmediatamente después de la zona de tratamiento para reducir regionalmente la capacidad para respirar de la película. Tal fuerza de compactación ligera de los rodillos provoca un aumento adicional en la densidad y una disminución en la porosidad en las regiones tratadas. Los rodillos pueden ser planos y no necesitan ser calentados. Las presiones de compactación ligera pueden ser utilizadas tal como, por ejemplo, entre aquellas de entre 25 libras por pulgada lineal y 50 libras por pulgada lineal. Las regiones tratadas tienen una fracción fundida significante inmediatamente después de tal tratamiento y por tanto son deformadas fácilmente o se compactan al experimentar una presión de compactación ligera. Sin embargo, las regiones no tratadas sobre la película no son tan susceptibles de tal compactación ya que éstas carecen de una fracción fundida significante y por tanto no experimentan una pérdida significante de porosidad y/o de una tasa de transmisión de vapor de agua. Adicionalmente, los materiales elásticos tienen un punto de suavizamiento de por lo menos de 10°C, y deseablemente de sobre 20°C mayor que aquel del componente polimérico de la película microporosa tratada por zona también resisten significativamente la compactación o la densificación. Por tanto, los materiales unidos a la película tratada por zona pueden mantener un volumen y/o apariencia esencialmente uniforme así como un buen tacto tal como es deseado para los respaldos de los artículos para el cuidado personal y los pañales en particular.

Las películas microporosas de la presente invención tienen una capacidad para respirar regional controlada pueden usarse con una amplia variedad de productos o como componentes de productos tal como, por ejemplo, en los artículos para el cuidado personal, en los productos para el control de la infección, en las cubiertas de protección, en las prendas y similares. Como se discutió, una película microporosa similar a aquellas discutidas arriba puede ser fácilmente convertida e incorporada dentro de una barrera con capacidad para respirar de un pañal o prenda para incontinencia y además puede ser fácilmente convertida para usarse en uno o más artículos para el cuidado personal adicionales. Como un ejemplo adicional, las películas microporosas con capacidad para respirar zonificadas pueden ser usadas en batas quirúrgicas . Se cree que las regiones de capacidad para respirar reducida, particularmente las áreas en donde la capacidad para respirar ha sido significativamente reducida o casi completamente reducida, pueden proporcionar propiedades de barrera mejoradas. Por ejemplo, las áreas de capacidad para respirar reducidas se cree que proporcionan unas propiedades de barrera mejoradas a los patógenos llevados por la sangre. Por tanto, las batas quirúrgicas pueden ser fabricadas empleando las regiones tratadas o de capacidad baja para respirar dentro de las áreas de alto riesgo y regiones de tasa de transmisión de vapor de agua superior dentro de las áreas de riesgo más bajo. las áreas de riesgo superior pueden incluir aquellas áreas las cuales son más propensas a la descarga, tal como, por ejemplo, los antebrazos de la bata. La película microporosa también puede ser utilizada ventajosamente en numerosas otras aplicaciones empleando las telas de barrera con capacidad para respirar.

Pruebas Hidrocabeza. Una medida de las propiedades de barrera al líquido de una tela es la prueba de hidrocabeza. La prueba de hidrocabeza determina la altura del agua o la cantidad de presión de agua (en milibars) que la tela soportará antes de que el líquido la traspase. Una tela con una lectura de hidrocabeza superior indica que ésta tiene una mejor barrera a la penetración del líquido que una tela con una hidrocabeza más baja. La hidrocabeza puede llevarse a cabo de acuerdo a el método de prueba Federal 191A, Método 5514. Los datos de hidrocabeza citados aquí fueron obtenidos usando una prueba similar a el Estándar de Prueba Federal antes mencionado excepto como se modificó y como se indica abajo. La hidrocabeza fue determinada usando un probador de cabeza hidrostático disponible de Mari Enterprises, Inc., de Concord, Carolina del Norte. La muestra es sometida a una presión de agua estandarizada, aumentada a una tasa constante hasta que aparece el primer signo de escummiento sobre la superficie de la tela en tres áreas separadas. (El escummiento en la orilla, adyacente a las agarraderas es ignorado) . Los materiales no soportados, tal como una película delgada, son soportados para evitar una ruptura prematura de la muestra.

La tasa de transmisión de vapor de agua: La tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR) para los materiales de muestra fue calculada de acuerdo con el estándar ASTM E96-80. Las muestras circulares que miden 3 pulgadas de diámetro fueron cortadas de cada uno de los materiales de prueba y de un control el cual fue una pieza de película CELGARD 2500 de Hoechst Celanese Corporation de Sommerville, New Jersey. La película CELGARD 2500 es una película de polipropileno microporosa. Se prepararon tres muestras para cada material. Las tasas de prueba fueron las tazas Vapometer 68-1 de Thwing-Albert Instrument Company de Filadelfia, Pennsylvania. Cien mililitros de agua fueron vertidos en cada taza de Vapometer y las muestras individuales de los materiales de prueba y del material de control fueron colocadas a través de las partes superiores abiertas de las charolas individuales. Las tazas de Vapometer fueron selladas mecánicamente a lo largo de las orillas de la taza, dejando el material de prueba asociado o el material de control expuesto a la atmósfera ambiente sobre un círculo de un diámetro de 6.8 centímetros que tiene un área expuesta de aproximadamente de 33.17 centímetros cuadrados. Las tazas fueron colocadas en un horno de tipo de convexión a 37.7°C por 24 horas. El horno fue un horno de temperatura constante con un aire externo circulando a través de éste para evitar la acumulación del vapor de agua adentro. Después de 24 horas, las charolas fueron removidas del horno y se pesaron de nuevo. Los valores de la tasa de transmisión de vapor de agua de prueba preliminares fueron calculados con la ecuación (I) dada abajo: (I) Prueba de Tasa de Transmisión de Vapor de Agua = (pérdida de peso gramos sobre 24 horas) x 315.5 g/m2/24 horas.

La humedad relativa dentro del horno no fue controlada específicamente. Bajo las condiciones establecidas predeterminadas de 37.7°C y la humedad relativa ambiente, la tasa de transmisión de vapor de agua para el control CELGARDMARCA 2500 se ha definido como que es de 5000 gramos por metro cuadrado por 24 horas. Por tanto, la muestra de control fue corrida con cada prueba y los valores de prueba preliminares fueron corregidos a condiciones establecidas usando la ecuación (II) dada abajo: (II) Tasa de Transmisión de Vapor de Agua Estandarizada = (Tasa de Transmisión de Vapor de Agua de Prueba/Tasa de Transmisión de Vapor de Agua de Control) x (5000 g/m2/24 horas) .

Tensión de la Tira: La prueba de tensión de la tira mide las cargas máxima y de rompimiento y los alargamientos de por ciento al rompimiento y máximo de una tela. Esta prueba mide la carga (resistencia) en gramos y el alargamiento en por ciento. En la prueba de tensión de tira dos agarraderas, cada una teniendo dos quijadas con cada quijada teniendo una carga en contacto con la muestra, sostienen el material en el mismo plano, usualmente en forma vertical, separadas por 3 pulgadas y se mueven separándose a una tasa especificada de extensión. Los valores de resistencia de tensión de tira y de alargamiento de tira son obtenidos usando un tamaño de muestra de 3 pulgadas x 6 pulgadas, con un tamaño de cara de quijada de 1 pulgada x 3 pulgadas de ancho y una tasa constante de extensión de 300 milímetros/minuto. El probador Sintech II disponible de Sintech Corporation de 1001 Sheldon Drive, de Cary, Carolina del Norte 27513, el modelo Instron marca disponible de Instron Corporation, de 2500 Washington Street, de Cantón, Massachusetts 02021 ó un INTELLECT II modelo de Albert-Thwmg disponible de Thwing-Albert Instrument Company, de 10960 Dutton Road, de Filadelfia, Pennsylvania 19154 pueden usarse para esta prueba. Los resultados son reportados como un promedio para tres especímenes y pueden llevarse a cabo con el espécimen en la dirección transversal (CD) o en la dirección de la máquina (MD) .

Ejemplo I Una película extruida y fraguada se hizo, comprendiendo un polietileno de ba a densidad lineal (0.918 gramos por centímetro cúbico de Dow bajo la designación DOWLEX NG 3310) en 48% por peso de carbonato de calcio (disponible de English China Clay of America, Inc. bajo la designación SUPERCOAT) recubierta con ácido esteárico. La película llenada fue entonces calentada y estirada a 500% de la longitud original usando una unidad orientadora en la dirección de la máquina para crear una película microporosa que tiene un peso base de aproximadamente de 14 gramos por metro cuadrado. La película microporosa con capacidad para respirar resultante tuvo una tasa de transmisión de vapor de agua de 2358 gramos/m2/24 horas, una tensión de tira en la dirección de la máquina de 6987 gramos y una tensión de tira en la dirección transversal de 425 gramos. La película microporosa con capacidad para respirar fue enrollada sobre un rollo de suministro y se desenrolló subsecuentemente y se alimentó a través de un par de rodillos de punto de presión a una velocidad de 50 pies/minuto. Ambos rodillos fueron rodillos de acero y el rodillo superior tuvo un patrón que tuvo una configuración similar a aquella mostrada en las figuras 1 y 3, teniendo una región resaltada con un ancho de 8 pulgadas extendiéndose alrededor del centro del rodillo. El rodillo inferior fue un rodillo de yunque plano. La presión del punto de sujeción y la temperatura de los rodillos fueron vanadas a fin de obtener niveles vanados de capacidad para respirar regional, cuyos resultados están mostrados en la Tabla I.

Ejemplo II La película llenada y estirada microporosa descrita en el ejemplo I fue laminada a una tela no tejida. La película microporosa fue rociada con tres gramos por metro cuadrado de adhesivo (adhesivo de polialfaolefina amorfo disponible de Huntsman Polymer Corporation bajo la marca RT 2730) e inmediatamente después fue yuxtapuesta una tela no tejida de fibra enlazada con hilado de polipropileno de 17 gramos por metro cuadrado y se prensó en contra de la película microporosa por un par de rodillos de punto de presión sin patrón. El laminado fue subsecuentemente tratado de zona a una tasa de 50 pies/minuto usando los rodillos de punto de presión como se describió en el Ejemplo I. Las condiciones de proceso y los atributos físicos resultantes de los laminados están descritos en la Tabla II. El laminado de película antes del tratamiento de zona, tiene una resistencia al pelado de 860 gramos, una hidrocabeza de 162 mbar y una tasa de transmisión de vapor de agua de 2457 gramos/m2/24 horas .

Tabla I Tabla II Los siguientes ejemplos son dados para ilustrar las incorporaciones específicas contempladas adicionales de la invención.

Ejemplo III Una película de dos capas fue extruida usando una tecnología de extrusión de película fraguada convencional de manera que la primera capa es esencialmente unida en forma continua en una relación de cara a cara con una segunda capa. La primera capa o capa de base es de alrededor de 80% del grosor de la película total y comprende alrededor de 55% por peso de las partículas de carbonato de calcio (disponible de English China Clay of America, Inc. bajo la designación SUPERCOAT) recubiertas con ácido esteárico, alrededor de 22.5% de plastómero polietileno (polímero AFFINITY EG 8200, 0.87 g/cm3, 5MI disponible de Dow Chemical Company) y alrededor de 22.5% de polietileno de baja densidad lineal (polímero AFFINITY PL 1845, 0.91 g/cm3, 3.5MI disponible de Dow Chemical Company) . La segunda capa es de alrededor de 20% del grosor global de la película de capas múltiples y comprende alrededor de 62% por peso de un rellenador de carbonato de calcio (disponible de English China Clay of America, Inc. bajo la designación SUPERCOAT) recubierta con ácido esteárico, alrededor de 19% de plastómero de polietileno (polímero AFFINITY EG 8200 como se describió arriba) y alrededor de 19% de polioalfaolefina amorfa (un polímero de baja viscosidad amorfo REXTAC 2503 -3A, que comprende primariamente etileno y buteno el cual está disponible de Huntsman Corporation de Houston, Texas) . El peso base extruido de la película de dos capas es 100 gramos/metro cuadrado. La película de dos capas es estirada en una dirección de la máquina, por lo que se hace a la película microporosa. Después de permitir que la película estirada se retraiga ligeramente sobre un rodillo calentado, la película microporosa tendrá un peso ase de alrededor de 34 gramos por metro cuadrado. La película microporosa es unida con patrón en una tela enlazada con hilado de polipropileno extendible para formar un laminado cohesivo. El laminado es tratado de zona usando un rodillo de acero calentado con una superficie resaltada de 5 pulgadas de ancho en contra de un rodillo de presión cubierto de hule liso y no calentado. El laminado es alimentado adentro del conjunto de rodillo con el lado de película de cara el rodillo cubierto con hule. La temperatura del rodillo calentado es de aproximadamente de 175°F y la presión en el punto de sujeción (en la región que corresponde con la superficie resaltada) es de alrededor de 100 libras por pulgada lineal (pli) . El laminado de película resultante tendrá una hidrocabeza en exceso de 50 mbars y regiones que tienen (en relación unas a otras) niveles de tasa de transmisión de vapor de agua altos y bajos. Más particularmente, la región alimentada bajo la parte resaltada del rodillo de acero calentado tendrá una tasa de transmisión de vapor de agua más baja que las regiones adyacentes .

El emplo IV Una película de dos capas fue coextruida usando una tecnología de extrusión de película fraguada convencional de manera que la primera capa es esencialmente unida en forma continua en una relación de cara a cara con una segunda capa. La primera capa o capa de base es de alrededor de 80% del grosor de la película total y comprende alrededor de 55% por peso de las partículas de carbonato de calcio (disponible de English China Clay of America, Inc. bajo la designación SUPERCOAT) recubiertas con ácido esteárico, alrededor de 22.5% de polietileno de baja densidad lineal (polímero DOWLEX 2035, 0.919 g/cm3, 6MI disponible de Dow Chemical Company) y alrededor de 22.5% de pol etileno de baja densidad lineal (polímero AFFINITY PT 1409, 0.911 g/cm3, 6MI disponible de Dow Chemical Company) . La segunda capa es de alrededor de 20% del grosor global de la película de capas múltiples y comprende alrededor de 62% por peso de un rellenador de carbonato de calcio (disponible de English China Clay of America, Inc. bajo la designación SUPERCOAT) recubierta con ácido esteárico, alrededor de 19% de plastómero de polietileno (polímero AFFINITY EG 8200 como se describió arriba) y alrededor de 19% de polioalfaolefina amorfa (un polímero de baja viscosidad amorfo REXTAC 2503-3A, que comprende primariamente etileno y buteno el cual está disponible de Huntsman Corporation de Houston, Texas) . El peso base extruido de la película de dos capas es 100 gramos/metro cuadrado. La película de dos capas es estirada en un orientador en la dirección de la máquina (MDO) alrededor de cuatro veces su longitud original haciendo a la película microporosa. Después de permitir que la película estirada se retraiga ligeramente sobre un rodillo calentado, la película microporosa tendrá un peso base de alrededor de 34 gramos por metro cuadrado. La película microporosa es unida con patrón en una tela enlazada con hilado y extendible para formar un laminado cohesivo. El laminado es tratado por zona usando un rodillo de acero calentado con una superficie resaltada de 5 pulgadas de ancho en contra de un rodillo de presión cubierto de hule liso y no calentado. El lado de película del laminado es alimentado adentro del conjunto de rodillo de cara al rodillo cubierto con hule. La temperatura del rodillo calentado es de aproximadamente de 175°F y la presión en el punto de sujeción (en la región que corresponde con la superficie resaltada) es de alrededor de 100 libras por pulgada lineal (pli) . El laminado de película resultante tendrá una hidrocabeza en exceso de 50 mbars y regiones de niveles de capacidad para respirar variados. Más particularmente, la región alimentada bajo la parte resaltada del rodillo de acero calentado tendrá una tasa de transmisión de vapor de agua más baja que las regiones adyacentes .

Aún cuando vanas patentes y otros materiales de referencia han sido incorporados aquí por esta mención en la extensión en que haya una inconsistencia entre el material incorporado y aquel de la descripción escrita, la descripción escrita será la que controle. Además, aún cuando la invención se ha descrito en detalle con respecto a incorporaciones específicas de la misma será evidente para aquellos expertos en el arte el que pueden hacerse vanas alteraciones, modificaciones y otros cambios a la invención sin departir del espíritu y alcance de la presente invención. Por tanto se intenta el que las reivindicaciones anexas cubran todas esas modificaciones, alteraciones y otros cambios.

Claims

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

1. Una película que comprende: una primera región microporosa que tiene un grosor de menos de alrededor de 50µ y una tasa de transmisión de vapor de agua de por lo menos de 800 g/m2/24 horas; una segunda región que tiene una densidad mayor que aquella de la primera región en donde la tasa de transmisión de vapor de agua de la segunda región es de por lo menos de 15% menos que la tasa de transmisión de vapor de agua de la primera región y dicha segunda región teniendo un grosor esencialmente igual o menor que aquel de dicha primera región; y dicha película tiene una hidrocabeza de por lo menos de alrededor de 50 mbar.

2. La película con capacidad para respirar, tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha película comprende un polímero termoplástico y además en donde la segunda región tiene unas dimensiones mínimas de 3 cm x 5 cm.

3. La película con capacidad para respirar, tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizada porque dicho polímero termoplástico comprende un polímero de poliolefma y en donde la segunda región tiene una dimensión mínima de 5 cm x 10 cm.

4. La película con capacidad para respirar, tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizada porque la primera región tiene una tasa de transmisión de vapor de agua en exceso de 1500 g/m2/24 horas y además en donde la segunda región comprende de desde alrededor de 5% a alrededor de 75% del área de dicha película.

5. La película con capacidad para respirar, tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizada porque dicha segunda región tiene un grosor menor que el grosor de dicha primera región y una tasa de transmisión de vapor de agua de por lo menos de alrededor de 25% menos que la tasa de transmisión de vapor de agua de dicha primera región y además en donde dicha película tiene un peso base menor de alrededor de 35 gramos/m2.

6. La película con capacidad para respirar, tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizada porque dicha segunda región tiene un grosor de menos de 95% del grosor de dicha primera región y comprende de desde alrededor de 5% a alrededor de 75% del área de dicha película.

7. La película con capacidad para respirar, tal y como se reivindica en la cláusula 5, caracterizada porque dicha película además comprende la tercera región, dicha tercera región tiene una tasa de transmisión de vapor de agua y un grosor intermedio a aquel de las regiones primera y segunda y en donde dicha tercera región es contigua con dicha segunda región.

8. La película con capacidad para respirar, tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizada porque la segunda región está esencialmente rodeada por dicha primera región.

9. La película con capacidad para respirar, tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizada porque dicha segunda región tiene un grosor menor que el de dicha primera región y en donde ambas regiones primera y segunda se extienden a un lado una de otra en la dirección de la máquina.

10. La película con capacidad para respirar, tal y como se reivindica en la cláusula 3, caracterizada porque dicha segunda región se extiende por lo menos 5 cm. en la dirección transversal a la máquina y se extiende esencialmente en forma continua en la dirección de la máquina de dicha película.

11. La película con capacidad para respirar, tal y como se reivindica en la cláusula 8, caracterizada porque dicha segunda región está colocada en una parte central de dicha película.

12. La película con capacidad para respirar, tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizada porque dicha película comprende un polímero de poliolefma y un rellenador y en donde dicha segunda región es más delgada que dicha primera región y tiene un nivel de porosidad disminuido en relación a dicha primera región.

13. La película con capacidad para respirar, tal y como se reivindica en la cláusula 12, caracterizada porque dichas regiones primera y segunda tienen un peso base menor de alrededor de 35 gramos por metro cuadrado y en donde dicha segunda región tiene un grosor de menos de alrededor de 90% del grosor de dicha primera región.

14. La película con capacidad para respirar, tal y como se reivindica en la cláusula 13, caracterizada porque dicha segunda región comprende de desde alrededor de 5% a alrededor de 75% del área de superficie de dicha película.

15. La película con capacidad para respirar, tal y como se reivindica en la cláusula 14, caracterizada porque dicha segunda región se extiende en la dirección de la máquina a un lado de dicha primera región.

16. Una película de capas múltiples que comprende: una primera capa y una segunda capa, dicha primera capa comprende una película que tiene un primer lado y un segando lado y una tasa de transmisión de vapor de agua en exceso de alrededor de 800 g/m2/24 horas; una segunda capa unida esencialmente en forma continua al primer lado de dicha primera capa, dicha segunda capa de película de capas múltiples comprende la película tal y como se reivindica en la cláusula 2.

17. La película de capas múltiples, tal y como se reivindica en la cláusula 16, caracterizada porque dicha primera capa de dicha película de capas múltiples comprende una película no porosa monolítica y en donde dicha segunda capa comprende por lo menos 10% del grosor total de la película de capas múltiples.

18. La película de capas múltiples, tal y como se reivindica en la cláusula 16, caracterizada porque la primera capa de la película de capas múltiples comprende una película microporosa de polímero termoplástico y además en donde dicha segunda capa comprende un polímero termoplástico el cual es sensible al calor en relación a dicho polímero termoplástico de dicha primera capa y además en donde dicha segunda capa comprende por lo menos 10% del grosor total de la película de capas múltiples.

19. La película de capas múltiples, tal y como se reivindica en la cláusula 16, caracterizada porque dicha primera capa de dicha película de capas múltiples comprende una película de polímero termoplástico microporosa y en donde dicha segunda capa comprende un polímero termoplástico que tiene un punto de suavizamiento de por lo menos de 20°C abajo del punto de suavizamiento del polímero termoplástico que comprende dicha primera capa.

20. La película de capas múltiples, tal y como se reivindica en la cláusula 19, caracterizada porque dichas regiones primera y segunda de dicha segunda capa se extienden a un lado una de otra en la dirección de la máquina.

21. La película de capas múltiples, tal y como se reivindica en la cláusula 20, caracterizada porque la segunda región de dicha película de capas múltiples cubre entre 5% y alrededor de 75% del área de superficie del primer lado de dicha primera capa.

22. La película de capas múltiples, tal y como se reivindica en la cláusula 16, caracterizada porque dicha primera capa comprende una película de polímero de poliolefina estable al calor microporosa que tiene una tasa de transmisión de vapor de agua de por lo menos 1500 g/m2/24 horas y en donde dicha segunda capa comprende un polímero termoplástico sensible al calor y además en donde dicha segunda capa comprende por lo menos 10% del grosor total de dicha película.

23. La película de capas múltiples, tal y como se reivindica en la cláusula 22, caracterizada porque dicha primera capa comprende una película microporosa llenada y dicha segunda capa comprende una película microporosa llenada y además dicho polímero sensible al calor tiene un punto de suavizamiento de por lo menos de alrededor de 20°C menor que dicho polímero de poliolefma estable al calor.

24. La película de capas múltiples, tal y como se reivindica en la cláusula 23, caracterizada porque dicha primera capa de poliolefma microporosa comprende un polímero de polietileno de baja densidad lineal y en donde dicha segunda capa comprende un polímero que tiene un punto de suavizamiento de menos de alrededor de 98 °C,

25. La película de capas múltiples, tal y como se reivindica en la cláusula 24, caracterizada porque ambas regiones primera y segunda de la segunda capa se extienden a un lado una de otra en la dirección de la máquina y en donde dicha segunda región de dicha segunda capa cubre de desde 5% a alrededor de 75% del primer lado de dicha primera capa.

26. Un método para hacer una película que tiene tasas de transmisión de vapor de agua regionalmente distintas que comprende : proporcionar una película microporosa de polímero termoplástico en donde dicha película microporosa tiene una hidrocabeza de por lo menos de 50 mbars y una tasa de transmisión de vapor de agua de por lo menos de 800 g/m2/24 horas; tratar selectivamente una región discreta de dicha película formando por tanto las regiones primera y segunda dentro de dicha película, dicha segunda región tiene dimensiones de por lo menos de 3 cm x 5 cm y en donde dicho tratamiento disminuye la porosidad y la tasa de transmisión de vapor de agua dentro de la región seleccionada de la película con relación a la porosidad y la tasa de transmisión de vapor de agua de la región no tratada y en donde dicha película tratada tiene una hidrocabeza de por lo menos de 50 mbars.

27. El método, tal y como se reivindica en la cláusula 26, caracterizado porque el tratar dicha película comprende el aplicar una cantidad efectiva de presión a dicha región discreta de dicha película.

28. El método, tal y como se reivindica en la cláusula 27, caracterizado porque comprende además el paso de calentar dicha película microporosa antes o simultáneamente con dicha aplicación de presión a la película.

29. El método, tal y como se reivindica en la cláusula 26, caracterizado porque el proporcionar dicha película comprende los pasos de extruir una película que comprende un polímero termoplástico y un rellenador y estirar dicha película por una cantidad efectiva para crear microporos a través de dicha película e impartir a la película una tasa de transmisión de vapor de agua de por lo menos de 1500 g/m2/24 horas.

30. El método, tal y como se reivindica en la cláusula 28, caracterizado porque el tratamiento selectivo disminuye el grosor de áreas seleccionadas y disminuye la tasa de transmisión de vapor de agua de la región seleccionada por lo menos por 25%.

31. El método, tal y como se reivindica en la cláusula 28, caracterizado porque dicha segunda región comprende de desde alrededor de 5% a alrededor de 75% del área de dicha película.

32. El método, tal y como se reivindica en la cláusula 27, caracterizado porque dicha presión es aplicada selectivamente a dicha película microporosa por un par de rodillos creando una presión de punto de sujeción y en donde uno de dichos rodillos es un rodillo con patrón que tiene una superficie resaltada.

33. El método, tal y como se reivindica en la cláusula 32, caracterizado porque por lo menos uno de dichos rodillos es calentado.

34. El método, tal y como se reivindica en la cláusula 27, caracterizado porque comprende el paso de laminar una tela no tejida a dicha película antes de aplicar dicha presión.

35. El método, tal y como se reivindica en la cláusula 27, caracterizado porque caracterizado porque comprende el paso de laminar la tela no tejida a dicha película después del tratamiento creando las regiones primera y segunda.

36. El método, tal y como se reivindica en la cláusula 26, caracterizado porque dicho tratamiento comprende el aplicar una cantidad efectiva de calor para inducir una fracción fundida significante a dicha película microporosa disminuyendo por tanto la porosidad de la segunda región.

37. El método, tal y como se reivindica en la cláusula 36, caracterizado porque dicha película microporosa comprende un polímero de poliolefina y un rellenador y además en donde los poros están colocados alrededor de dicho rellenador.

38. Un método para hacer una película de capas múltiples que comprende: proporcionar una película de polímero termoplástico microporosa que tiene una hidrocabeza de por lo menos de 50 mbars y una tasa de transmisión de vapor de agua de por lo menos de 800 g/m2/24 horas, dicha película microporosa comprende una película de capas múltiples que tienen una primera capa con capacidad para respirar y una segunda capa de polímero termoplástico microporosa en donde el polímero termoplástico de dicha segunda capa comprende un polímero sensible al calor; aplicar selectivamente una cantidad efectiva de energía a una región discreta de dicha segunda capa de película microporosa formando por tanto las regiones primera y segunda en donde la porosidad y la tasa de transmisión de vapor de agua es disminuida dentro de dicha segunda región discreta y en donde dicha segunda región discreta tiene una dimensión mínima de 3 cm x 5 cm.

39. El método, tal y como se reivindica en la cláusula 38, caracterizado porque la aplicación de energía a dicha segunda región comprende el aplicar energía térmica y en donde dicha primera capa de película con capacidad para respirar comprende una película de polímero termoplástico microporosa que tiene un punto de suavizamiento de por lo menos de alrededor de 20°C superior a la del polímero termoplástico de dicha segunda capa y en donde dicha aplicación selectiva de energía comprende aplicar calor lo cual disminuye la tasa de transmisión de vapor de agua de la segunda región por lo menos por 25%.

40. El método, tal y como se reivindica en la cláusula 39, caracterizado porque dicha segunda región comprende de desde alrededor de 5% a alrededor de 75% del área de dicha película.

41. Un método para hacer un artículo de barrera que comprende: proporcionar una película microporosa que comprende un polímero termoplástico, dicha película microporosa con capacidad para respirar tiene una tasa de transmisión de vapor de agua de por lo menos de 800 g/m/24 horas y una hidrocabeza de por lo menos de 50 mbars; unir dicha película con capacidad para respirar a una tela no tejida formando por tanto un laminado de capas múltiples, dicha tela no tejida tiene un volumen y comprende un polímero que tiene un punto de fundido de por lo menos de 10°C mayor que dicho polímero termoplástico de dicha película; tratar selectivamente por lo menos una primera región de la película microporosa con un tratamiento seleccionado del grupo que consiste de calor y presión en donde el tratamiento disminuye la porosidad de la primera región de dicha película microporosa por una cantidad deseada y en donde dicho volumen de la tela no tejida permanece esencialmente uniforme. R E S U E N Se proporcionan películas microporosas con capacidad para respirar que tienen capacidad para respirar regional controlada con regiones de alta tasa de transmisión de vapor de agua gruesas y regiones de tasa de transmisión de vapor de agua más delgadas. Las películas microporosas con capacidad para respirar zonificadas pueden hacerse mediante el aplicar selectivamente calor y/o presión a regiones específicas de la película microporosa tal como mediante el suministrar una película microporosa a través de un par de rodillos de punto de presión calentados con uno de los rodillos teniendo un área de superficie resaltada o mediante el aplicar una corriente enfocada de aire caliente. Las películas microporosas de monocapa y las películas de capas múltiples que tienen por lo menos una capa microporosa pueden ser tratadas para impartir una capacidad para respirar zonificada a la película.