MXPA03000616A - Composiciones de mezcla de un alcohol polivinilico no modificado y un rellenador. - Google Patents

Abstract

Esta invencion se refiere en general a composiciones de mezcla de un alcohol polivinilico no modificado y un rellenador y las estructuras de fibra y de pelicula termoplastica comprendiendo estas composiciones de mezcla. Mas especificamente, esta invencion se refiere a peliculas esencialmente libres de agua y fibras que comprenden el alcohol polivinilico no modificado y un rellenador.

Description

COMPOSICIONES DE MEZCLA DE TN ALCOHOL POLIVINILICO NO MODIFICADO Y UN RELLENADOR CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona, en general, a composiciones de mezcla de un alcohol polivinílico no modificado y de un rellenador y unas estructuras de película y de fibra termoplásticas que comprenden esas composiciones de mezcla. Más específicamente, esta invención se relaciona a las películas y fibras libres de agua sustancialmente que constan de alcohol polivinílico no modificado y de un rellenador.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los artículos para el cuidado personal son ampliamente usados en la sociedad de hoy. Muchos de estos artículos usan películas y fibras que eon termoplásticas. Adicionalmente, estos artículos usan películas y fibras que tienen diferentes propiedades, dependiendo en su ubicación en el producto. Por ejemplo, algunas películas y fibras son elaetoméricas . Otras son capaces de respirar mientras que otras actúan como barreras a los líquidos. Finalmente, algunas de estas películas y fibras, especialmente aquellas en contacto con el usuario del producto, son diseñadas para ser más suaves al tacto. Estas diferentes películas típicamente constan de polímeros o de mezclas de polímeros, cuando son procesadas forman una película o fibra que tiene la deseada característica o características.

Adicionalmente, en un intento de tratar con la disminución de los vertederos y el desecho de los desperdicios sólidos muchas de estas películas y fibras son diseñadas para ser dispersables en agua de tal manera que el producto parcialmente o completamente se dispersará en agua, por tanto permitiendo al producto se descarte sin tirarse o incinerarse. Estos productos pueden colocarse en los sistemas de alcantarillado o pueden desecharse con descargas de agua en un retrete convencional. Para producir estos productos dispersables en agua, las películas y fibrae usadas en los productos típicamente usarán mezclas de compuestos que incluyen un polímero dispersable en agua tal como el óxido de polietileno o el alcohol polivinílico.

El alcohol polivinílico (PVOH) es un polímero conveniente que es usado en una amplia variedad de diferentes aplicaciones. Muchas de estas aplicaciones son termoplástisas .

Sin embargo, el alcohol polivinílico (PVOH) es generalmente visto como un polímero no termoplástico. El alcohol polivinílico (PVOH) tiene un alto punto de fundido de alrededor de 200 grados centígrados dependiendo del grado de hidrólisis. Por lo tanto, como el alcohol polivinílico (PVOH) es calentado cerca de su punto de fundido, ocurre la decoloración y el ponerse amarillo. Por tanto, cuando se usa el alcohol polivinílico (PVOH) como un material base para las aplicaciones del termoplástico, el alcohol polivinílico (PVOH) debe ser usualmente modificado.

El alcohol polivinílico (PVOH) modificado es usado en muchos diferentee artículoe termo formados diepersables en agua, tal como fibras, películas y telas que mantienen su integridad y resistencia cuando se usan, pero se disuelven y dispersan cuando ee colocan en contacto con el agua. El alcohol polivinílico (PVOH) no modificado ee usado en la industria para muchas diferentes aplicaciones con base de solución y no son generalmente considerados ser termo formables o procesables fundidos. Algunas de tales aplicaciones para el alcohol polivinílico (PVOH) no modificado incluyen la deformación del tamaño de los textiles, el terminado de las telas, los adhesivos, los aditivoe en el proceeamiento del papel, y emulsificadoree y dispersantes.

En el arte anterior se ha demostrado algún éxito en la modificación del alcohol polivinílico (PVOH) para uso en aplicaciones termoplásticas. Por alcohol polivinílico (PVOH) modificado, ee significa la resina de alcohol polivinílico (PVOH) que ha sido químicamente modificada, incluyendo el alcohol polivinílico (PVOH) que tiene otro compuesto injertado en el mismo, o la resina de alcohol polivinílico (PVOH) que ha sido mezclada con uno o más plastificantes. En cada instancia, estae modificaciones han necesitado permitir al alcohol polivinílico (PVOH) el eer usado en artículos termo formables.

Para superar los problemas del procesamiento del termoplástico, ha sido usado el alcohol polivinílico (PVOH) modificado. Algunas de las enseñanzas del arte anterior han usado éteres de alcohol polivinílico (PVOH) , alcohol polivinílico (PVOH) etoxilatado, o alcohol polivinílico (PVOH) lacton-modificado para producir artículos termo formables.

El arte anterior también ha usado el alcohol polivinílico (PVOH) que no ha sido modificado estructuralmente añadiendo un agente plastificante al alcohol polivinílico (PVOH) que permite al alcohol polivinílico (PVOH) el eer extruido en películae y fibras. Ejemploe de plastificantes incluyen al agua, al glicol etileno, la glicerina y el etanolamina.

Sin embargo, hay problemas asociados con la adición de plastificantes al alcohol polivinílico (PVOH) . Uno de los problemas más pronunciados durante el procesamiento es el empañado del plastificante volátil durante la extrusión fundida y la condensación del vapor y de loe efectos del vapor en el ambiente operativo. Además, los artículos extruidos tal como películae o fibrae pierden loe plastificantes desde que las moléculas plastificadas ee diseminan fuera de la película o de las fibras. Esto causa que las películas o lae fibras se conviertan en quebradizas con el tiempo y con frecuencia causan que el artículo falle.

Adicionalmente, las películae y fibras incluyendo el alcohol polivinílico (PVOH) modificado o el alcohol polivinílico (PVOH) y un plaetificante pueden limitaree en su utilidad. Estas películas y fibras pueden ser muy quebradizas para usarse para ciertas aplicaciones. Adicionalmente, las películas pueden ser difíciles de formar. Finalmente, las películas pueden no dispersarse rápidamente lo suficiente cuando eetán en contacto con agua, por tanto dificultando su capacidad de ser desechadas con descargas de agua.

En consecuencia, lo que se necesita es un alcohol polivinílico (PVOH) no modificado que pueda usarse en composiciones de mezcla que sean formados termoplásticamente en películas y fibrae. Estas películas y fibras pueden entonces ser usadas en la producción de artículos dispersablee en agua, con capacidad de desecharse con descargas de agua sin el uso de agentes plastificantes . Estas fibras, películas y telas pueden usarse en productos tal como productos para el cuidado personal, pañales, toallas y almohadillas femeninas, calzoncillos de aprendizaje, paños limpiadores, productos para la incontinencia de adultos, forros liberables, productos de empaque, etc., que contienen las antee mencionadas fibrae, películas y telas. Adicionalmente, lo que se necesita son películas y fibras formadas termoplásticamente que eon más fáciles de procesar y que se dispersan máe rápido cuando se colocan en agua.

SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN En consecuencia, la presente invención desea producir películas y fibras incluyendo composiciones de mezcla que tienen un alcohol polivinílico (PVOH) no modificado y un rellenador.

Otro deseo de la preeente invención es el uso de un alcohol polivinílico (PVOH) no modificado y un rellenador en las películas y fibras sin el uso de un agente plastificante.

Estoe y otros deseos son satiefechos por la presente invención. La preeente invención describe la selección y uso de los grados comercialmente disponibles de alcohol polivinílico (PVOH) para aplicaciones termoplásticas. El termoplástico es definido aquí, como una resina que puede fundirse y fácilmente extruirse para formar un artículo deseado, por ejemplo, el material es procesable fundido. Estos grados comercialmente disponibles de alcohol polivinílico (PVOH) son combinados con un rellenador para proporcionar una mezcla del compuesto útil en la producción de películas y fibras que son más fáciles de procesar y que se dispersan más rápidamente cuando se colocan en agua.

El alcohol polivinílico (PVOH) ee un polímero conveniente, comúnmente ueado en apiicacionee con base de eolución acuosa. Dado que es un polímero conveniente, los artículos de termoplástico hechos usando el alcohol polivinílico (PVOH) no modificado son generalmente menos caros que los artículos hechos con el alcohol polivinílico (PVOH) modificado debido a los adicionales pasos del proceso requeridos para modificar al alcohol polivinílico (PVOH) . También el alcohol polivinílico (PVOH) no modificado es, en general, menos caro que otros polímeros solubles en agua.

En su forma no modificada, el alcohol polivinílico (PVOH) no ha eido usado para aplicaciones termoplásticas.

Típicamente, talee modificaciones del alcohol polivinílico (PVOH) , tal como el injerto químico o la adición de un plastificante, es necesario para lograr la procesabilidad del fundido para el alcohol polivinílico (PVOH) . En la presente invención, una ventana del proceso termoplástico ha sido descubierta y definida para el alcohol polivinílico (PVOH) no modificado, comercialmente disponible, de conformidad con: 1) el compuesto o el porcentaje de hidrólisis del alcohol polivinílico (PVOH) , 2) el peso molecular del alcohol polivinílico (PVOH) , 3) la viscoeidad de la solución del alcohol polivinílico (PVOH) , o 4) la viscoeidad del fundido del alcohol polivinílico (PVOH) . Los grados seleccionados del alcohol polivinílico (PVOH) han demostrado termoplasticidad, permitiendo una extrusión o conversión fundida continua en delgadas películas en un proceso de extrusión continuo.

Estos grados del alcohol polivinílico (PVOH) son también útiles para el hilado fundido de las fibras, el moldeado por inyección u otras aplicaciones termoplásticae . Lae películas extruidas del alcohol polivinílico (PVOH) no modificado/mezclas de rellenador descritos aquí tienen muy alta resistencia y módulo, excelente claridad, y rápidas tasas de cristalización y de solidificación. Son evidentes las ventajas del procesamiento fundido de un alcohol polivinílico (PVOH) termoplástico, en un artículo útil, fuerte, claro, soluble en agua. El procesamiento fundido ee un proceso deseado de termoformación comparado con el procesamiento de solución. El procesamiento fundido elimina la necesidad de añadir pasos talee como el injerto químico, la adición de un plaetificante, u otra modificación a fin de lograr la proceeabilidad del fundido.

Eetos grados del alcohol polivinílico (PVOH) pueden mezclarse con polímeros adicionales, tal como rellenadores, para proporcionar deseadas características a las películas y fibras, tal como fácil procesamiento y más rápida dispersión en agua.

DESCRIPCIÓN DETALLADA El alcohol polivinílico (PVOH) es generalmente producido por un proceso de dos pasoe como se muestra en el esquema 1. Dado que el alcohol vinílico no es un monómero estable, la polimerización del alcohol vinílico no es una opción para hacer el alcohol polivinílico (PVOH) . En vez de ello, el proceso utiliza un monómero prontamente disponible, el acetato de vinilo, como punto de partida. El primer paeo es la polimerización del acetato de vinilo en un acetato de polivinilo (PVA) . El segundo paso es la hidrólisis o alcohólisie del acetato de polivinilo (PVA) en un copolímero de acetato de vinilo y de alcohol vinílico, o alcohol polivinílico (PVOH) . Dependiendo del nivel de hidrólisis como se define en la ecuación del esquema 1, un amplio rango de copolímeros de alcohol polivinílico (PVOH) pueden producirse cuando la reacción de la hidrólieie es permitida de alcanzar ciertos niveles de conversión.

Esquema 1 Proceso de dos pasos para hacer alcohol polivinílico (PVOH) Pasol : Polimerización Acetato de vinilo ^ Acetato de polivinilo (PVA) Paso 2: Hidrólisie o Alcohólieis Acetato de polivinilo (PVA) p. Poli (alcohol vinílico-Co- Acetato de vinilo) (PVOH) % Hidrólieie = Alcohol vinílico X 100 Alcohol vinílico + acetato de vinilo Para el alcohol polivinílico (PVOH) , el grado de hidrólisis es controlado durante la reacción de alcohólisis y es independiente del control del peeo molecular del alcohol polivinílico (PVOH) formado. El completamente hidrolizado alcohol polivinílico (PVOH) es obtenido si el alcohólisis es permitido de ir hasta eu terminación. La reacción se termina removiendo o neutralizando al hidróxido de sodio catalizador ueado en el proceeo. Típicamente, una pequeña cantidad de agua ee añadida al recipiente de reacción para promover la reacción de saponificación del acetato de polivinilo (PVA) . La extensión de la hidrólisis es contrariamente proporcional a la cantidad de agua añadida. La alcohólisie puede realizaree en un reactor de lechada altamente agitado. Un precipitado fino forma el acetato de polivinilo, el cual ee convertido en alcohol polivinílico (PVOH) . El producto de alcohol polivinílico (PVOH) ee entonces lavado con metanol y es filtrado y secado para formar un polvo blanco granular.

El peso molecular del alcohol polivinílico (PVOH) es controlado por la condición de polimerización del acetato de vinilo. Muchas propiedadee del alcohol polivinílico (PVOH) dependen del grado de hidrólieie y el peso molecular. Conforme el peso molecular aumenta, la viscosidad de la solución, la resistencia tensora, la resietencia al agua, la resistencia adhesiva, y la resistencia al solvente aumentan. Conforme el peso molecular disminuye, la flexibilidad, la solubilidad en agua, y la facilidad de disolverse aumenta. Conforme el grado de hidrólieie aumenta, la resistencia al agua, la resietencia a la tensión, la resistencia al bloqueo, la reeietencia al solvente, y la adhesión a loe substratos polares aumenta. Conforme el grado de hidrólisis dieminuye, la eolubilidad en agua, la flexibilidad, la sensibilidad al agua, y la adhesión a los substratos hidrofóbicos aumenta.

Debido a la fuerte dependencia del alcohol polivinílico (PVOH) en el peso molecular y el grado de hidrólieie, el alcohol polivinílico (PVOH) ee típicamente suministrado en combinación de estoe doe parámetros. El alcohol polivinílico (PVOH) está clasificado en 1) parcialmente hidrolizado (87.0 a 89.0% de hidrólisis); 2) hidrolizado intermedio (95.5 a 96.5% de hidrólisis); 3) completamente hidrolizado (98.0 a 98.8% de hidrólieie) ; y 4) hidrolizado euperior (>99.3% de hidrólisis) . Dentro de cada categoría de alcohol polivinílico (PVOH) , la resina está diferenciada por la solución, viscosidad, medida a 4% de solución en agua a 20 grados centígrados en centipoiee. La viscosidad es usada como un peso molecular medido desde que la viecoeidad de la solución eetá típicamente relacionada al peso molecular por la bien conocida ecuación de Mark-Houwink: ?= KMV en donde ?= viscosidad intrínseca K= constante (depende del polímero) My= peso molecular A= factor con base en la rigidez de las cadenae del polímero y depende del polímero.

Para el alcohol polivinílico (PVOH) no modificado, se sabía que loe máe altos grados de peso molecular no eran termoplásticoe . Fue sorprendente que el alcohol polivinílico (PVOH) no modificado a máe bajos pesos moleculares podrían eer termopláeticos con base en la procesabilidad no fundida de los más altos grados de pesos moleculares. El alcohol polivinílico (PVOH) no modificado con peso molecular promedio de peso tan bajo como 8750 gramos/mole fue descubierto ser termoplástico y procesable fundido, con alta resistencia al fundido, excelente resistencia de la película y gran claridad. Típicamente, un polímero con tal bajo peeo molecular inicial no se esperaría ser procesable fundido en un material útil.

Adicionalmente, se deecubrió que la viscosidad fundida de los grados del alcohol polivinílico (PVOH) puede usarse para determinar que grados del alcohol polivinílico (PVOH) eran termoplásticos. En general, aquellos grados que tienen una viscosidad fundida de menos de alrededor de 1500 Pa«e a una tasa de corte de 500 e"1 fueron determinados para eer procesables fundidos .

No todos los grados del alcohol polivinílico (PVOH) fueron descubiertos que son termoplásticoe. Los grados del alcohol polivinílico (PVOH) útiles en esta invención deseablemente tienen una solución viscosa de menos de alrededor de 10 centipoise (cp) en 4% de solución de agua a 20 grados centígrados y una hidrólisis de menos de alrededor de 90%. Ejemplos de grados de alcohol polivinílico (PVOH) comercialmente disponibles útilee en esta invención son ELVANOL® 51-05 de DuPont (de Wilmington, Delaware) , AIRVOL® 203 y 205 de Air Products and Chemical, Inc. (de Allentown, Pennsylvania) , y GOHSENOL® KP-06 de Nippon Gohsei (Japón) . El alcohol polivinílico (PVOH) es típicamente vendido en forma de polvo o granulado, sin embargo los granulos u otras formas de resina pueden usarse en esta invención dado que la forma física del alcohol polivinílico (PVOH) no afecta su procesamiento fundido.

Adicionalmente, dependiendo del tipo de aplicación de la mezcla para la cual será usado el alcohol polivinílico (PVOH) , películas o fibrae, pueden variar las características de procesamiento exactas. Por ejemplo, algunos de los grados termopláeticoe pueden ser mejor ajustados para la producción de películas termoplásticas mientras que otros grados pueden ser más útiles para la producción de fibras. El grado exacto de uso dependerá con el artículo que está siendo hecho y el rellenador que ee mezclado con el alcohol polivinílico (PVOH) .

La presente invención usa estos grados de alcohol polivinílico (PVOH) termoplástico con un compuesto adicional para formar loe compuestos de mezcla. Estos compuestoe de mezcla pueden entonces ser formados en artículoe termoplásticoe tal como películas y fibra. El compuesto adicional es usado para resaltar las propiedades de las películae y fibras resultantes. En la presente invención, un rellenador es usado para ayudar a producir películas que son máe fáciles de procesar y que se dispersan más rápidamente cuando se colocan en agua que lae películas que constan solo de alcohol polivinílico (PVOH) .

Las mezclas incluyendo grados de alcohol polivinílico (PVOH) termoplástico y un rellenador pueden extruirse ueando dispositivos de extrusión mejor conocidos. En general, mientras que una película termoplástica puede extruirse a temperaturas de extrusión arriba del punto de fundido de la mezcla de alcohol polivinílico (PVOH)/ rellenador, es preferible el usar las temperaturas de extrusión cerca del punto de fundido conforme las películas y fibrae reeultantes son generalmente más clarae, tienen menoe imperfeccionee, son más dóciles y reeietentes, y pueden ser sacadas en películas más delgadas.

Como ee describió antes, las películas y fibras de la presente invención pueden extruirse de alcohol polivinílico (PVOH) no modificado/mezclas de rellenadores sin el uso de un plastificante. Muchos diferentes plaetificantes son conocidos, incluyendo, por ejemplo, al glicol etileno, glicerinas y etanolamina. Además de estos plastificantee, el agua también es conocida para usarse como un plastificante en la producción de películas y fibras de alcohol polivinílico (PVOH) . Sin embargo, estos plaetificantes, incluyendo al agua, tienen diversas desventajas cuando se uean en la producción de películas y de fibras. En general, los plaetificantes, incluyendo el agua, lentamente se difundirán fuera de la película o fibra de alcohol polivinílico (PVOH) ocasionando a la película o fibra que se haga lúcida y quebradiza y por tanto máe eueceptible de romperse o de estrellarse.

Adicionalmente, los plastificantes, incluyendo el agua, añadidos al alcohol polivinílico (PVOH) pueden causar burbujeo de la película durante el proceeo de extrusión. Eeto es especialmente cierto con agua. Por lo tanto, se debe tener cuidado antes de mezclar con el rellenador y de la producción de la película para asegurar que el polvo o los granulos de alcohol polivinílico (PVOH) permanezcan eustancialmente libree de agua. Esto ayuda a asegurar que las películae y las fibras producidas sean también sustancialmente libres de agua. Por "sustancialmente libres de agua" ee eignifica que las películas y las fibrae producidae usando las mezclas de alcohol polivinílico (PVOH) no modificado/rellenador contengan menos de alrededor de 2.0 por ciento por peso de agua. Deseablemente, lae películas y lae fibras contienen menos de alrededor de 1.0 por ciento por peso de agua. Más deseablemente, las películas y las fibras contienen menos de alrededor de 0.5 por ciento por peso de agua .

La importancia de esta invención es que las mezclas de alcohol polivinílico (PVOH) /rellenador han sido descubiertas que pueden ser directamente extruidas en una delgada película soluble en agua sin la necesidad de cualquier modificación química del alcohol polivinílico (PVOH) o la adición de un plastificante. La eliminación de cualquier modificación química del alcohol polivinílico (PVOH) elimina el paso de intensiva labor de químicamente modificar o injertar al alcohol polivinílico (PVOH) . La eliminación de un plaetificante añadido mezclado con el alcohol polivinílico (PVOH) remedia los problemas comunes que involucran plastificantes como se describió anteriormente. La película soluble en agua de la presente invención guardará sus propiedades originales y su desempeño en ueo a diferencia de una película de alcohol polivinílico (PVOH) /rellenador que contiene un plastificante que se hará quebradizo con el tiempo.

Una ventaja adicional en la producción de productos solubles en agua de las películas y fibras de alcohol polivinílico (PVOH) /rellenador de la presente invención está en la etapa de conversión del producto. El alcohol polivinílico (PVOH) tiene un máe alto punto de fundido que muchos otros sistemas de polímero solubles en agua usados para hacer artículos capacee de desecharse con deecargae de agua, dispersables en agua, incluyendo, por ejemplo, materiales con baee de óxido de polietileno. La película de alcohol polivinílico (PVOH) puede reeietir al calor de un adhesivo fundido aplicado por calor que pueda usarse durante la construcción del producto. Por el contrario, los materiales con baee de óxido de polietileno (PEO) tienen limitaciones en su aepecto debido a la baja temperatura de fundido del óxido de polietileno (PEO) de alrededor de 60 a 70 grados centígrados. Por lo tanto, lae películae y fibrae de alcohol polivinílico (PVOH) /rellenador de la presente invención tienen gran utilidad en la producción de productos capaces de desecharse con descarga de agua, dispereables en agua.

Las películas y fibras de mezclas de alcohol polivinílico (PVOH) /rellenador de la presente invención incluyen un rellenador que resalta ciertas características de las películas y fibras cuando se comparan a las películas y las fibras que constan de solo alcohol polivinílico (PVOH) sin modificar. El rellenador mejora la capacidad de respirar de las películas y de las fibras, mejora el procesamiento de lae películas y las fibras, y las películae y fibras resultantes se dispersan más rápidamente en agua. Estas características son muy útiles para lae películae que eon ueadas en un artículo para el cuidado personal, tal como un pañal, un artículo femenino, un diepoeitivo para la incontinencia, entre otroe.

Adicionales ventajas de las películas y fibras de las mezclas de alcohol polivinílico (PVOH)/ rellenador son la capacidad de reducir el indeseado olor del cuerpo para los productos que contienen los compuestos y los artículos. Las partículas de rellenador absorbentes de olor pueden usarse en loe compuestos y pueden usarse para absorber el olor, además a otrae funcionee realizadas por el rellenador. Ejemplos de las partículas de rellenador absorbentes de olor que pueden usarse en la presente invención incluyen, pero no limitantes a, compuestos de tamiz molecular o del tipo de zeolita comercializadas como ABSCENTS® por UOP LLC (de Des Plaine, Illinois) .

Otra incorporación de la presente invención se relaciona a un método de estirado para hacer la película o fibra de mezcla de alcohol polivinílico (PVOH) /rellenador microporosa. Esto se logra por el estirado desunido inducido entre la matriz de alcohol polivinílico (PVOH) (la fase continua) y la fase de rellenador dispersado para crear vacíos en la película o la fibra. Estoe vacíos pueden ser en la escala de micrómetro. La preeencia o exietencia de los vacíos o microporos proporciona un área abierta o canales uniformes para el vapor de agua humectante para ser transmitido a través del compuesto de alcohol polivinílico (PVOH) /rellenador, produciendo por tanto un material o artículo con capacidad de respirar, Cuando se usa en un artículo para el cuidado personal, los vacíos o microporoe, por tanto, transmiten la humedad del producto para el cuidado personal hacia fuera del producto, por ello evitando una eeneación de mojado eobre la piel del usuario del artículo, tal como un bebe (para los pañales) o un adulto ( para los productos femeninos o dispositivos para la incontinencia) .

Aún otra incorporación de la presente invención incluye artículos con capacidad de respirar, microporosos, tal como películas, fibrae, compuestos de película/fibra, laminados de película/fibra, no tejidos que contienen películae y fibras porosae y microporosas, y laminados no tejidos/película. Estos artículos son hechos de mezclae de alcohol polivinílico (PVOH) /rellenador estiradas de la presente invención. Estoe artículos con capacidad de respirar, microporoeoe pueden usarse en artículos para el cuidado personal, tal como, pero no limitados a, pañales, calzoncillos de aprendizaje, almohadillas y toallas femeninas, forros de bragas, y almohadillas, calzones o protecciones para la incontinencia de adultos.

La presente invención usa un rellenador. Adecuados materiales de rellenador pueden ser orgánicos o inorgánicos, y son deseablemente en una forma de discretas partículas individuales. Adecuados materialee de rellenador inorgánicoe incluyen, pero no son limitadoe a, óxidos de metal, hidróxidos de metal, carbonatos de metal, sulfatos de metal, varios tipos de barro, silicio, alúmina, metales en polvo, microesferas de vidrio, o partículas con contenido vacío de bolsa.

Particularmente adecuados materiales de rellenador incluyen al carbonato de calcio, sulfato de bario, carbonato de sodio, carbonato de magnesio, sulfato de magnesio, carbonato de bario, caolín, carbón, óxido de calcio, óxido de magnesio, hidróxido de aluminio, y dióxido de titanio. Aún otros rellenadores inorgánicos pueden incluir aquelloe con partículas que tienen proporciones de más alto aepecto tal como talco, mica y wollastonita. Los materiales rellenadoree orgánicoe adecuados incluyen, por ejemplo, partículas de látex, polvos de pulpa, polvos de madera, derivadoe de celulosa, quitina, polvo de quitoeana, polvos de polímeros altamente cristalinos y de alto fundido, perlas de polímeros altamente enlazados en forma cruzada, polvos de organoeilicio, y polvos de polímeros absorbentes superiores, tal como ácido poliacrílico parcialmente neutralizado, y similares, aeí como las combinaciones y derivados de los mismos.

La cantidad de rellenador que puede usarse está en la cantidad desde alrededor de 1 a alrededor de 99% por peso de la mezcla de alcohol polivinílico (PVOH) /rellenador . Deseablemente, la mezcla consta desde alrededor de 50 a alrededor de 90% por peso de alcohol polivinílico (PVOH) y desde alrededor de 50 a alrededor de 10% de rellenador. Aún más deseablemente, la mezcla consta desde alrededor de 60 a alrededor de 80% por peso de alcohol polivinílico (PVOH) y desde alrededor de 40 a alrededor de 20% de rellenador.

La presente invención es además ilustrada por los siguientes ejemplos, los cuales no deberán eer conetruidos de cualquier forma como que impongan limitaciones con el alcance de la misma. Por el contrario, claramente se entiende que un recurso puede tenerse para varias otras incorporaciones, modificaciones, y equivalentee de las mismas que, después de leer la actual descripción, pueden sugerir ellas mismas a aquelloe con habilidad en el arte sin apartarse del espíritu de la preeente invención y/o del alcance de las reivindicaciones adjuntas .

EJEMPLO 1 El procesamiento fundido del alcohol polivinílico (PVOH) fue primero demostrado por un proceeo de extrueión de doble rosca. Fue usado un extrusor de doble rosca de contrarotación Haake TW-100 (de Paramue, Nueva Jersey) , ajustado con una matriz de vaciado de película de 4 pulgadas. El extrusor tiene una longitud de 300 milímetros. Cada tornillo cónico tiene un diámetro de 30 milímetros en el puerto de suministro un diámetro de 20 milímetros en la matriz. Fue seleccionado un grado del relativamente bajo nivel de hidrólisis de Nippon Gohsei, GOHSENOL® KP-06. Esta resina de alcohol polivinílico (PVOH) fue fabricada para su uso como agente de diepereión para usarse en aplicaciones de una solución acuosa. No se intenta para un proceeo de fundido. El grado de hidrólisis es de 71-74%, su viscosidad en un 4% de solución en agua a 20 grados centígrados es de 5 a 7 centipoise (cp) , como es medido por el método de bola caída Hoeppler. Es suministrado como un polvo granulado blanco. Para probar la poeibilidad para el proceso termoplástico, la resina fue suministrada al extrusor Haake de doble rosca directamente ein hacer granulos.

Una película extruida fue recolectada por un rodillo enfriado de enrollado. Inicialmente, la velocidad de la roeca fue fijada a 134 revoluciones por minuto (rpm) . Las temperaturas del barril fueron de 150, 185, 185 y 190 gradoe centígradoe para las zonas 1,2, 3, y 4 respectivamente (de la matriz) . Debido al intenso calor de corte, la temperatura de fundido fue levantada arriba de la temperatura fijada para la matriz de la película, alcanzando alrededor de 225 grados centígrados. Bajo estas condicionee, fue eorprendente que una gruesa película de alrededor de 4-6 milésima de pulgada (mil) pudiera ser producida de esta resina que se supone no ser termoplástica. Sin embargo, la calidad de la película fue pobre y había muchos agujeros en la película. Las películae eran relativamente brumosas y no claras como las típicas películas de alcohol polivinílico (PVOH) . La película fue extremadamente rígida y quebradiza. Sobre la película había muchas líneas profundas de flujo observables. La reeistencia del fundido del alcohol polivinílico (PVOH) bajo estas condiciones fue débil. La película de alcohol polivinílico (PVOH) hecha bajo esta temperatura fue deecolorida y apareció ligeramente amarillenta.

EJEMPLO 2 En el ejemplo 2, la miema reeina de alcohol polivinílico (PVOH) en el Ejemplo 1, fue probada para determinar si las condiciones del procesamiento de la película podrían mejorarse. Primero, el perfil de la temperatura de extrusión fue modificado. Las temperaturas del barril fueron fijadas a 150,185,185 y 180 grados centígradoe para las zonas 1,2,3, y 4 respectivamente (matriz) . La velocidad de la rosca fue mantenida a 134 revoluciones por minuto (rpm) . Esta baja temperatura fijada de la matriz bajó la temperatura de fundido a alrededor de 195 a 200 grados centígrados. Sorprendentemente, conforme cayó la temperatura de fundido del alcohol polivínílico (PVOH) , lae propiedades de la película mejoraron dramáticamente. A una temperatura de fundido de alrededor de 195 a 200 grados centígrados, la resistencia del fundido del alcohol polivinílico (PVOH) mejoró grandemente de tal manera que una película de alcohol polivinílico (PVOH) podía sacarse a menos de 0.2 milésimas de pulgada (mil) . Por el contrario a la apariencia brumosa del alcohol polivinílico (PVOH) hecho en el ejemplo 1, la película de alcohol polivinílico (PVOH) hecha en este ejemplo bajo la más baja temperatura de fundido tenía excelente claridad y fue esencialmente libre de los defectos de la película.

Comparada con la película de alcohol polivinílico (PVOH) del ejemplo 1, la película hecha a una más baja temperatura tenía mayor resistencia y suavidad. Las propiedades de tensión de la película de alcohol polivinílico (PVOH) derivada de granulos fueron probadas en un probador de teneión Sintech 1/D disponible de MT? Syeteme Corp. (de Machesny Park, Illinois) . La película de alcohol polivinílico (PVOH) tiene una alta resietencia al fundido de tal manera que el enrollado de la película a alta velocidad no causó ningún rasgado o rompimiento de la película de alcohol polivinílico (PVOH) . La tensión pico de la película fue eobre 60 Mpa. El alargamiento a rompimiento del alcohol polivinílico (PVOH) fue alrededor de 73%. El módulo de la película fue también alto, ligeramente sobre 1800 Mpa.

EJEMPLO 3 La misma resina de alcohol polivinílico (PVOH) usada en el Ejemplo 1 fue usada para este ejemplo. El alcohol polivinílico (PVOH) es usualmente distribuido del fabricante en forma de polvo. Dado que los polímeros en forma de granulo son generalmente más fáciles de trabajar, un experimento fue ideado para ver si las películas moldeadas creadas directamente del polvo de alcohol polivinílico (PVOH) tienen diferentee propiedades de tensión a aquellas creadas de alcohol polivinílico (PVOH) en forma de granulos. Los gr nulos de alcohol polivinílico (PVOH) fueron hechos por la extrusión de polvo de alcohol polivinílico (PVOH) sobre un extrusor de Werner & Pfleiderer ZSK-30 (Ramsey, Nueva Jersey) a 20 libras/hora y 300 revolucionee por minuto (rpm) . El extrusor ZSK-30 tiene un par de roscas de co-rotación arregladas en paralelo con la distancia centro a centro entre los ejes de las dos roscas a 26.2 milímetros. Los diámetros nominales de las roscas son de 30 milímetros. Los diámetros externos actuales de las roscas son de 30 milímetros y los diámetroe internos de las roscas son de 21.3 milímetros. Las profundidades de rosca eon de 4.7 milímetros. La longitud de los tornillos de rosca es de 1328 milímetros y el total de la longitud de la sección de procesamiento fue de 1338 milímetros. Este extrusor ZSK-30 tiene 14 barriles de procesamiento que eon numerados consecutivamente del 1 al 14 desde el barril de suministro a la matriz. El primer barril no fue calentado, pero enfriado por agua. Los barriles 2 al 14 fueron divididos en 7 zonas. Los barriles 2 y 3 comprenden la zona 1. Loe barriles 4 y 5 comprenden la zona 2. Loe barrilee 6 y 7 comprenden la zona 3. Los barriles 8 y 9 comprenden la zona 4. Los barriles 10 y 11 comprenden la 5. Los barriles 12 y 13 comprenden la zona 6. El barril 14 (matriz) comprende la zona 14. Lae hebras fundidae extruidas fueron enfriadas por aire en una banda de transportación de 15 pies equipada con ventiladores, y entonces hechas granulos. Como una regla, se esperó que las películas de los granulos fueran de más baja resistencia a la tensión que lae películas derivadas del polvo dado que la resina de alcohol polivinílico (PVOH) sufre de la degradación termomecánica adicional durante el paso extra a travée del extrusor.

Sin embargo, los granulos de alcohol polivinílico (PVOH) hechos en el extrusor ZSK-30 de doble rosca tienen un excelente procesamiento de película de moldeo. Las dobles películas fueron hechas de los granulos en la misma línea de moldeo de la película Haake de doble rosca usada en el Ejemplo 1. Las temperaturas de barril fueron fijadas a 180,190,190 y 180 grados centígradoe para las zonas 1,2,3 y 4 (matriz) respectivamente. La velocidad de rosca fue mantenida a 134 revoluciones por minuto (rpm) . Esta película también cristalizó muy rápidamente. Una película soluble en agua de alta calidad fue de nuevo hecha usando el perfil de temperatura señalado en el Ejemplo 2.

Las propiedades de tensión fueron probadas bajo las mismas condiciones como las señaladas en el Ejemplo 2. Se encontró que la película derivada de granulos fue ligeramente más fuerte que la película derivada de polvo. La película derivada de granulos también fue más rígida y ligeramente más dócil que la película derivada de polvo.

La tensión pico de la película derivada de granulos es casi doble que la película derivada de polvo, alcanzando un alto valor de 120 Mpa en contra de 60 Mpa para la película derivada de polvo. El módulo de la película derivada de granulos fue alrededor de 30% más alto que la película derivada de polvo, alcanzando 2580 Mpa, mientras que la película de polvo tiene un módulo de 1800 Mpa. La película derivada de polvo fue un poco más dócil proporcionándole ligeramente un más alto alargamiento al rompimiento. Debido a la tensión pico y sus contribuciones a toda la dificultad tensa de la película como se mide conforme el área bajo la curva de tensión, la película de alcohol polivinílico (PVOH) derivada de granulos tiene un 50% de más dureza que la película de alcohol polivinílico (PVOH) derivada de polvo.

La película de alcohol polivinílico (PVOH) producida de los granulos de alcohol polivinílico (PVOH) fue determinada para ser máe fuerte y dura que la película derivada de polvo de alcohol polivinílico (PVOH) . Inesperadamente, moetró un ascenso en lae propiedades de tensión sometiendo al alcohol polivinílico (PVOH) a máe tensión termomecánica, la degradación del polímero se da lo que resulta en la pérdida de las propiedades mecánicas y de otras.

EJEMPLOS 4-6 Seguido, los tres grados de alcohol polivinílico (PVOH) de Air Producte a un nivel hidrolizado completo y superior, por ejemplo, 98.8-98.8% y +99.3% de hidrólieie fueron seleccionados para determinar ei exhiben propiedades termoplásticas. Dado que los tres grados tienen un alto grado de hidrólisis, las tres resinae fueron seleccionadas con base en la viscosidad. Los tree grados fueron resinas de baja, media y alta viscosidad. Estoe grados aseguran que la correlación entre la hidrólisis y el peso molecular en el procesamiento termoplástico puede determinarse. Representando estoe tree grados estaba el AIRVOL® 107,125 y 165 de Air Products de respectivamente baja, media y alta solución de viscosidad (véase la Tabla 1) . Cuando estos tres grados de alcohol polivinílico (PVOH) fueron extruidos en el extrusor Haake usado en el Ejemplo 1, se descubrió que ninguno de eetoe gradoe podía extruirse de forma similar a aquel del Nippon KP-06. Eetas resinae de alcohol polivinílico (PVOH) ocasionaron que el extrusor se atascara. Cuando el extrusor ZSK-30 usado en el Ejemplo 3 fue usado, loe mismoe problemae ocurrieron. Por lo tanto, lae películas de alcohol polivinílico (PVOH) que usaron alcohol polivinílico (PVOH) con alto grado de hidrólisie no podían ser extruidas, sin importar la viscosidad de la resina.

EJEMPLOS 7-17 Después, una amplia comparación fue realizada para determinar la correlación de la hidrólisis y la viscosidad de una resina en particular de alcohol polivinílico (PVOH) en contra de la capacidad termoplástica de la reeina. Además de las resinas de alcohol polivinílico (PVOH) usadas en los ejemplos 1 y 4 a 6, cuatro otros grados de resina AIRVOL® fueron usados (AIRVOL® 203,205,523 y 540) a lo largo con tree gradoe de resina de DuPont ELVANOL® (ELVANOL® 51-05,52-22 y 50-42). Las cuatro resinas AIRVOL® y las tree ELVANOL® todas son parcialmente hidrolizadas (que tienen una hidrólisis de entre alrededor de 87 a alrededor de 90%), pero variadas viscosidades. La Tabla 1 ee una gráfica de solución de viscosidad contra el porcentaje de hidrólisie de conformidad con los datoe del vendedor, para loe grados seleccionados de alcohol polivinílico (PVOH) .

Tabla 1 Cada uno de los grados anteriores de alcohol polivinílico (PVOH) fueron extruidos en un extrusor de doble rosca ZSK-30 de Werner & Pfleiderer a fin de determinar el procesamiento fundido.

No era obvio decir cuáles grados de alcohol polivinílico (PVOH) podían demostrar termoplasticidad del porcentaje de hidrólisie y/o de la solución de viscosidad. De lae once reeinas estudiadae, eolamente cuatro gradoe de alcohol polivinílico (PVOH) fueron determinadas para tener un procesamiento termoplástico: NG KP-06, ELVANOL® 51-05, AIRVOL® 205, y AIRVOL® 203. Las hebrae fundidas de los hilos de KP-06 fueron sin color, loe grados de AIRVOL® fueron ligeramente coloreados amarillos, y el grado de ELVANOL® fue amarillo. Para cada una de las cuatro resinas lae hebras fundidas fueron transparentes. Las hebras aparecieron muy fuertes y quebradizas.

Todos loe otroe grados de alcohol polivinílico (PVOH) fueron determinados para no ser procesablee termoplásticamente. El alcohol polivinílico (PVOH) extruido para los gradoe no termoplásticos fueron severamente descoloridos, debido a la degradación térmica. Los hilos tienen severae fracturas, rompimiento de fundido, y/o formación de burbujas.

Después de varios minutos de extrusión, el alcohol polivinílico (PVOH) degradado puede comenzar a obstruir los agujeros de la matriz y el porcentaje de torsión y de presión fueron observados para aumentar más allá del rango de operación a salvo y normal. El alcohol polivinílico (PVOH) puede escupir y/o saltar fuera de la matriz o ningún material puede extruirse, y el alcohol polivinílico (PVOH) puede comenzar a puentearse en la primera garganta de suminietro. En algunos casos, loe gradoe proceeablee no fundidos de alcohol polivinílico (PVOH) pueden "congelarse" y cerrar las roscas, activando al extrusor a cerrarse debido al porcentaje de sobre carga de torsión. Los problemas observados con la extrusión de los grados no termoplásticoe de alcohol polivinílico (PVOH) hacen la observación de loe gradoe termoplásticos procesables fundidos de alcohol polivinílico (PVOH) aún más sorprendente.

La Tabla 2 muestra el promedio de los datoe de extrueión para cada uno de los grados termopláeticoe de alcohol polivinílico (PVOH) y doe de loe grados no termoplásticos de alcohol polivinílico (PVOH) . El ELVANOL® 52-22 y el AIRVOL® 523, se atascaron antes de los agujeros de la matriz.

Tabla 2 Como se mostró en la tabla 2, lae clases termoplásticas procesablee tuvieron un por ciento de fuerza torsional más bajo (por lo menos 20% más bajo) , una temperatura de derretido (por lo menoe 10°C más baja) y una presión de matriz (sobre 65% más baja) en comparación a lae clases no termoplásticae . Por tanto, la observación cualitativa de una procesabilidad de derretido fue confirmada por los datoe de extrusión.

Las pelotillae extruidas producidas eobre el extrusor ZSK-30 de cada una de las clases termopláeticae de alcohol polivinílico también fueron convertidas en una película delgada sobre el extrusor Haake, siguiendo el mismo procedimiento usado para el ejemplo 3. El NG KP-06 apareció para mostrar la mejor procesabilidad de película, en términos de claridad, resistencia de derretido y uniformidad (con gelee no visiblee) . El ELVANOL®. 51-05 produjo una película muy delgada (debajo de menos de 0.2 milésimas de pulgada) con una claridad excelente. Sin embargo, el ELVANOL® 51-05 no fue tan "limpio" como el KP-06 como se mostró por unos pocos geles visibles en la película. El AIRVOL® 203 y 205 produjo películas muy delgadas (jaladas hacia abajo a alrededor de 0.5 milésimas de pulgada) menos claridad que el NG KP-06 o el ELVANOL® 51-05. Las resinae de productos de aire fueron aún menos "limpias" con varios gelee en lae películae. Algunos geles en la película para las clases de AIRVOL® hicieron máe difícil el jalar a menos de 0.5 milésimas de pulgada debido a la división debido a loe geles.

Las claeee no termoplásticas de alcohol polivinílico en cualquier polvo, forma de pelotilla extruida no pudo convertirse en película sobre el extrusor Haake eiguiendo el procedimiento usado para el ejemplo 3. Ninguna película pudo eer producida para cualquiera de las clases procesablee de no derretido. Fue observada una decoloración severa y una presión de matriz severa. Para unas clases, fueron producidas hojas totalmente negras de pláetico rígido grueso. Después de varios minutos, el corte delgado en la película se atascó y no pudo eer recolectada una película delgada.

EJEMPLOS 18-27 Ademáe de la hidrólieie, las clases comerciales de lae resinas de alcohol polivinílico fueron probadae para determinar ei el peso molecular del alcohol polivinílico podía ser usado o no para determinar si una resina particular era procesable con derretido. La resina NG KP-06, junto con variae de las resinas AIRVOL® y ELVANOL® fueron ueadae. Loe reeultadoe de cromatografía de permeación de gel (GPC) (obtenidoe de American Polymer Standard Corporation, de Mentor, Ohio) para el peso molecular promedio de número (Mn) , el peso molecular promedio de peso (Mw) y el peso molecular promedio-Z (Mz) de las resinae de alcohol polivinílico, en ya eea de forma de pelotilla o de polvo, se muestran en la tabla 3.

Tabla 3 Las clases termoplásticas de polvo de alcohol polivinílico tuvieron un promedio Mw variando deede 8,750 gramoe/mole a 46,500 gramos/mole y un Mw/Mn variando deede 1.71 a 2.05. Las mismas clases de alcohol polivinílico, deepuée de la extrusión y la pelitización eobre el extrusor ZSK-30, retuvieron la termoplaeticidad y la procesabilidad de película. Lae pelotillae extruidae tuvieron un peso molecular promedio variando desde 10,850 gramos/mole a 52,400 gramos/mole y un M„/Mn variando desde 1.63 a 1.88. Las clases no termoplásticae de alcohol polivinílico ein embargo, tuvieron un Mw significativamente superior a 148,300 y 143,400 y un Mw/Mn superior a 2.40 y 2.57.

En forma interesante, después de una extrusión de tornillo gemelo, el Mw de las clases procesables con derretido de alcohol polivinílico aumentaron y el Mw/Mn dieminuyó. Típicamente, después de la extrusión, un polímero ee habría esperado que sufriera una degradación, resultando en un Mw reducido y en un Mw/Mn aumentado.

EJEMPLOS 28-39 Finalmente, lae resinas de alcohol polivinílico de clase comercial fueron probadas para determinarse la viecoeidad de derretido del alcohol polivinílico podía o no ser usado para determinar si una resina particular era proceeable con derretido. De nuevo la resina NG KP-06, junto con varias reeinae AIRVOL® y ELVANOL® fueron ueadas. A una tasa de corte de SOOe"1, la viscoeidad de derretido aparente de las clases termoplásticas y no termoplásticas de alcohol polivinílico fueron significativamente diferentes. La tabla 4 muestra la viscoeidad de derretido aparente a una tasa de corte de 500s_1, para las pelotillae y polvo de alcohol polivinílico producidas sobre el extrusor ZZSK-30.

Tabla 4 El alcohol polivinílico no modificado con una viscosidad de derretido mayor de alrededor de 1500 Pa.s fue un no derretido procesable y lae claeee con una viscosidad de menoe de 1500 Pa.s fueron proceeablee con derretido.

Como puede veree de los ejemplos antee mencionados no todae las clases de reeinae de alcohol polivinílico comercialmente disponibles son procesables con derretido. De hecho, solo cuatro de las once claeee exhibieron caracteríeticae termoplásticae . Sin embargo, mediante el ueo de hidrólisis, el peso molecular, la viscosidad de solución o la viscoeidad de derretido de las res as de alcohol polivmílico, ee posible determinar que clasee de alcohol polivmílico son máe factiblee de ser procesables con derretido.

Sin embargo, debido al número actual y al tipo de clases de alcohol polivmílico, ee difícil de determinar las clases exactas de proceeabilidad de derretido para todae las reeinas de alcohol polivinílico potenciales. Para las claeee actuales, es posible el determinar la hidrólisie, el peeo molecular y la viscosidad de solución para aquellas clases las cuales definitivamente son procesablee con derretido, y para aquellas clases las cuales no son proceeablee con derretido. Sin embargo, hay un área media para estos parámetros para las cualee no existen clases de alcohol polivinílico actualmente. Por ejemplo, las resinas de alcohol polivinílico parcialmente hidrolizadas (de menos de 90%) y lae reeinae completamente hidrolizadas (de más de 95%) están disponibles, no hay resinae comercialmente disponibles en medio (teniendo 90 a 95% de hidrólisis) . Por tanto, es difícil el determinar los rangos exactos de procesabilidad de derretido para todae las resinas de alcohol polivinílico no modificadas basándose sobre el por ciento de hidrólisie. Adicionalmente, las clases de alcohol polivinílico teniendo un peso molecular promedio de peeo de menoe de 60,000 eon proceeables con derretido, mientras que las clases teniendo un peso molecular promedio de peso mayor de 140,000 no son proceeables con derretido. Por tanto, es difícil el determinar loe rangoe exactos de procesabilidad de derretido para todas las resinas de alcohol polivinílico no modificadas basándose sobre el peeo molecular promedio de peso. Finalmente, para la viscosidad de solución, las clases que tienen una viecoeidad de eolución de menoe de 10 cp, eon proceeablee con derretido mientras que las clasee que tienen una viecoeidad de eolución mayor de 20 cp no lo son, dejando el rango de 10-20 cp incierto. Sin embargo, es posible determinar el rango exacto de la procesabilidad de derretido usando la viecoeidad de derretido de estas clases teniendo una viscoeidad de derretido de menos de alrededor de 1500 Pa.s son procesables con derretido mientras que las clases teniendo una viscosidad de derretido mayor de 1500 Pa.s no son procesables con derretido.

EJEMPLO 40 Una mezcla de 60% de alcohol polivinílico y 40% por peso de un rellenador de carbonato de calcio ee hizo usando el extrusor de tornillo gemelo ZSK-30 establecido en el ejemplo 3. El polvo de alcohol polivinílico (ELVANOL® 51-05 de DuPont) fue alimentado a la sección de suministro del extrusor a una tasa de 12 libras por hora ueando un proveedor gravimétrico. El polvo de carbonato de calcio (CaC03) (SUPERMITE® una claee ultrafina de carbonato de calcio, disponible de BCC International de Atlanta Georgia, este rellenador tuvo un tamaño de partícula de corte superior de alrededor de 8 mieras y un tamaño de partícula medio de alrededor de 1 miera y puede ser recubierto con un surfactante, tal como el surfactante Dow Corning 193 antee del mezclado con el alcohol polivinílico) se suministró simultáneamente a la misma sección de suministro a una tasa de 8 libras por hora. Las temperaturae de extrueor fueron de 153,165,171, 180, 180, 179, y 179°C respectivamente para las zonas de calentamiento 1 hasta 7. Lae temperaturae de derretido fueron de 204 °C, la presión de derretido medida fue de 458 libras/pulgada cuadrada, y la velocidad del tornillo fue de 300 revolucionee por minuto. Loe hiloe de derretido extruidoe de la mezcla de alcohol polivinílico/carbonato de calcio fueron enfriadoe por aire eobre una banda traneportadora de 15 pies equipadae con ventiladores y fueron entoncee peletizadae.

Las películas de alcohol polivinílico/carbonato de calcio fueron hechas usando la línea de fraguado de película de extrusión de tornillo gemelo Haake usada en el ejemplo 1. Las temperaturas de barril fueron puestas a 180, 190, 190 y 180°C para las zonas 1 a 4 (matriz), respectivamente. Una matriz de película de 4 pulgadas y un rodillo enfriador establecido fueron usadoe para extruir y recolectar lae películae. La velocidad del tornillo fue de 100 revolucionee por minuto. La temperatura de derretido medida fue de 196 °C y la preeión de derretido fue de entre 21-48 librae por pulgada cuadrada. Una película opaca teniendo una euperficie liea fue obtenida. La película fue flexible y muy suave. La película pudo eer fácilmente jalada hacia abajo a menoe de 1 miléeima de pulgada.

Lae pruebae de teneión de las películae hechae de la mezcla de alcohol polivinílico y del rellenador de carbonato de calcio fueron llevados a cabo sobre un probador de tensión Sintech l/D de MTS Systems Corp., de Machesny Park, Illinois. La película fue cortada en una forma de hueso de perro de tipo V de acuerdo con la norma ASTM D638. La prueba se llevó a cabo con una separación de agarre de 30 mm y una cruceta de 4 milímetros por segundo.

Las propiedades de tensión resultantee de lae películas de 60/40 de alcohol polivinílico/carbonato de calcio están moetradae en la tabla 5 Tabla 5 Como se mostró por los datoe de la tabla, la tensión pico aumentó de desde 63 a 72 MPa, y el módulo de tensión aumentó desde 1476 a 1773 MPa, moetrando por tanto una resistencia y rigidez mejorada. La adición del rellenador de carbonato de calcio también redujo esencialmente el costo de las películas de alcohol polivinílico ya que el rellenador de carbonato de calcio significativamente menos costoeo que el alcohol polivinílico.

Mediante el eetirar lae películae llenadae de carbonato de calcio ya sea uniaxialmente o biaxialmente, se pudieron hacer las películae con capacidad para respirar microporosas y biaxialmente lo cual mejoró la funcionalidad de lae películae en loe productos para el cuidado personal.

EJEMPLO 41 Una mezcla de 50% por peso de alcohol polivinílico y 50% por peso de un rellenador de carbonato de calcio se hizo usando el extrusor de tornillo gemelo ZSK-30 como se eetablece en el ejemplo 3. El polvo de alcohol polivinílico ELVANOL® 51-05 de DuPont) fue alimentado a la sección de suministro del extrusor a una tasa de 10 librae por hora ueando un alimentador gravimétrico de polvo de carbonato de calcio (CaC03) (SUPERMITE®, una claee ultrafina de carbonato de calcio, disponible de ECC International de Atlanta Georgia, eete rellenador tiene un tamaño de partícula de corte superior de 8 mieras y un tamaño de partícula medio de alrededor de 1 miera y puede eer recubierto con un surfactante, tal como el surfactante Dow Corning 193 antee del mezclado con el alcohol polivinílico) fue euminietrado simultáneamente a la miema eección de suministro a una taea de 10 librae por hora. Lae temperaturas de extrusor fueron de 155, 164, 170, 179, 181, 179 y 180°C respectivamente para las zonas de calentamiento 1 a 7. La temperatura de derretido fue de 206 °C, la presión de derretido medida fue de 694 libras por pulgada cuadrada, y la velocidad de tornillo fue de 300 revoluciones por minuto. Los hilos derretidos y extruidoe de la mezcla de alcohol polivinílico/carbonato de calcio fueron enfriadoe por aire sobre una banda transportadora de 15 pies equipada con ventiladores y después se peletizaron.

Las películas de alcohol polivinílico/carbonato de calcio fueron hechas usando la línea de fraguado de película de extrusión de tornillo gemelo Haake usada en el ejemplo 1. Lae temperaturae de barril fueron puestas a 180, 190, 190, y 180°C respectivamente para las zonas 1 a 4 (matriz) respectivamente. Una matriz de película de 4 pulgadas y un rodillo de enfriado establecido fueron usados para extruir y recolectar las películas. La velocidad de tornillo fue de 100 revoluciones por minuto. La temperatura de derretido medida fue de 189°C y la presión de derretido fue de entre 110-140 libras por pulgada cuadrada. Una película opaca teniendo una superficie lisa fue obtenida. La película fue flexible o muy suave. La película puede ser fácilmente jalada hacia abajo a menoe de 1 milésima de pulgada .

Lae pruebae de teneión de las películas hechas de la mezcla de alcohol polivinílico y del rellenador de carbonato de calcio se llevaron a cabo sobre un probador de teneión Sintech l/D disponible de MTS Systems Corp. de Macheeny Park Illinois. La película fue cortada en una forma de hueso de perro de tipo V de acuerdo con la norma ASTM D638. La prueba fue llevada a cabo con una eeparación de agarre de 30 milímetros y una velocidad de cruceta de 4 milímetros por segundo.

Las propiedades de tensión resultantes de las películae de mezcla de 50/50 de alcohol polivinílico/carbonato de calcio están mostradas en la tabla 5.

Tabla 6 Como se mostró por los datos de la tabla la tensión al rompimiento disminuyó desde 74% a 4% en comparación al alcohol polivinílico puro, mientras que el módulo aumentó de 1,476 a 1,680 MPa. La adición del rellenador de carbonato de calcio también redujo esencialmente el costo de lae películae de alcohol polivinílico ya que el rellenador de carbonato de calcio ee eignificativamente menos costoso que el alcohol polivinílico.

Mediante el estirar las películas de carbonato de calcio ya sea uniaxialmente o biaxialmente, las películas con capacidad para respirar y microporosas pueden hacerse las cuales mejoran el uso de las películas en loe productoe para el cuidado pereonal .

Por tanto esos resultados han mostrado que las mezclas incluyendo el alcohol polivinílico no modificado y el rellenador pueden usarse en la ausencia de cualquier injerto o modificación química del alcohol polivinílico o sin la adición de cualquier agente plastificante o agua para producir las fibras y películas termoplásticae de calidad comprendiendo una mezcla del alcohol polivinílico y el rellenador. El uso del alcohol polivinílico en eetae mezclas evita los pasos de proceeo adicionales asociados con la modificación o injerto químico del alcohol polivinílico y los problemas aeociadoe con el ueo de plaetificantee con el alcohol polivinílico.

Claims (35)

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

1. Un artículo termoplástico esencialmente libre de agua que comprende de desde alrededor de 1 a alrededor de 99% por peeo de un alcohol polivinílico no modificado y desde alrededor de 99 a 1% por peeo de un rellenador.

2. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque un 4% en solución de agua del alcohol polivinílico no modificado a 20°C tiene una viscosidad de menos de alrededor de 20 centipoises.

3. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizado porque un 4% en solución de agua del alcohol polivinílico no modificado a 20°C tiene una viscosidad de menoe de alrededor de 10 centipoieee.

4. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el alcohol polivinílico no modificado tiene una hidrólieie de menos de alrededor de 95%.

5. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizado porque el alcohol polivinílico no modificado tiene una hidrólisis de menos de alrededor de 90%.

6. El artículo termoplástico tal y como ee reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el alcohol polivinílico no modificado tiene un peso molecular promedio de peso de menos de alrededor de 140,000.

7. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláusula 6, caracterizado porque el alcohol polivinílico no modificado tiene un peso molecular promedio de peso de menos de alrededor de 60,000.

8. El artículo termopláetico tal y como ee reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el alcohol polivinílico no modificado tiene una viscoeidad de derretido a una tasa de corte de 500 ? ~ J de menoe de alrededor de 1500 Pa.s.

9. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el artículo termoplástico tiene menos de alrededor de 2.0% por peeo de agua.

10. El artículo termopláetico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el artículo termoplástico tiene menoe de alrededor de 1.0% por peso de agua.

11. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el artículo termoplástico tiene menoe de alrededor de 0.5% por peso de agua.

12. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el rellenador es seleccionado de arcilla, sílice, alúmina, metales en polvo, microesferas de vidrio, carbonato de calcio, sulfato de bario, carbonato de sodio, carbonato de magnesio, eulfato de magnesio, carbonato de bario, caolina, carbón, óxido de calcio, óxido de magnesio, hidróxido de aluminio, dióxido de titanio, talco, mica, wolastonita, partículas de látex, polvo de pulpa, polvos de madera, derivados de celulosa, quitina, polvo de quitoeana, polvos de órgano silicona, ácido poliacrílico, eulfato de magneeio, eulfito de eodio, sulfito de hidrógeno de sodio, sulfato de eodio, eulfato de hidrógeno de sodio, fosfato de sodio, fosfato de hidrógeno de eodio, carbonato de sodio, carbonato de hidrógeno de sodio, carbonato de potasio, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, cloruro de sodio, cloruro de potasio o mezclae de loe miemoe.

13. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el artículo termoplástico comprende de desde alrededor de 50 a alrededor de 99% por peeo de un alcohol polivinílico no modificado y de deede alrededor de 50 a alrededor de 1% por peso de un rellenador.

14. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el artículo termoplástico comprende de desde alrededor de 65 a alrededor de 99% por peso de un alcohol polivinílico no modificado y de desde alrededor de 35 a alrededor de 1% por peso de un rellenador.

15. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el artículo termoplástico ee una película.

16. El artículo termopláetico tal y como ee reivindica en la cláueula 1, caracterizado porque el artículo termopláetico ee una fibra.

17. Un artículo termoplástico que comprende de desde alrededor de 1 a alrededor de 99% por peeo de un alcohol polivinílico no modificado y de deede alrededor de 99 a alrededor de 1% por peso de un rellenador, en donde el artículo termopláetico tiene menoe de alrededor de 2.0% por peso de agua.

18. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizado porque un 4% en solución de agua del alcohol polivinílico a 20°C tiene una viscosidad de menos de alrededor de 20 centipoises.

19. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláusula 18, caracterizado porque un 4% en eolución de agua del alcohol polivinílico a 20°C tiene una viecoeidad de menoe de alrededor de 10 centipoieee.

20. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizado porque el alcohol polivinílico no modificado tiene una hidrólisie de menos de alrededor de 95%.

21. El artículo termoplástico tal y como ee reivindica en la cláusula 20, caracterizado porque el alcohol polivinílico no modificado tiene una hidrólisis de menoe de alrededor de 90%.

22. El artículo termopláetico tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizado porque el alcohol polivinílico no modificado tiene un peso molecular promedio de peso de menos de alrededor de 140,000.

23. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláusula 22, caracterizado porque el alcohol polivinílico no modificado tiene un peso molecular promedio de peso de menos de alrededor de 60,000.

24. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizado porque el alcohol polivinílico no modificado tiene una viscoeidad de derretido a una taea de corte de 500 e"1 de menoe de alrededor de 1500 Pa.s.

25. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizado porque el rellenador es seleccionado de arcilla, sílice, alúmina, metales en polvo, microeeferae de vidrio, carbonato de calcio, eulfato de bario, carbonato de sodio, carbonato de magnesio, sulfato de magnesio, carbonato de bario, caolina, carbón, óxido de calcio, óxido de magnesio, hidróxido de aluminio, dióxido de titanio, talco, mica, wolastonita, partículas de látex, polvo de pulpa, polvos de madera, derivados de celulosa, quitina, polvo de quitosana, polvos de órgano silicona, ácido poliacrílico, sulfato de magneeio, eulfito de sodio, sulfito de hidrógeno de sodio, sulfato de sodio, sulfato de hidrógeno de sodio, fosfato de sodio, fosfato de hidrógeno de sodio, carbonato de eodio, carbonato de hidrógeno de sodio, carbonato de potasio, hidróxido de eodio, hidróxido de potaeio, cloruro de sodio, cloruro de potasio o mezclas de los mismoe.

26. El artículo termopláetico tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizado porque el artículo termoplástico comprende de desde alrededor de 50 a alrededor de 99% por peso de un alcohol polivinílico no modificado y desde alrededor de 50 a alrededor de 1% por peso de un rellenador.

27. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizado porque el artículo termoplástico comprende de deede alrededor de 65 a alrededor de 99% por peso de un alcohol polivinílico no modificado y desde alrededor de 35 a alrededor de 1% por peso de un rellenador.

28. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláueula 17, caracterizado porque el artículo termoplástico es una película.

29. El artículo termoplástico tal y como se reivindica en la cláueula 17, caracterizado porque el artículo termopláetico ee una fibra.

30. Una compoeición de mezcla esencialmente libre de agua que comprende de desde alrededor de 1 a alrededor de 99% por peso de un alcohol polivinílico no modificado y de desde alrededor de 99 a alrededor de 1% por peso de un rellenador.

31. Un artículo para el cuidado personal que comprende la composición tal y como se reivindica en la cláueula 1.

32. El artículo para el cuidado pereonal tal y como se reivindica en la cláusula 31, caracterizado porque el artículo para el cuidado personal es un pañal.

33. El artículo para el cuidado personal tal y como se reivindica en la cláusula 31, caracterizado porque el artículo para el cuidado personal es una almohadilla para la mujer.

34. El artículo para el cuidado pereonal tal y como se reivindica en la cláusula 31, caracterizado porque el artículo para el cuidado pereonal eon calzoncilloe de aprendizaje.

35. El artículo para el cuidado personal tal y como se reivindica en la cláusula 31, caracterizado porque el artículo para el cuidado personal es un producto para la incontinencia del adulto. R E S U M E N Esta invención se refiere en general a composiciones de mezcla de un alcohol polivinílico no modificado y un rellenador y las estructuras de fibra y de película termopláetica comprendiendo estas composicionee de mezcla. Más específicamente, eeta invención ee refiere a películas esencialmente libres de agua y fibras que comprenden el alcohol polivinílico no modificado y un rellenador.