MXPA05006004A

MXPA05006004A - Laminado extensible que tiene propiedades de estirado mejoradas y metodos para hacer el mismo.

Info

Publication number: MXPA05006004A
Application number: MXPA05006004A
Authority: MX
Inventors: Shirikrishna Potnis Prasad
Original assignee: Kimberly Clark Co
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2005-08-18
Also published as: KR20050087822A; BRPI0317084B8; BR0317084A; EP1572454B1; RU2325283C2; US7320948B2; AU2003275258A1; KR101057924B1; AU2003275258B2; CN100575073C; US20040121687A1; WO2004060669A1; ZA200504605B; RU2005117387A; EP1572454A1; CN1713985A; BR0317084B1; JP2006511374A; PL375731A1

Abstract

Se describe un laminado extensible que tiene ajuste e histeresis mejorados. El laminado extensible incluye una tela no tejida extensible laminada a una hoja elastomerica que ha sido estirada mecanicamente en la direccion transversal despues de la laminacion. Un metodo para hacer el laminado extensible incluye laminar una tela no tejida extensible a una hoja elastomerica para formar un laminado y estirar mecanicamente el laminado en una direccion transversal por lo menos por alrededor de 50 por ciento.

Description

LAMINADO EXTENSIBLE QUE TIENE PROPIEDADES DE ESTIRADO MEJORADAS Y MÉTODO PARA HACER EL MISMO Campo de la Invención La presente invención se relaciona con un laminado extensible que tiene propiedades de estirado mejoradas y un método para hacer el laminado extensible. Las propiedades de estirado mejoradas son logradas mediante mecánicamente el estirar un laminado de una tela no tejida extensible y una película elástica en una dirección transversal.

Antecedentes de la Invención Los compuestos de elástico y de material no elástico han sido hechos mediante unir el material elástico al material no elástico en una manera que permite al compuesto completo a estirarse o alargarse. A menudo estos compuestos son usados en materiales para prendas, en almohadillas, en pañales, en productos para la incontinencia de los adultos, en productos para la higiene de la mujer y los similares. Uno de tal compuesto o laminado incluye un material no tejido extensible unido a una hoja elastomérica .

Sin embargo, tales laminados hacen ineficiente el uso de las resinas elásticas que están incluidas - en la hoja elastomérica. Generalmente, la histéresis y la elasticidad están inversamente relacionadas. En otras palabras, si un material tiene un valor de histéresis superior podrá ser menos elástico y si el material tiene un valor de histéresis inferior es más elástico. Las películas hechas de las resinas y de los compuestos típicamente escogidos para uso en estos laminados tienen un valor de histéresis entre alrededor de 25% y alrededor de 50% como medidos usando una prueba de ciclo al 100%. En contraste, los laminados hechos con estas mismas películas típicamente tienen valores de histéresis entre alrededor de 50% y alrededor de 75% como medidos usando una prueba de ciclo al 100%. Esto es posiblemente debido a las interacciones entre el material no tejido extensible y la hoja elastomérica, la cual es dependiente en el nivel de acoplamiento entre las capas del laminado.

Generalmente, entre más acoplamiento hay entre el material no tejido extensible y la hoja elastomérica, en términos del número de uniones y/o la intensidad o la resistencia de las uniones, peores son las propiedades elásticas del laminado. Idealmente, los acoplamientos entre el material no tejido extensible y la hoja elastomérica deberán ser suficientes para mantener las capas del laminado juntas pero no indebidamente afectar las propiedades elásticas del laminado .

Cuando una tela no tejida extensible es laminada a una hoja elastomérica por lo menos dos tipos de uniones son típicamente formados entre los tejidos: las uniones primarias y las uniones secundarias. Las^ uniones primarias son intencionalmente formadas, son más fuertes y trabajan para mantener la cohesión interna del laminado tal que cuando el laminado es estirado o alargado las capas no se separan una de la otra. Las uniones secundarias, por otro lado, son más débiles y pueden romperse una gran extensión durante un primer ciclo de extensión/relajación. Como resultado de la formación de estas uniones secundarias, el laminado es menos elástico y más difícil para estirarse particularmente la primera vez que el laminado es estirado. Generalmente, se cree que el primer estirado del laminado causa a los filamentos del material no tejido extensible en las uniones secundarias a cortar a través y/o desacoplarse de la hoja elastomérica . La energía requerida para cortar a través y/o desacoplar estas uniones es, en general, no recuperable. La energía no recuperable causa una pérdida de energía o un incremento en la histéresis.

Adicionalmente, las hojas elastoméricas sin estirar típicamente tienen pobres propiedades de estirado durante el primer ciclo de alargado/retracción porque las moléculas que hacen la hoja están relativamente no uniformemente u orientadas al azar dentro de la hoja. La energía requerida para orientar las moléculas, como esa requerida para desacoplar las uniones secundarias, es, en general, no recuperable y también pueden contribuir a un incremento en la histéresis.

En muchas instancias, estos laminados están incluidos en productos de consumo sin que hayan sido previamente estirados. Por lo tanto, cuando un consumidor usa un producto que incluye tal laminado ellos deben de ejercer más fuerza para extender o alargar el laminado a fin de lograr el ajuste y la comodidad adecuados. También, porque el laminado no ha sido previamente estirado y éste puede estirarse de manera no pareja o discontinuamente, especialmente si una fuerza no uniforme es aplicada. Esto resulta en incomodidad al usuario y un pobre ajuste del producto asi como un estirado subsiguiente pobre del laminado mientras está en uso.

Con lo anterior en mente, hay una necesidad o deseo para un laminado extensible que hace eficiente el uso de propiedades de estirado del componente de la película elástica. También hay una necesidad o deseo para un laminado extensible que un consumidor puede fácilmente y uniformemente estirar para proporcionar mejor ajuste y más comodidad al usuario de un producto de consumo que incluye el laminado extensible.

Es una característica y ventaja de la invención la de proporcionar un laminado extensible que puede ser utilizado en un producto de consumo para proporcionar mejor ajuste y comodidad. También es una característica y ventaja de la invención la de proporcionar un método para hacer un laminado extensible que tiene propiedades de estirado mejoradas .

Síntesis de la Invención La presente invención está dirigida a un laminado extensible que tiene propiedades de estirado mejoradas tales como ajuste reducido e histéresis. También está descrito un método para hacer el laminado extensible.

En una incorporación, un laminado extensible incluye una tela no tejida extensible laminada a una hoja elastomérica, en donde, después de la laminación, la tela no tejida extensible y la hoja elastomérica han sido mecánicamente estirados en la dirección transversal por lo menos alrededor de 50%. El laminado extensible tiene un valor de histéresis, medido durante un primer ciclo de 100% de alargado/retracción, por lo menos alrededor de 15% más bajo que un laminado extensible sin estirar comparable. En otro aspecto, el laminado extensible tiene un ajuste inferior, medido durante un primer ciclo de 100% de alargado/retracción, que un laminado extensible sin estirar comparable. En un aspecto adicional, el laminado extensible tiene una proporción de alargado/retracción inferior que un laminado extensible sin estirar comparable.

Un método para hacer un laminado extensible incluye laminar una tela no tejida extensible a una hoja elastomérica para formar un laminado y mecánicamente estirar el laminado en una dirección transversal por lo menos alrededor de 50%. El laminado extensible que resulta tiene un valor de histéresis, ajuste y proporción de alargado/retracción inferiores, que un laminado comparable que no ha sido mecánicamente estirado en la dirección transversal.

Breve Descripción de los Dibujos Estos y otros objetos y características de esta invención podrán ser mejor comprendidos de la siguiente descripción detallada tomada en conjunto con los dibujos, en donde: La figura 1 es una vista plana de un laminado extensible .

Las figuras 2a y 2b son vistas en sección transversal de un laminado.

La figura 3 es una vista esquemática de un proceso para hacer un laminado extensible que utiliza rodillos ranurados para mecánicamente estirar un laminado en una dirección transversal.

Las figuras 3a y 3b son vistas en primer plano de los rodillos ranurados utilizados en el proceso mostrado en la figura 3.

La figura 4 es una vista esquemática de un proceso para hacer un laminado extensible que utiliza un armazón para tender para mecánicamente estirar un laminado en una dirección transversal.

La figura 4a es una vista superior del armazón para tender utilizado en el proceso mostrado en la figura 4.

Definiciones El término "extensible" se refiere a un material que puede ser estirado sin romperse por lo menos 50% (hasta por lo menos 150% de su longitud sin estirar inicial) en por lo menos una dirección, apropiada por lo menos 100% (hasta por lo menos 200% de su longitud sin estirar inicial) . Por ejemplo, un material extensible que tiene una longitud sin estirar inicial de 3 pulgadas (7.6 centímetros) puede ser estirado sin romperse a una longitud estirada de por lo menos 4.5 pulgadas (11.4 centímetros) en por lo menos una dirección. El término incluye los materiales elásticos así como los materiales que se estiran pero que no significativamente se retraen tal y como, por ejemplo, los materiales no tejidos estrechados y los materiales no tejidos inherentemente extensibles como los tejidos cardados unidos .

Los términos "elastomérico" o "elástico" se refieren a un material que puede ser el estirado sin romperse por lo menos 50% (hasta por lo menos 150% de su longitud sin estirar inicial) en por lo menos una dirección y la cual, a la liberación de una fuerza de empuje, estirado, podrá recuperar por lo menos 30% de su alargamiento dentro de alrededor de un minuto .

El término "biaxialmente extensible" se refiere a un material que puede ser estirado por lo menos alrededor de 50% en dos direcciones perpendiculares una con la otra (por ejemplo estirable en una dirección de máquina y en una dirección transversal, o en una dirección longitudinal, frontal y trasera, y una dirección lateral, lado a lado) . El término incluye los laminados biaxialmente extensibles tales como aquellos descritos en, por ejemplo, las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 5,114,781 y 5,116,662 otorgadas a Moxman, las cuales están incorporadas por referencia.

El término "inelástico" se refiere a ambos materiales que no se estiran por 50% ó más y los materiales que se estiran por esa cantidad pero que no se retraen por más de 30%. Los materiales inelásticos también incluyen los materiales que no se extienden, por ejemplo, los cuales se rasgan cuando son expuestos a una fuerza de estirado.

El término "dirección de máquina" para una tela no tejida, película o laminado se refiere a la dirección en la cual fue producida. El término "dirección transversal" para una tela no tejida, película o laminado se refiere a la dirección perpendicular a la dirección de máquina. Las dimensiones medidas en la dirección transversal son referidas como dimensiones de "ancho", mientras que las dimensiones medidas que en la dirección de máquina son referidas como dimensiones de "longitud" .

El término "ciclo de prueba" o "prueba de ciclo al 100%" se refiere a un método para determinar las propiedades elásticas de un laminado extensible. Los detalles adicionales con respecto al ciclo de prueba están descritos abajo en la sección titulada "Prueba para Determinar la Histéresis, Ajuste y Proporción de Alargado/Retracción" .

El término "histéresis" o "valor de histéresis" se refiere a una propiedad elástica de un material determinada usando el ciclo de prueba descrito abajo. La histéresis es expresada como el porcentaje de energía recuperada a la retracción de un material alargado.

El término "ajuste" se refiere a una propiedad de elástica de un material determinada usando el ciclo de prueba descrito abajo. El ajuste es expresado como el porcentaje de la cantidad de retracción de un material desde el punto de extensión máximo hasta el punto en el cual la fuerza de retracción primero mide 10 gramos o menos dividido por la longitud de extensión máxima.

El término "proporción de alargado/retracción" o "proporción de E/R" se refiere a una propiedad elástica de un material determinada usando el ciclo de prueba descrito abajo. La proporción de E/R es expresado como una proporción de fuerza de extensión por la fuerza de retracción.

El término "polímero" incluye, pero no está limitado a los homopolímeros, los copolímeros, tales como por ejemplo, de bloque, de injerto, al azar y los copolímeros que se alternan, los terpolímeros, etc. y las mezclas y las modificaciones de los mismos. Además, a menos que esté específicamente limitado, el término "polímero" deberá de incluir todas las posibles configuraciones geométricas del material. Estas configuraciones incluyen, pero no están limitadas a las simetrías isotácticas, sindiotácticas y atácticas .

Como es usado aquí, el término "catalizado de sitio único" se refiere a las poliolefinas producidas mediante las reacciones de polimerización de metaloceno catalizado y/o las reacciones de polimerización de geometría catalizada constreñidas. Tales catalizadores están reportados en "Los Catalizadores de Metaloceno Inician una Nueva Era en la Síntesis del Polímero", Ann M. Thayer, Chemical & Engineering News, 11 de septiembre de 1995, página 15.

Como es usado aquí, el término "hoja" se refiere a una estructura generalmente plana, la cual puede ser compuesta de un tejido o de un material no tejido, una estructura tejida, un lienzo, una película o una espuma. La hoja puede incluir un material elastomérico .

El término "tejido o tela no tejida" se refiere a un tejido que tiene una estructura de hilos o de fibras individuales las cuales están entrelazadas, pero no en una manera identificable o regular como en una tela tejida de punto. Los tejidos o las telas no tejidas han sido formados de muchos procesos tales como, por ejemplo, los procesos de soplado con fusión, los procesos de unión con hilado, los procesos de tendido con aire, los procesos coform, y los procesos de tejido cardado unido. El peso base de los tejidos o de las telas no tejidas es usualmente expresado en onzas de material por yarda cuadrada (osy) o gramos de material por metro cuadrado (gsm) y los diámetros de la fibra usados son usualmente expresados en mieras. (Nótese que para convertir de onzas por yarda cuadrada a gramos por metro cuadrado, se multiplican onzas por yarda cuadrada por 33.91).

El término "microfibras" significa las fibras de diámetro pequeño que típicamente tienen un denier de fibra promedio de alrededor de 0.005 a 50. El denier de fibra es definido como gramos por 9000 metros de fibra. Para una fibra que tiene una sección transversal circular, el denier puede ser calculado como diámetro de fibra en mieras al cuadrado, multiplicado por la densidad en gramos por centímetro cúbico (g/cc) multiplicado por 0.00707. Las fibras hechas del mismo polímero, un denier inferior indica una fibra más fina y un denier superior indica una fibra más pesada o gruesa. Por ejemplo, el diámetro de una fibra de polipropileno dada como 15 mieras puede ser convertida a denier mediante elevar al cuadrado, multiplicar el resultado por 0.89 gramos por centímetro cúbico y multiplicar ese resultado por 0.00707. Por lo tanto un polipropileno de 15 mieras tiene un denier alrededor de 1.42 calculado como (152 x 0.89 x 0.00707 = 1.415) . Fuera de los Estados Unidos América la unidad de medición es más común el "tex" el cual es definido como gramos por kilómetro de fibra. El tex puede ser calculado como denier por 9.

Como es usado aquí, el término "unión de entre fibras" significa la unión producida por la unión térmica o el enredado entre las fibras no tejidas individuales para formar una estructura tejida coherente. El enredado de fibra es inherente en el proceso de soplado con fusión pero puede ser generado o incrementado mediante procesos tales como, por ejemplo, el enredado hidráulico o la perforación con agujas. Uno o más pasos de unión térmica son empleados en muchos procesos para formar tejidos unidos con hilado. Alternativamente y/o adicionalmente, un agente de unión puede ser utilizado para incrementar la unión deseada y para mantener la coherencia estructural del tejido. Por ejemplo, pueden ser usados los agentes de unión en polvo y la unión con solventes químicos .

El término "fibras unidas con hilado" se refiere a las fibras de diámetro pequeño las cuales son formadas mediante extrudir material termoplástico fundido como filamentos desde una pluralidad de vasos capilares finos de un órgano hilandero que tienen una configuración circular u otra, con el diámetro de los filamentos extrudidos entonces siendo rápidamente reducidos como en, por ejemplo, la patente de los Estados1 Unidos de América No. 4,340,563 otorgada a Appel y otros, y en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,692,618 otorgada a Dorschner y otros, en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,802,817 otorgada a Matsuki y otros, en las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 3,338,992 y 3,341,394 otorgadas a Kinney y otros, en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,502,763 otorgada a Hartmann, en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,502,538 otorgada a Petersen, y en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,542,615 otorgada a Dobo y otros, cada una de las cuales está incorporada aqui en su totalidad por referencia. Las fibras unidas con hilado son sumergidas y generalmente no pegajosas cuando éstas son depositadas en una superficie de recolección. Las fibras unidas con hilado son generalmente continuas y a menudo tienen deniers promedio más grandes de alrededor de 0.3, más particularmente, entre alrededor de 0.6 y 10.

El término "fibras sopladas con fusión" significa las fibras formadas mediante extrudir un material termoplástico fundido a través de una pluralidad de vasos capilares, usualmente circulares, finos como filamentos o hilos fundidos en corrientes (por ejemplo, aire) de gas caliente a alta velocidad que convergen las cuales atenúan los filamentos de material termoplástico fundido para reducir su diámetro, el cual puede ser a diámetro de microfibra. Después, las fibras sopladas con fusión son transportadas por la corriente de gas alta velocidad y son depositadas en una superficie de recolección para formar un tejido de fibras sopladas con fusión dispersas al azar. Tal proceso está descrito por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,849,241 otorgada a Butin y otros. Las fibras sopladas con fusión pueden ser microfibras que pueden ser continuas, son generalmente más pequeñas de alrededor de 1.0 denier, y son generalmente autounibles cuando son depositadas en una superficie de recolección. También pueden ser producidas, las macrofibras sopladas con fusión, las cuales pueden ser en exceso de 60 denie .

El "tejido cardado unido" se refiere a los tejidos que son hechos de fibras básicas las cuales son enviadas a través de una unidad de cardado o de peinado, la cual separa o rompe aparte y alinea las fibras básicas en la dirección de máquina para formar una tela no tejida fibrosa generalmente orientada en la dirección de máquina. Tales fibras son usualmente adquiridas en fardos los cuales son colocados en un recogedor o abridor/licuadora el cual separa las fibras antes de la unidad de cardado. Una vez que el tejido es formado, entonces es unido mediante uno o más de varios métodos de unión conocidos. Uno de tales métodos de unión es la unión con polvo, en donde un adhesivo en polvo es distribuido a través del tejido y entonces activado, usualmente mediante calentar el tejido y el adhesivo con aire caliente. Otro método de unión apropiado es la unión con patrón, en donde rodillos calandrados calientes o un equipo de unión ultrasónico son usados para unir las fibras juntas, usualmente en un patrón de unión localizado, aunque el tejido puede ser unido a través de su superficie completa si asi se desea. Otro método de unión muy conocido y apropiado, particularmente cuando se usan fibras básicas de dos componentes, es la unión a través de aire.

Como es usado aqui, el término "material no tejido inherentemente extensible" se refiere a un material no tejido que puede ser fácilmente estirado por lo menos 50% en por lo menos una dirección sin procesamiento adicional tal como el estrechado o el crepado.

El término "estrecho" o "estrecho estirado" intercambiablemente significan que la tela, la tela no tejida o el laminado es jalado tal que es extendido bajo condiciones que reducen su ancho por su dimensión transversal mediante longitudinalmente estirar o incrementar la longitud de la tela. El jalado controlado puede llevarse a cabo bajo temperaturas frías, a temperatura ambiente o a temperaturas superiores y está limitado a un incremento en la dimensión total en la dirección que es jalado a la alargamiento requerida para romper la tela, la tela no tejida o el laminado, y el cual en la mayoría de los casos es alrededor de 1.2 hasta alrededor de 1.6 veces. Cuando está relajada, la tela, la tela no tejida o el laminado no regresan totalmente a sus dimensiones originales. El proceso de estrechado típicamente involucran desenredar una hoja de un rollo de suministro y pasarla a través de un conjunto de rodillo de punto de presión de rompimiento impulsado a una velocidad de lineal dada. Un punto de presión o rodillo de recogido, que opera a una velocidad en línea superior que el rodillo de punto de presión de rompimiento, jalar la tela y genera la tensión necesaria para alargar y estrechar la tela.

El término "material estrechable" o "capa estrechable" significa cualquier material capa la cual puede ser estrechada tales como un no tejido, un tejido, como un material tejido de punto, o un laminado que contiene uno de estos. Como es usado aquí, el término "material estrechado" se refiere a cualquier material el cual ha sido jalado en por lo menos una dimensión, (por ejemplo, longitudinalmente), que reduce la dimensión transversal, (por ejemplo, el ancho), tal que cuando la fuerza de jalado es removida, el material puede ser jalado de regreso a su ancho original. El material estrechado generalmente tiene un peso base superior o área de unidad que el material sin estrechar. Cuando el material estrechado es jalado de regreso a su ancho original, deberá de tener alrededor del mismo peso base como el material sin que estrechar. Esto difiere de estrechar/orientar la capa de película, durante lo cual la película es adelgazada y el peso base es reducido. Las telas no tejidas apropiadas para uso en la invención son hechas de polímero (s) inelástico ( s ) .

Como es usado aquí, el término "material reversiblemente estrechado" se refiere a un material estrechado que ha sido tratado mientras es estrechado para impartir memorias al material para que, cuando una fuerza de ser aplicadas para extender el material a sus dimensiones estrechadas previas, las partes tratadas y estrechadas podrán generalmente recuperarse a sus dimensiones estrechadas a la terminación de la fuerza. Una forma de tratamiento es la aplicación de calor. Generalmente hablando, la extensión del material reversiblemente estrechado es substanciá mente limitada a la extensión de sus dimensiones estrechadas previas. Por lo tanto, a menos que el material sea elástico, la extensión más allá de sus dimensiones de estrechado previas podrán resultar en falla de material. Un material reversiblemente estrechado puede incluir más de una capa, por ejemplo, múltiples capas de tejido unido con hilado, múltiples capas de tejidos soplado con un fusión, múltiples capas de tejido cardado unido o cualquier otra combinación o mezclas apropiadas de los mismos, como se describen en la patente de los Estados Unidos de América No. 4,965,122 otorgada a Morman, la cual está incorporada por referencia.

El término "porcentaje de estrechado" se refiere a la proporción determinada mediante medir la diferencia entre la dimensión sin estrechar (ancho) y la dimensión estrechada (ancho) del material estrechable y entonces dividir la diferencia por la dimensión sin estrechar del material estrechable.

Como es usado aqui, los términos "hoja elastomérica" y "tejido elastomérico" se refieren a: las películas elastoméricas formadas mediante la extrusión, la fundición u otros métodos conocidos en el arte; las telas no tejidas elastoméricas tales como, por ejemplo, los tejidos elastoméricos soplados con fusión como se describen en la patente de los Estados Unidos de América No. 4,663,220 otorgada a isneski y otros, la cual está incorporada por referencia; las espumas elastoméricas; los tejidos de lienzo elastomérico; y los tejidos de filamentos elastoméricos.

El término "película" se refiere a una película termoplástica hecha que usa un proceso de extrusión de película, tal como un proceso de extrusión de película soplada o de película fundida. Este término incluye las películas rendidas microporosas mediante mezclar un polímero con rellenador, que forma una película de la mezcla, y estirar la película.

El término "con capacidad para respirar" se refiere a un material el cual es permeable al vapor de agua como medido mediante una prueba de transmisión de vapor de agua, que tiene una tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR) de por lo menos alrededor de 300 gramos por metro cuadrado por 24 horas. La prueba de transmisión de vapor de agua está descrita en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,955,187 otorgada a McCormack y otros, la cual está por lo tanto incorporada por referencia en una manera consistente aquí .

El término "coextrusión" o "coextrudido" se refiere a las películas que incluyen dos o más capas de material termoplástico que son simultáneamente extrudidas para formar una hoja integrada, sencilla de película sin la necesidad de un proceso de laminación o de acoplamiento para unir las capas juntas.

Como es usado aquí, el término "laminado extensible" se refiere a un material que tiene una hoja elastomérica unida a un material extensible en por lo menos dos lugares (por ejemplo, un laminado extensible de cara sencilla) . Una hoja elastomérica puede estar unida al material extensible en puntos intermedios o puede estar completamente unida a la misma. La unión es lograda mientras que la hoja elastomérica y el material extensible están en configuración yuxtapuesta. Un laminado extensible puede incluir más de dos capas. Por ejemplo, la hoja elastomérica puede tener un material extensible unido a ambos de sus lados para que un laminado extensible de tres capas se ha formado que tiene una estructura de material extensible/hoj a elastomérica/material extensible (por ejemplo, un laminado extensible de dos caras) . Las hojas elastoméricas o elásticas adicionales, las capas de material estrechado, y/o los materiales inherentemente extensibles tales como los tejidos cargados unidos pueden ser agregados. Otras combinaciones de hojas elastoméricas y de materiales extensibles pueden ser usados, por ejemplo, como está indicado en las comúnmente cedidas patentes de los Estados Unidos de América Nos. 5,114,781 y 5,116,662 otorgadas a orman y en la 5,336,545 otorgada a Morman y otros, las cuales están aquí incorporadas por referencia.

El término "laminado extensible sin estirar comparable" se refiere a un laminado extensible que incluye el mismo material o los materiales no tejidos extensibles y la misma hoja u hojas elastoméricas formadas por el mismo proceso que no han sido mecánicamente estrechadas en la dirección transversal por lo menos alrededor de la misma cantidad como un laminado extensible de la presente invención.

El término "prenda" incluye las prendas absorbentes similares a los calzones y médicas y las prendas protectoras industriales. El término "prenda absorbente similar al calzón" incluye sin limitación los pañales, los calzoncillos para aprendizaje, los trajes de baño, los calzones interiores absorbentes, los paños limpiadores para bebé, los productos para la incontinencia de los adultos, y los productos para la higiene de la mujer.

El término "prenda protectora médica" incluye sin limitación las prendas quirúrgicas, las batas, los mandiles, las máscaras para la cara, y las cubiertas. El término "prenda protectora industrial" incluye sin limitación la ropa de trabajo y los uniformes de protección.

Como es usado aqui, el término "armazón para tender" se refiere a un aparato o máquina usado para estirar material a un ancho especifico. Una máquina tipica incluye un par de cadenas sinfín en trayectorias horizontales. El material está firmemente mantenidos en las orillas mediante agujas o abrazaderas en las dos cadenas que se desvía el mientras éstas avanzan por lo que ajustan el material tal ancho deseado.

Como es usado aquí, el término "que comprende" abre la reivindicación para incluir materiales adicionales u otros de proceso en lugar de aquellos descritos.

Estos términos pueden ser definidos con lenguaje adicional en las partes que restan de la solicitud.

Descripción de las Incorporaciones Preferidas La presente invención proporciona un laminado extensible que tiene propiedades de estirado mejoradas. Las propiedades de estirado mejoradas son logradas sin ningún cambio en las materias primas típicamente usadas para hacer el laminado. Un laminado de una tela no tejida extensible y una hoja elastomérica es mecánicamente estirada en una dirección transversal a por lo menos alrededor de 50%, apropiadamente por lo menos 65%, deseablemente por lo menos alrededor de 75%, y en una incorporación por lo menos alrededor de 100%. El laminado extensible que resulta tiene un valor de histéresis y ajuste que son inferiores que un valor de histéresis y ajuste para un laminado comparable que no ha sido mecánicamente estirado en la dirección transversal. El laminado que resulta también tiene una proporción de alargado/retracción inferior que un laminado sin estirar comparable. También se proporciona un método para hacer el laminado extensible.

Generalmente, el laminado extensible deberá de tener un valor de histéresis, medido durante un primer ciclo de alargado/retracción al 100%, por lo menos alrededor de 15% inferior que un laminado extensible sin estirar comparable, deseablemente por lo menos alrededor de 20% inferior, y en una incorporación por lo menos alrededor de 25% inferior. Apropiadamente, el laminado extensible deberá de tener un ajuste, medido durante un primer ciclo de alargado/retracción al 100%, de por lo menos alrededor de 10% inferior que un laminado extensible sin estirar comparable, más apropiadamente por lo menos de alrededor de 20% inferior, y en una incorporación por lo menos de alrededor de 30% interior. Adicionalmente, el laminado extensible deberá de tener una proporción de alargado/retracción (proporción de E/R) de por lo menos alrededor de 15% inferior que un laminado extensible sin estirar comparable, deseablemente por lo menos alrededor de 20%, y en una incorporación por lo menos alrededor de 25% inferior. El valor de histéresis reducido, el ajuste, y la proporción de alargado/retracción deberá de ser relativamente permanente. Por "relativamente permanente" se quiere decir que un laminado extensible probado por 7 dias después del estirado en la dirección transversal deberá de tener: un valor de histéresis, medido durante un primer ciclo de alargado/retracción al 100%, de por lo menos alrededor de 15% inferior que un laminado extensible sin estirar comparable, deseablemente por lo menos de alrededor de 20% inferior; un ajuste, medido durante un primer ciclo de alargado/retracción al 100%, por lo menos alrededor de 10% inferior que un laminado extensible sin estirar comparable, apropiadamente de por lo menos alrededor de 20% inferior; y una proporción de alargado/retracción de por lo menos de alrededor de 15% inferior que un laminado extensible sin estirar comparable, apropiadamente por lo menos alrededor de 20% inferior. Además, un laminado extensible probado por 30 días después del estirado en la dirección transversal deberá de tener: un valor de histéresis, medido durante un primer ciclo de alargado/retracción al 100%, de por lo menos alrededor de 15% interior que un laminado extensible sin estirar comparable, deseablemente por lo menos alrededor de 20% inferior; en ajuste, medido durante un primer ciclo de alargado/retracción al 100%, por lo menos alrededor de 10% inferior que un laminado extensible sin estirar comparable, apropiadamente por lo menos alrededor de 20% inferior; y una proporción de alargado/retracción de por lo menos alrededor de 15% inferior que un laminado extensible sin estirar comparable, apropiadamente por lo menos alrededor de 20% inferior. El laminado extensible es apropiado para uso en una variedad de productos de consumo que incluyen, pero no están limitados a las prendas absorbentes, los pañales, los calzoncillos para aprendizaje, los trajes de baño, los productos para la incontinencia de los adultos, los productos para la higiene de la mujer, y las prendas protectoras industriales o médicas.

Como se muestra en la figura 1, un laminado extensible 10 incluye una tela no tejida extensible 12 laminada a una hoja elastomérica 14. El laminado extensible 10 es extensible en una dirección transversal 16 debido a la influencia de la tela no tejida extensible 12. Cuando una fuerza de extensión en la dirección de máquina es removida el laminado 10 podrá regresar substancialmente a su configuración fabricada debido a la influencia de la hoja elastomérica 14.

Opcionalmente, el laminado extensible 10 puede incluir capas adicionales de material no tejido y/o de material elastomérico . Por ejemplo, el laminado extensible puede incluir una primera y una segunda telas no tejidas extensibles laminadas a cada lado de una hoja elastomérica. Alternativamente, el laminado extensible 10 puede incluir una primera y una segunda hojas elastoméricas laminadas una con la otra y/o a una tela no tejida extensible.

Generalmente, durante el proceso de laminación los dos tipos de uniones son formados entre la tela no tejida extensible 12 y la hoja elastomérica 14. Refiriéndonos a las figuras 2a y 2b, un laminado 50 incluye uniones primarias 20 y uniones secundarias 22 que acoplan la tela no tejida extensible 12 a la hoja elastomérica 14.

En un aspecto, refiriéndonos a la figura 2a, las uniones primarias 20 pueden involucrar transversalmente unir un plano interfacial 24 entre la tela no tejida extensible 12 y la hoja elastomérica 14 en donde partes de los dos materiales se vuelven enredados con y/o encapsulados dentro una con la otra como ocurre durante las técnicas de laminación de unión de punto. Como un resultado, las uniones primarias 20 son resistentes al rompimiento durante el alargado o extensión del laminado 50 por lo que imparten cohesión interna al laminado 50. Por lo tanto, la tela no tejida extensible 12 no se separa fácilmente de la hoja elastomérica 14 durante la extensión o alargado.

En otro aspecto, refiriéndonos a la figura 2b, las uniones primarias 20 pueden involucrar a la unión a lo largo de la interfacial 24 en donde la intensidad de la unión por resistencia de las uniones es superior tal como puede ocurrir durante las técnicas de laminación de calandrado térmico. Como un resultado las uniones primarias 20 son resistentes al rompimiento durante el alargado o extensión del 50 por lo que imparten cohesión interna al laminado 50. Por lo tanto, la tela no tejida extensible 12 no se separará tan fácilmente de la hoja elastomérica 14 durante la extensión o alargado .

Las mejores propiedades elásticas del laminado extensible 10 son logradas cuando la hoja elastomérica 14 y la tela no tejida extensible 12 se estiran totalmente independientemente una de la otra (por ejemplo cuando no hay acoplamiento físico entre la hoja elastomérica 14 y la tela no tejida extensible 12) . Sin embargo, algo de acoplamiento físico es obviamente requerido para formar el laminado. El acoplamiento adecuado es intencionalmente formado (uniones primarias) para asegurar que el laminado tenga una adecuada cohesión interna pero a menudo también ocurre algo de acoplamiento innecesario (uniones secundarias) . Estas uniones secundarias, las cuales no son requeridas de para la formación aceptable del laminado, impactan negativamente a las propiedades elásticas del laminado.

Las uniones secundarias 22, las cuales típicamente se forman en el plano interfacial 24, generalmente no involucran un enredado o un encapsulado significativo de la tela no tejida extensible 12 y la hoja elastomérica 14. Adicionalmente, tales uniones secundarias típicamente tienen una intensidad o resistencia de unión inferiores. Como un resultado las uniones secundarias 22 son generalmente más débiles que las uniones primarias 20. Sin embargo, se cree que la uniones secundarias 22 son perjudiciales a las propiedades elásticas del laminado 50. Las uniones secundarias 22, aunque no son suficientemente resistentes para impartir una cohesión significativa interna al laminado, sí hacen al laminado más rígido y menos elástico. Generalmente, tales laminados tienen un valor de histéresis, medido durante un primer ciclo de alargado/retracción al 100%, superior de alrededor de 45%, a menudo entre alrededor de 50% y alrededor de 75%.

Adicionalmente, tales laminados típicamente tienen un ajuste, medido durante un primer ciclo de alargado/retracción al 100%, de 9% o superior. Como un resultado, cuando el laminado 50 es estirado en la dirección transversal por la primera vez, una mayor cantidad de fuerza debe de ser usada para lograr el estirado máximo y para lograr el ajuste adecuado cuando un laminado 50 es usado en un producto de consumo. Adicionalmente, el ajuste superior puede causar un producto holgado y de ajuste pobre .

Apropiadamente, la tela no tejida extensible 12 puede ser un material no tejido inherentemente extensible tal como, por ejemplo, un material unido con hilado de dos componentes rizados como se describe en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,418,045 comúnmente cedida otorgada a Pike y otros, la cual está aquí incorporada por referencia, o un tejido cardado unido orientado.

Otros materiales no tejidos extensibles apropiados incluyen los materiales no tejidos biaxialmente extensibles tal como un unido con hilado estirado/crepado estrechado. El material no tejido extensible en la dirección transversal y en la dirección de máquina puede ser suministrado mediante el estirar una tela no tejida fibrosa en una dirección de máquina para causar el estrechado (y la extensibilidad) en la dirección transversal. Alternativamente, el material no tejido de puede ser una colección muy floja de fibras discontinuamente unidas en la dirección transversal tal que el material puede ser estirado en la dirección transversal. El mismo material con la extensibilidad impartida en la dirección transversal puede ser rizado o crepado en la dirección de máquina para causar extensibilidad en la dirección de máquina.

El material no tejido extensible 12 también puede ser un material no tejido estrechado tal como, por ejemplo, un tejido unido con hilado estrechado, un tejido soplado con fusión estrechado un tejido cardado unido estrechado. Apropiadamente, el material no tejido estrechado puede tener un porcentaje de estrechado de desde alrededor de 20% hasta alrededor de 75%. Deseablemente, la tela no tejida estrechada puede tener un porcentaje de estrechado de desde alrededor de 30% hasta alrededor de 70%.

Si el material no tejido estrechado es un tejido de fibras sopladas con fusión, éste puede incluir microfibras sopladas con fusión. El material no tejido estrechado puede ser hecho de cualquier material que puede ser estrechado mediante la tensión y extendido, a la aplicación de una fuerza para extender el material estrechado, a sus dimensiones previas estrechadas. Ciertos polímeros tales como, por ejemplo, las poliolefinas , los poliésteres y las poliamidas pueden ser tratados con calor bajo condiciones apropiadas para impartir tal memoria. Las poliolefinas de ejemplo incluyen uno o más copolímeros de polietileno, de polipropileno, de polibuteno, de etileno, los copolimeros de propileno y los copolimeros de buteno. Los polipropilenos que han sido encontrados útiles incluyen, por ejemplo, el polipropileno disponible de la Himont Corporation de ilmington, Delaware bajo la designación de marca PF-304, el polipropileno disponible de la Exxon-Mobil Chemical Company de Baytown, Texas bajo la marca registrada ESCORENE PD-3445, y el polipropileno disponible de la Shell Chemical Company de Houston, Texas bajo la designación de marca DX 5A09. Los polietilenos también pueden ser usados, incluyendo los polietilenos de baja densidad lineal ASPUN 6811A y 2553 de Dow Chemical Company de Midland, Michigan, asi como varios polietilenos de alta densidad. Las características químicas de estos materiales están disponibles de sus respectivos fabricantes .

En una incorporación de la presente invención, la tela no tejida extensible 12 puede ser un material de capas múltiples que tiene, por ejemplo, por lo menos una capa de tejido unido con hilado unido a por lo menos una capa de tejido soplado con fusión, de tejido cardado unido u otro material apropiado. Por ejemplo, la tela no tejida extensible 12 puede ser un material de capas múltiples que tiene una primera capa de poliolefina unida con hilado que tiene un peso base de desde alrededor de 0.2 hasta alrededor de 8 onzas por yarda cuadrada (osy) (alrededor de 6.8 hasta alrededor de 271.3 gramos por metro cuadrado (gsm) ) , una capa de poliolefina soplada con fusión que tiene un peso base de desde alrededor de 0.1 hasta alrededor de 4 onzas por yarda cuadrada (alrededor de 3.4 hasta alrededor de 113.4 gramos por metro cuadrado), y una capa secundaria de poliolefina unida con hilado que tiene un peso base de alrededor de 0.2 hasta alrededor de 8 onzas por yarda cuadrada (alrededor de 6.8 hasta alrededor de 271.3 gramos por metro cuadrado) .

Alternativamente, la tela no tejida extensible 12 puede ser una capa sencilla de material tal como, por ejemplo, un tejido unido con hilado que tiene un peso base de desde alrededor de 0.2 hasta alrededor de 10 onzas por yarda cuadrada (alrededor de 6.8 hasta alrededor de 339.1 gramos por metro cuadrado) o un tejido soplado con fusión y tiene un peso base de desde alrededor de 0.2 hasta alrededor de 8 onzas por yarda cuadrada (alrededor de 6.8 hasta alrededor de 271.3 gramos por metro cuadrado) .

La tela no tejida extensible 12 también puede incluir un material compuesto hecho de una mezcla de dos o más fibras diferentes o una mezcla de fibras y de partículas. Tales mezclas pueden ser formadas mediante agregar fibras y/o particulados a una corriente de gas en la cual las fibras sopladas con fusión son transportadas tal que un enredado intimo compenetrado de fibras sopladas con fusión y otros materiales (por ejemplo, pulpa de madera, fibras básicas o partículas tales como, por ejemplo, materiales súper absorbentes) ocurre antes de la recolección de las fibras sobre un dispositivo de recolección para formar un tejido coherente ' de fibras sopladas con fusión dispersas al azar y otros materiales tales como se describen en la patente de los Estados Unidos de América No. 4,100,324 otorgada a Anderson y otros, la cual está incorporada por referencia.

Las fibras de la tela no tejida extensible 12 deberán de ser unidas mediante la unión de entrefibra usando uno o más de los procesos de unión descritos en la anterior "Definición" de la unión de entrefibra.

La hoja elastomérica 14 puede ser hecha de cualquier material que puede ser fabricado en forma de hoja. Por ejemplo, la hoja elastomérica 14 puede ser una tela no tejida elastomérica, un tejido de lienzo elastomérico, o un tejido de filamento elastomérico. ün tejido elastomérico no tejido puede ser formado mediante soplar con fusión una resina apropiada o mezclas que contienen la misma para proporcionar una tela elastomérica no tejida. Un ejemplo especifico de una tela elastomérica no tejida está descrito en la patente de los Estados Unidos de América No. 4,663,220 otorgada a Wisneski y otros, la cual está aquí incorporada por referencia.

Alternativamente, la hoja elastomérica 14 puede ser una película elastomérica hecha de un copolímero de estireno, por ejemplo, un polímero seleccionado de estireno- butadieno-estireno, de estireno-isopreno-estireno, de estireno-etileno/butileno-estireno, de estireno-etileno/propileno-estireno, y las combinaciones de los mismos. Tales copolimeros de estireno son típicamente altamente elásticos y substancialmente controlan la elasticidad total de la película elastomérica coextrudida. Los copolimeros de estireno apropiados para uso en la presente invención están disponibles de Kraton Polymers de Houston, Texas bajo la marca registrada KRATON. Uno de tales copolimeros puede ser, por ejemplo, el KRATON G-1657. Las mezclas elastoméricas apropiadas que contienen copolimeros KRATON incluyen, por ejemplo, el KRATON G-2755 y el Kraton G-2760.

Otros materiales de ejemplo los cuales pueden ser usados incluyen los materiales elastoméricos de poliuretano tal como, por ejemplo, aquellos disponibles de la marca registrada ESTA E de Noveon, Inc., de Cleveland, Ohio, los materiales elastoméricos de poliamida tales como, por ejemplo, aquellos disponibles bajo la marca registrada PEBAX de Atofina Chemical Company de Filadelfia, Pennsylvania, y los materiales elastoméricos de poliéster tales como, por ejemplo, aquellos disponibles bajo la marca registrada HYTREL de E.I. duPont De Nemours & Company de Wilmington, Dela are. La formación de las hojas elastoméricas de materiales elásticos de poliéster está descrita en, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de América No. 4,741949 otorgada a orman y otros, aquí incorporada por referencia.

La película elastomérica puede incluir un ce-polímero catalizado de sitio único tal como un polímero de "metaloceno" producido de acuerdo con un proceso de metaloceno. El término "catalizado de sitio único" como es usado aquí incluye aquellos materiales de polímero que son producidos mediante la polimerización de por lo menos etileno que usan metalocenos o catalizadores de geometría constreñida, una clase de complejos organometálicos, como los catalizadores. Por ejemplo, un metaloceno común es el ferroceno, un complejo de un metal entre dos ligaduras de ciclopentadienilo (Cp) . Los catalizadores de proceso de metaloceno incluyen el dicloruro de titanio de bis (n-butilciclopentadienilo) , el dicloruro de bis (n-butilciclopentadienilo) zirconio, el dicloruro de bis (metilciclopentadienilo) titanio, el dicloruro de bis (metilciclopentadienilo) zirconio, el cobaltoceno, el tricloruro de de ciclopentadieniltitanio, el ferroceno, el dicloruro de hafnoceno, el dicloruro de isopropilo (ciclopentadienilo, -1-fluoroenil) zirconio, el dicloruro de molibdoceno, el niqueloceno, el dicloruro de nioboceno, el ruthenoceno, el dicloruro de titanoceno, el híbrido de cloruro de zirconoceno, el dicloruro de zirconoceno, entre otros. Una lista más exhaustiva de tales compuestos está incluida en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,374, 6.96 otorgada a Rosen y otros y cedida a Dow Chemical Company de Midland, Michigan. Tales compuestos también están descritos en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,064,802 otorgada a Steven y otros, y cedida a Dow.

Deseablemente, los copolimeros de olefina de etileno-alfa catalizados de sitio único tienen una densidad de alrededor de 0.860 hasta alrededor de 0.900 gramos por centímetro cúbico y son seleccionados de los copolimeros de etileno y de 1- buteno, los copolimeros de etileno y de 1-hexeno, los copolimeros de etileno y de 1-octeno y las combinaciones de los mismos. Tales copolimeros de olefina de etileno-alfa catalizados de sitio único están disponibles de Exxon-Mobil Chemical Company de Baytown, Texas las marcas registradas EXXPOL para el polipropileno a base de polímeros y el EXACT para el polietileno a base de polímeros. Los Elastómeros de DuPont Dow, L.L.C. de Wilmington, Delaware tienen polímeros comercialmente disponibles bajo la marca registrada ENGAGE. Los copolimeros de olefina de etileno-alfa catalizados de sitio único también están disponibles bajo la marcada registrada AFFINITY de Dow Chemical Company de Midland, Michigan. Los copolimeros de olefina de etileno-alfa catalizados de sitio único para uso en la presente invención incluyen, por ejemplo, el ENGAGE EG8200 y el AFFINITY XÜS58380.01L.

Los polímeros elastonéricos incluyen el polipropileno, solo o en combinación con otros polímeros elastoméricos o materiales menos elásticos, también son apropiados para formar la película elastomérica . Por ejemplo, la película elastomérica puede ser formada de un homopolímero elastomérico de polipropileno, un copolimero elastomérico de polipropileno, o una combinación de los mismos.

Una poliolefina puede ser usada sola para formar una película extensible o puede ser mezclada con un polímero elastomérico para mejorar la procesabilidad de la composición de la película. La poliolefina puede ser una la cual, cuando es sometida a una combinación apropiada de temperatura elevada y de condiciones de presión elevada, es extrudible, sola o en forma mezclada, los materiales de poliolefina útiles incluyen, por ejemplo, el polietileno, el polipropileno y el polibuteno, que incluyen los copolímeros de etileno, los copolímeros de propileno y los copolímeros de buteno . Un polietileno particularmente útil puede ser obtenido de U.S.I. Chemical Company bajo la marca registrada PETROTHENE ??601. Dos o más de las poliolefinas pueden ser utilizadas. Las mezclas extrudibles de polímeros elastoméricos y de poliolefinas están descritas en, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de América No. 4,663,220 otorgada a Wisneski y otros, aquí incorporada por referencia.

La película elastomérica también puede ser un material de capas múltiples en que ésta puede incluir dos o más hojas o tejidos coherentes. Adicionalmente, la hoja elastomérica 14 puede ser un material de capas múltiples en el cual una o más de las capas contienen una mezcla de partículas o de fibras extensibles y elásticas. Un ejemplo del tipo anterior de tejido elástico está descrito en la patente de los Estados Unidos de América No. 4,209,563 otorgada a Sisson, aquí incorporada por referencia, en la cual las fibras extensibles y elastoméricas están compenetradas para formar un tejido coherente sencillo de fibras dispersas al azar. i Las películas elastoméricas de ejemplo para uso en la presente invención incluyen las mezclas de copolímeros de bloque de (poli/poli (etilenobutileno) /poliestireno) , las poliolefinas y los polímeros derivados de metaloceno. Por ejemplo, la película elastomérica puede ser formada de una mezcla de desde alrededor de 15% hasta alrededor de 75% de una poliolefina derivada de metaloceno, de alrededor de 10% hasta alrededor de 60% de copolímeros de bloque de (poliestireno/poli (etilenobutileno) /poliestireno) , o de 0 hasta alrededor de 15% de un polietileno de baja densidad.

En otro aspecto, la hoja elastomérica 14 puede ser un material de una espuma elastomérica. ün material de espuma elastomérica apropiado es una espuma de poliuretano elastomérico .

La hoja elastomérica 14 puede incluir una película elastomérica rellenada. La película elastomérica rellenada puede ser formada mediante mezclar una o más poliolefinas y/o resinas elastoméricas con un rellenador de partícula. Las partículas rellenadoras pueden incluir cualquier material orgánico o inorgánico apropiado. Generalmente, las partículas rellenadoras deberán de tener un diámetro de partícula medio de alrededor de 0.1 hasta alrededor de 8.0 mieras, deseablemente alrededor de 0.5 hasta alrededor de 5.0 mieras, y más deseablemente alrededor de 0.8 de hasta alrededor de 2.0 mieras. Las partículas rellenadoras inorgánicas apropiadas incluyen sin limitación el carbonato de calcio, las arcillas no hinchables, el sílice, la alúmina, el sulfato de bario, el carbonato de sodio, el talco, el sulfato de magnesio, el dióxido de titanio, las zeolitas, el sulfato de aluminio, la tierra diatomácea, el carbonato de magnesio, el carbonato de bario, el caolín, la mica, el carbono, el óxido de calcio, el óxido de magnesio, el hidróxido de aluminio. Las partículas rellenadoras orgánicas apropiadas incluyen las cuentas o las partículas de polímero. El carbonato de calcio es la partícula rellenadora actualmente deseada. La hoja elastomérica rellenada 14 puede ser estirado adelgazado para causar la formación de vacío alrededor de las partículas rellenadoras por lo que hacen la película con capacidad para respirar.

La hoja elastomérica 14 puede ser formada por cualquier número de procesos convencionalmente conocidos, que incluyen pero no están limitados a, la extrusión de matriz plana, los procesos de película soplada (tubular) , el fundido, la coextrusión y los similares. Apropiadamente, la hoja elastomérica 14 puede tener un peso base de alrededor de 5 hasta alrededor de 10 gramos por metro cuadrado, y deseablemente alrededor de 25 hasta alrededor de 600 gramos por metro cuadrado.

Sin estar unido en consecuencia, se cree que las moléculas en la hoja elastomérica 14 están predominantemente orientadas en las direcciones de máquina y por lo tanto la hoja elastomérica tiene sus mejores propiedades elásticas en la dirección de la máquina. La única vez, que el estirado mecánico direccional transversal de esta invención orienta algo de las moléculas en la dirección transversal, mejorando por tanto las propiedades elásticas direccionales transversales de la hoja elastomérica en estirados subsiguientes. Se teoriza que durante la laminación de una tela no tejida extensible 12 y una hoja elastomérica 14 mecánicamente se estiran en una dirección transversal ayuda a romper los dominios microscópicos dentro de la resina elastomérica que resultan en un laminado extensible 10 que tiene propiedades de estirado mejoradas en su siguiente ciclo de alargado/retracción.

La figura 3 ilustra esquemáticamente un método para hacer un laminado extensible 10 de la invención que incluye una tela no tejida extensible 12 y una hoja elastomérica 14. En este método, un laminado 50 de la tela no tejida extensible 12 y la hoja elastomérica 14 son mecánicamente estirados en la dirección transversal por lo menos alrededor de 50%, apropiadamente por lo menos alrededor de 65%, deseablemente por lo menos alrededor de 75%, venta osamente por lo menos alrededor de 100%. El estirado mecánico es preferido para asegurar que una fuerza uniforme sea aplicada a través del laminado por una cantidad uniforme de tiempo. Se cree que mecánicamente estirar el laminado 50 en la dirección transversal resulta en un laminado extensible que tiene propiedades de estirado más consistentes y mejoradas, tal como la histéresis inferior y el ajuste, particularmente en los subsecuentes ciclos de alargado/relajación.

Refiriéndonos a la figura 3, un método para hacer un laminado extensible 10 incluye proporcionar una tela de material no tejido en un rollo de suministro 28. La tela de material no tejido 26 pasa a través de un primer punto de presión 30, que incluye los rodillos de punto de presión 32 y 34, que giran a una primera velocidad de superficie; y a través de un segundo punto de presión 36, que incluye los rodillos de punto de presión 38 y 40, que giran a una segunda velocidad de superficie que es superior que la primera velocidad de superficie por lo que forman una tela no tejida extensible 12. El estrechado de la tela de material no tejido 26 entre el primer punto de presión 30 y el segundo punto de presión 36 en la dirección de máquina 18 es afectado por las diferentes velocidades de superficie de los rodillos de punto de presión. Apropiadamente, la tela no tejida estrechada 12 que resulta tiene un porcentaje de estrechado de alrededor de 20 hasta alrededor de 75%, deseablemente alrededor de 30 hasta alrededor de 70%.

Alternativamente, la tela de material no tejido 26 en un rollo de suministro 28 puede ser un material no tejido previamente estrechado o un material no tejido inherentemente extensible que puede ser directamente laminado con una hoja elastomérica 14 sin ningún procesamiento en linea anterior.

Una hoja elastomérica 14 es desenrollada del rollo de suministro 42. La hoja elastomérica 14 y la tela no tejida extensible 12 son pasadas a través de un tercer punto de presión 44, que incluyen los rodillos de punto de presión 46 y 48, para formar un laminado 50.

Alternativamente, como se muestra en la figura 4, la hoja elastomérica 14 puede ser una película elastomérica formada mediante un proceso de extrusión justo antes de la laminación con la tela no tejida extensible 12. Un elastómero fundido 52 es extrudido a través de la punta de matriz 54 para formar una hoja elastomérica extendida 14. La hoja elastomérica extrudida 14 es depositada directamente en la tela no tejida extensible 12 y las dos capas son laminadas juntas en el tercer punto de presión 14. La hoja elastomérica extrudida 14 puede contactar y el material de tela no tejida extensible 12 dentro de alrededor de 0.1 segundo después de que la película deja la punta de matriz 54, apropiadamente dentro de alrededor de 0.25 hasta alrededor de 0.5 segundos, deseablemente dentro de alrededor de 0.3 y alrededor de 0.45 segundos. La hoja elastomérica 14 puede ser extrudida a una temperatura de alrededor de 180°C hasta alrededor de 300°C, apropiadamente alrededor de 200°C hasta alrededor de 250°C. Una ligera presión es aplicada en el tercer punto de presión 44 para térmicamente unir la hoja elastomérica 44 (en un estado relativamente sin tensionar) a la tela no tejida estrechada tensionada 12. Los rodillos de punto de presión 46 y 48 pueden o no pueden ser con patrón, no necesitan ser calentados, y pueden ser enfriados (por ejemplo, una temperatura de alrededor de 10°C hasta alrededor de 30°C) para asi sumergir la hoja elastomérica 14 a la tela no tejida extensible 12.

El laminado 50 puede ser estirado en la dirección transversal 16 debido a la extensibilidad de la tela no tejida extensible 12. A la relajación, el laminado 50 puede regresar substancialmente a su configuración fabricada original dependiendo en la fuerza retroactiva de la hoja elastomérica 14 y de qué tan retroactivo es el elastomero. Generalmente, el laminado 50 puede tener un valor de histéresis superior de alrededor de 45%, típicamente superior de alrededor de 50%. El laminado 50 puede tener un valor de histéresis tan superior como alrededor de 75% dependiendo en el grado de formación de unión secundario durante la laminación y el número de dominios microscópicos que existen dentro de la resina o de las resinas elastoméricas que hacen la película. Generalmente, el laminado 50 puede tener un ajuste de 9% o superior.

La tela no tejida extensible 12 puede ser laminada a la hoja elastomérica 14 mediante una variedad de procesos que incluyen, pero no están limitados a la unión adhesiva, la unión térmica, la unión de punto, la soldadura sónica y las combinaciones de los mismos. Por ejemplo, los rodillos de punto de presión 46 y 48 pueden ser calentados a una temperatura de alrededor de 93°C hasta alrededor de 135°C tal que la tela no tejida extensible 12 es térmicamente unida a la hoja elastomérica 14.

Refiriéndonos a otra vez a la figura 3, el laminado 50 es pasado a través de un cuarto rodillo de punto de presión 56, que incluye los rodillos ranurados 58 y 60, tal que el laminado 50 es mecánicamente (incrementalmente) estirado en una dirección transversal 16 para producir un laminado extensible 10 que tiene propiedades de estirado mejoradas. Como se muestran en la figura 3a, los rodillos ranurados 58 y 60 incluyen una pluralidad de lomos 62 que definen una pluralidad de ranuras 64 colocadas a través de los rodillos ranurados 58 y 60 en la dirección transversal 16. Generalmente, las ranuras 64 deberán de estar orientadas perpendiculares a la dirección de estirado del material. En otras palabras, las ranuras 64 deberán de estar orientadas en la dirección de máquina a fin de estirar el laminado 50 en la dirección transversal. Refiriéndonos a la figura 3b, los lomos 62 del rodillo ranurado 58 entremezclan con la ranuras 64 del rodillo ranurado 60 y las ranuras 64 del rodillo ranurado 58 se entremezclan con los lomos 62 del rodillo ranurado 60 en el cuarto punto de presión 56 tal que el laminado 50 es mecánicamente estirado en la dirección transversal 16. Apropiadamente, el laminado 50 es mecánicamente estirado en la dirección transversal 16 por lo menos alrededor de 50%, deseablemente por lo menos alrededor de 65%, más deseablemente por lo menos alrededor de 75%, más deseablemente alrededor de 100%. Mientras que el laminado mecánicamente estirado 50 que sale del cuarto punto de presión 56 se le permite relajarse hacia su dimensión substancialmente previamente estrechada por lo que forma el laminado extensible 10 de la presente invención. El laminado extensible 10 puede ser enredado en un rodillo de admisión (no mostrado) para uso posterior en un proceso fuera de linea o puede ser transportado a un proceso en linea para la incorporación en un producto de consumo .

Alternativamente, como se muestra en la figura 4a, el laminado 50 puede ser pasado a través de un armazón para tender 66 de manera tal que el laminado 50 es mecánicamente estirado en la dirección transversal 16 por lo menos alrededor de 50%, deseablemente por lo menos alrededor de 65%, más deseablemente por lo menos alrededor de 75%, más deseablemente alrededor de 100%. Refiriéndonos a la figura 4b, el armazón para tender 66 incluye un par de cadenas o de bandas que se desvian 68. Las orillas transversales 70 del laminado 50 están acopladas a las bandas que se desvian 68 mediante una serie de abrazaderas 72 las cuales mantienen el laminado 50 en su lugar.

Mientras el laminado 50 es jalado a través del armazón para tender 66, las bandas que se desvian 68 mecánicamente estiran el laminado 50 en la dirección transversal 16 por una cantidad deseada, apropiadamente por lo menos alrededor de 50%. Mientras el laminado mecánicamente estirado sale del armazón para tender 66, las orillas transversales 70 son liberadas y al laminado se le permite relajarse de regreso a su dimensión previamente estirada por lo que forma un laminado extensible 10 de la presente invención. Otros medios conocidos en el arte también pueden ser usados para mecánicamente estirar el laminado 50 de la dirección transversal por lo menos alrededor de 50%.

Ejemplos Los laminados que incluyen una capa de una tela no tejida extensible y la película elástica fueron preparados como sigue.

Muestra 1 : Los laminados extensibles fueron preparados mediante laminar térmicamente una tela unida con hilado de 0.75 onzas por yarda cuadrada (aproximadamente 25.4 gramos por .metro cuadrado) en cualquier largo de una hoja elastomérica de 35 gramos por metro cuadrado. El tejido unido con hilado, producido por Kimberly-Clark Corporation, fue estrechado para proporcionar un porcentaje de estrechado de alrededor de 56%.

La hoja elastomérica fue una película MD-6659 obtenida de Kraton Polymers de Houston, Texas.

Los laminados fueron mecánicamente estirados en la dirección transversal por un 100% para producir un laminado extensible de la presente invención. Los laminados extensibles fueron probados de ciclo para medir la proporción de alargado/retracción, el valor de histéresis y el ajuste de los laminados extensibles y a 1, 7 y 9 días después del estirado. También fue probado un laminado de control sin estirar. Los resultados están incluidos en la Tabla 1.

TABLA 1 El porcentaje de disminución para la proporción de alargado/retracción, valor de histéresis y de ajuste fueron calculados como sigue: % Disminución = [(no estirado-estirado) / (no estirado)] x 100.

Por ejemplo, la disminución en la proporción de alargado/retracción en 1 Día fue calculado como [(3.26 - 2.36) /3.26] x 100 = 27.3%.

Muestra 2 : Los laminados extensibles fueron preparados mediante laminar térmicamente un tejido unido con hilado de 0.5 onzas por yarda cuadrada (aproximadamente 17 gramos por metro cuadrado) a cualquier lado de una hoja elastomérica de 42 gramos por metro cuadrado. El tejido unido con hilado, producido por Kimberly-Clark Corporation, fue estrechado desde un ancho de alrededor de 126 pulgadas (alrededor de 320 centímetros) a un ancho de alrededor de 45 pulgadas (alrededor de 114.3 centímetros) para proporcionar un porcentaje de estrechado de alrededor de 64%. La hoja elastomérica fue una película KRATON G-2755 obtenida de Kraton Polymers de Houston, Texas .

Los laminados fueron mecánicamente estirados en la dirección transversal por un 100% para producir un laminado extensible de la presente invención. Los laminados extensibles fueron probados de ciclo para medir la proporción de alargado/retracción, el valor de histéresis y el ajuste de los laminados extensibles a inmediatamente y a 7, 19 y 26 días después del estirado. También fue probado un laminado de control sin estirar. Los resultados están mostrados en la Tabla TABLA 2 Prueba para Determinar la Histéresis, el Ajuste y la Proporción de Alargado/Retracción El ciclo de prueba es un método, que usa un probador de tensión de extensión de tasa constante tal como, por ejemplo, el Sintech 2, Modelo 3397-139, disponible de Sintech Corporation, de Cary, Carolina del Norte, para determinar las propiedades elásticas de un laminado extensible. Específicamente, una muestra de un laminado extensible es cortada a una dimensión de 4.5 X 3 pulgadas, las 4.5 pulgadas siendo en la dirección transversal. La muestra de 3 pulgadas de largo es a abrazada entre dos mandíbulas neumáticas de manera tal que la longitud de calibre (separación de mandíbula) es de dos pulgadas, y la dirección de jalado 'es en la dirección transversal. La velocidad de jalado es de 20 pulgadas por minuto. La prueba es hecha durante dos ciclos de extensión/retracción. La muestra es primero jalada a 100% de alargado (separación de mandíbula de 4 pulgadas) e inmediatamente regresada (retraída) a la longitud de calibre del comienzo. Es entonces repetido el ciclo de extensión-retracción. Finalmente, la muestra es jalada a una extensión donde se rompe, en cuyo tiempo la prueba es detenida. La fuerza y la extensión son medidas mediante una celda de carga apropiada y otros sensores. Los datos son registrados y analizados por un programa para computadora.

La histéresis fue calculada mediante restar la energía recuperada durante el primer ciclo de retracción de la energía suministrada para extender el material en el primer ciclo de extensión, esta cantidad es dividida por la energía suministrada para extender el material en el primer ciclo de extensión, esta cantidad por 100. La energía suministrada y la energía recuperada fueron determinadas por la computadora y medidas como el área bajo la curva de tensión tirantez. i El porcentaje de ajuste es determinado mediante medir la extensión en que la muestra está durante el ciclo de retracción cuando la fuerza primero mide 10 gramos o menos. El porcentaje de ajuste es definido como la longitud de extensión máxima de la muestra tomada a menos la longitud determinada en la medición de retracción de 10 gramos anterior, esta cantidad dividida por la longitud de extensión máxima, esta cantidad 100 veces.

La proporción de alargado/retracción (proporción de E/R) del laminado extensible es caracterizado por la carga (fuerza) medida a 30% de alargado durante el primer ciclo del ciclo de extensión (jalado) y la carga a 30% de alargado durante el segundo modo del ciclo de retracción. La medición de la proporción de alargado/retracción es reportado como la proporción de fuerza de retracción por la fuerza de extensión por 100.

Aún cuando en la descripción anterior esta invención ha sido descrita en relación a ciertas incorporaciones preferidas de la misma, y muchos de detalles han sido divulgados para el propósito de ilustración, podrá ser evidente para aquellos con habilidad en el arte que la invención es susceptible a incorporaciones adicionales y que ciertos de los detalles descritos aqui pueden ser considerablemente variados sin apartarse de los principios básicos de la invención.

Claims

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

1. Un laminado extendible que comprende: una tela no tejida reversiblemente estrechada; y una hoja elastomérica; en donde la tela no tejida reversiblemente estrechada y la hoja elastomérica después de la laminación han sido estiradas mecánicamente en la dirección transversal para proporcionar un laminado extendible que tiene un valor de histéresis, medido durante una primer ciclo de 100 por ciento de alargamiento/retracción, de por lo menos alrededor de 15 por ciento más bajo que un laminado extendible no estirado comparable o un juego medido durante un primer ciclo de 100 por ciento de alargamiento/retracción, de por lo menos 10 por ciento mas bajo que un laminado extendible no estirado y comparable .

2. El laminado extensible tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el laminado extendible tiene un valor de histéresis de por lo menos de 20 por ciento más bajo que un laminado extensible no estirado comparable.

3. El laminado extendible tal y 'como se reivindica en la cláusula 1 ó 2, caracterizado porque el laminado extendible tiene un valor de histéresis de 7 dias por lo menos de alrededor de 15 por ciento más bajo que un laminado extendible no estirado y comparable.

4. El , laminado extendible tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 1 a 3 caracterizado porque el laminado extendible tiene un valor de histéresis de 30-dias por lo menos 15 por ciento más bajo que un laminado extendible no estirado y comparable.

5. El laminado extendible tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 1 a 4, caracterizado porque el laminado extendible tiene un valor de histéresis de 20-dias por lo menos 15 por ciento mas bajo que un laminado extendible no estirado comparable .

6. El laminado extensible tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 1 a 5, caracterizado porque el laminado extendible tiene un asentamiento de 7 dias por lo menos 10 por ciento más bajo que un laminado extendible no estirado comparable.

7. El laminado extensible tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 1 a 6, caracterizado porque el laminado extendible tiene un asentamiento de 30 días por lo menos de 10 por ciento más bajo que un laminado extensible no estirado comparable.

8. El laminado extensible tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 1 a 7, caracterizado porque el laminado extensible tiene una proporción de' alargamiento/retracción mas baja que un laminado extendible no estirado comparable.

9. El laminado extensible tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 1 a 8, caracterizado porque el laminado extendible tiene una proporción de alargamiento/retracción de por lo menos de 15 por ciento mas baja que un laminado extendible no estirado comparable .

10. El laminado extensible tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 1 a 9, caracterizado porque el laminado extendible tiene una proporción de alargamiento/retracción de 7-dias de por lo menos 15 por ciento más baja que un laminado extendible no estirado comparable .

11. El laminado extensible tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 1 a 10, caracterizado porque el laminado extendible tiene una proporción de alargamiento/retracción de 30-dias por lo menos 20 por ciento más baja que un laminado extendible no estirado y comparable .

12. El laminado extensible tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 1 a 11, caracterizado porque la película elastomérica comprende un copolimero de estireno seleccionado de estireno-butadieno-estireno, estireno-isopreno-estireno, estireno-etileno/butileno-estireno, estireno-etileno/propileno-estireno y combinaciones de los mismos.

13. El laminado extensible tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 1 a 11, caracterizado porque la película elastomérica comprende un copolimero alfa olefina-etileno catalizado de sitio único teniendo una densidad de 0.860 a 0.900 gramos por centímetro cúbico .

14. El laminado extensible tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 1 a 11, caracterizado porque la película elastomérica comprende una película elastomérica con capacidad para respirar.

15. El laminado extensible tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 1 a 11, caracterizado porque la hoja elastomérica comprende una hoja elastomérica llenada.

16. El laminado extensible tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 1 a 11, caracterizado porque el laminado extendible tiene capacidad para respirar.

17. El laminado extensible tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 1 a 11, caracterizado porque la tela no tejida estrechada reversiblemente comprende una tela no tejida de capas múltiples .

18. El laminado extensible tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 1 a 11, caracterizado además porque comprende una tela no tejida extendible adicional, en donde la hoja elastomérica está colocada entre la tela no tejida estrechada reversiblemente y la tela no tejida extendible adicional.

19. Un método para hacer el laminado extensible tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 1 a 18, que comprende los pasos de: laminar por lo menos una tela no tejida reversiblemente estrechada a una hoja elastomérica para formar un laminado; y estirar mecánicamente el laminado en una dirección transversal por lo menos por 50 por ciento.

20. El método tal y tal y como se reivindica en la cláusula 19, caracterizado porque el laminado es estirado mecánicamente en la dirección transversal usando un par de rodillos ranurados.

21. El método tal y como se reivindica en las cláusulas 19 ó 20, caracterizado porque el laminado es estirado mecánicamente en la dirección transversal usando un armazón de bastidor.

22. El método tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 19 a 21, caracterizado porque el laminado es estirado mecánicamente en la dirección transversal por lo menos por 65 por ciento.

23. El método tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 19 a 22, caracterizado porque el laminado es estirado mecánicamente en la dirección transversal por lo menos por 75 por ciento.

24. El método tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas 19 a 23, caracterizado porque el laminado es estirado mecánicamente en la dirección transversal por lo menos por 100 por ciento. R E S U E N Se describe un laminado extensible que tiene ajuste e histéresis mejorados. El laminado extensible incluye una tela no tejida extensible laminada a una hoja elastomérica que ha sido estirada mecánicamente en la dirección transversal después de la laminación. Un método para hacer el laminado extensible incluye laminar una tela no tejida extensible a una hoja elastomérica para formar un laminado y estirar mecánicamente el laminado en una dirección transversal por lo menos por alrededor de 50 por ciento.