BRPI0619935A2

BRPI0619935A2 - filmes elásticos na direção transversal com rigidez na direção da maquina

Info

Publication number: BRPI0619935A2
Application number: BRPI0619935-6A
Authority: BR
Inventors: Patricia Hwang Calhoun; Chiehlung Jay Hsu; Janis Wilson Hughes; Tamara Lee Mace; Prasad S Potnis; Glynis Allicia Walton; Gregory K Hall
Original assignee: Kimberly Clark Co
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2011-10-25
Also published as: JP5313685B2; ZA200804333B; AU2006325447A1; US20070141352A1; KR101296076B1; KR20080082640A; EP1968788A1; JP2009519844A; AU2006325447B2; WO2007070130A1

Abstract

FILMES ELáSTICOS NA DIREçãO TRANSVERSAL COM RIGIDEZ NA DIREçãO DA MáQUINA. Um filme com camadas múltiplas, incluindo uma camada de núcleo polimérico elastomérico e uma camada de filme polimérico em cada lado da camada do núcleo. As camadas de filme polimérico não são elastoméricas e o filme de camadas múltiplas é elástico na direção transversal. O filme com camadas múltiplas é elástico na direção transversal, tem um toque superficial não aderente, e tem uma rigidez na direção da máquina.

Description

"FILMES ELÁSTICOS NA DIREÇÃO TRANSVERSAL COM RIGIDEZ NA DIREÇÃO DA MAQUINA"

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Esta invenção é direcionada para filmes que são elásticos na direção transversal (CD) e rígidos na direção da máquina (MD), e a métodos para a produção dos filmes.

Vários produtos de higiene pessoal contêm compo- nentes laminados elásticos em áreas tais como elásticos para as pernas, elásticos para a cintura e painéis laterais. Es- tes laminados elásticos executam varias funções, incluindo, por exemplo, a capacidade de um só tamanho ser adequado para todos os fins, adequação do produto ao usuário, funcionali- dade constante ao longo do tempo, proteção contra vazamen- tos, e absorvência melhorada.

Filmes e laminados de filmes com propriedades de estiramento na direção transversal são desejáveis para com- ponentes elásticos em produtos de uso pessoal. No entanto, tipicamente os filmes que são elásticos na direção transver- sal são também elásticos na direção da máquina. Tais filmes elásticos, com freqüência, apresentam desafios ou dificulda- des durante o processamento e produção de produtos de uso pessoal.

As cintas atuais de fraldas, com freqüência, são feitas utilizando-se um material laminado estirável na dire- ção da máquina (MD). Como o estiramento é na MD do material, o laminado, tipicamente é cortado e girado quando aplicado na fralda. Esforços para incorporar materiais elastoméricos, tais como filmes elastoméricos de copolímero em bloco esti- rênico SIS/SBS (estireno-isopreno-estireno/estireno- butadi- eno-estireno) (tendo ambos os estiramentos MD e CD) sem a necessidade de rotação, geralmente não foram tão bem sucedi- dos quanto o desejado. Por exemplo, a aplicação de tais ma- teriais elastoméricos foi tentada utilizando-se um aplicador "desliza e corta", o qual "desliza" o material sobre um rolo a vácuo e corta o material, conforme seja necessário. Depois que o material é cortado, o material não é mais seguro pelo rolo a vácuo e é ligado na cobertura externa da fralda. A elasticidade na direção da máquina geralmente faz com que o material laminado de filmes elastoméricos se retraia e se levante ou "se dobre" sobre o rolo a vácuo quando cortado. Esta condição foi provocada ou piorada pela textura superfi- cial aderente ou emborrachada do filme elastomérico. O filme elastomérico era muito emborrachado, i.e., tinha um coefici- ente de atrito muito elevado, para a transferência efetiva utilizando o rolo a vácuo.

Existe uma necessidade por um filme com elastici- dade na direção transversal que permita a fabricação de pro- dutos de uso pessoal. Existe uma necessidade por um filme elástico que tenha menos elasticidade na direção da máquina, ao mesmo tempo mantendo a elasticidade desejada na direção transversal. Existe também uma necessidade por um filme ten- do o estiramento desejado na direção transversal, ao mesmo tempo não tendo uma superfície emborrachada.

RESUMO DA INVENÇÃO

Um objetivo geral da invenção é apresentar um fil- me tendo as propriedades desejadas de estiramento na direção transversal e de rigidez na direção da máquina.

Um objetivo mais especifico da invenção é superar um ou mais dos problemas descritos acima.

O objetivo geral da invenção pode ser atingido, pelo menos em parte, através de um filme de camadas múlti- plas, incluindo uma camada de núcleo polimérico elastomérico e uma camada de filme polimérico em pelo menos um lado da camada do núcleo. A camada de filme polimérico não é elasto- mérica e o filme com camadas múltiplas é elástico na direção transversal.

Os filmes com camadas múltiplas desta invenção têm boas propriedades de estiramento na direção transversal, por exemplo, são elásticos na direção transversal, têm uma sen- sação na superfície não aderente, e têm uma rigidez na dire- ção da máquina. Estas propriedades, especialmente a rigidez na direção da máquina, permitem a fácil aplicação do materi- al, por exemplo, em elásticos das cintas das fraldas sem a necessidade de girar o material. Os filmes com camadas múl- tiplas desta invenção são portanto úteis e desejáveis para a formação de partes elastoméricas de produtos de uso pessoal descartáveis. Os filmes com camadas múltiplas desta invenção também podem ter cargas para produzirem um filme respirável com camadas múltiplas.

Os filmes com camadas múltiplas desta invenção in- cluem uma camada elastomérica de núcleo que pode ser feita pela extrusão de qualquer polímero elastomérico, incluindo, sem limitação, copolímeros em bloco estirênicos, poliureta- nas termoplásticas, e poliolefinas de metaloceno. Tais poli- meros elastoméricos produzem um filme que é estirado em am- bas as direções e é relativamente aderente e/ou emborracha- do. Conforme discutido acima, as propriedades aderentes e/ou de emborrachamento de tais filmes podem provocar dificulda- des durante a conversão e a fabricação do produto. Para me- lhorar as características de processamento, uma ou mais ca- madas de filme com várias espessuras são aplicadas em um ou mais lados da camada do núcleo elastomérico. As camadas de filme são formadas de poliolefinas mais rígidas, tais como polipropileno e/ou polietileno. As camadas de filme cobrem a superficial emborrachada da camada do núcleo e produzem ri- gidez.

Os filmes com camadas múltiplas desta invenção são coextrusados e desejavelmente são estirados na direção da máquina para orientar a camada do filme. A orientação das camadas de filme resulta em mais rigidez na direção da má- quina do que na direção transversal. A rigidez na direção da máquina pode ser controlada pela relação de estiramento MD, a quantidade da camada de filme e a composição da camada de filme. As camadas de filme podem ser orientadas na direção da máquina usando um orientador ou rolos com chanfros na di- reção da máquina, e podem ser orientadas na direção trans- versal através de rolos com chanfros e/ou uma estrutura de suporte, conforme são conhecidos por aqueles adestrados na arte. As propriedades de estiramento na direção transversal do filme com camadas múltiplas podem ser controladas pela quantidade de camadas de filme, composição da camada de fil- me e, se utilizada, a orientação na direção transversal do rolo com chanfros ou estrutura de sustentação. A orientação do filme com camadas múltiplas desta invenção fornece uma rigidez MD e uma elasticidade CD sem a necessidade de quebra ou ruptura das camadas de filme. As camadas de filme de uma realização desta invenção são estiráveis e não são quebradi- ças, e não se rompem substancialmente quando estiradas du- rante a orientação CD e/ou uso.

O filme com camadas múltiplas desta invenção pro- duz uma opção de baixo custo para elásticos para a cintura, tampões para as orelhas, ou outros componentes estiráveis em produtos de uso pessoal.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Estes e outros objetivos e características desta invenção serão melhor entendidos a partir da descrição deta- lhada seguinte, utilizada em conjunto com os desenhos, onde:

A fig 1 é uma vista de seção em corte de uma rea- lização da invenção, que é um filme com duas camadas.

A fig. 2 é uma vista de seção em corte de outra realização da invenção,. que é um filme respirável com três camadas.

A fig. 3 é uma vista de seção em corte de um lami- nado, incluindo um filme respirável da invenção.

A fig 4 é um diagrama esquemático de um processo integrado para a produção de um filme e laminado respirável da invenção.

As figs. 5-8 são tabelas apresentando e resumindo os exemplos apresentados aqui.

DEFINIÇÕES Dentro do contexto desta especificação, cada termo ou frase abaixo incluirá o seguinte significado ou signifi- cados .

Os termos "na direção da máquina" ou "MD" devem ser entendidos como referindo-se ao comprimento de um filme na direção na qual ele é produzido. Os termos "na direção transversal à máquina", "na direção transversal", "direção transversal", ou "CD" refere-se à largura do filme, i.e. uma direção geralmente perpendicular à MD.

"Elástico" e "elastomérico" refere-se a uma fibra, filme ou tecido, o qual após a aplicação de uma força oblí- qua, é estirável pelo menos em 50% em um comprimento estira- do, oblíquo, que é pelo menos 50% maior do que o seu compri- mento relaxado, não estirado, e o qual recuperará pelo menos 50% do seu alongamento após a liberação da força de estira- mento, oblíqua.

"Recuperação" refere-se a um relaxamento do mate- rial estirado após a remoção da força oblíqua, após o esti- ramento do material pela aplicação da força oblíqua. Por e- xemplo, se o material tendo um comprimento relaxado, não curvo, de uma (1) polegada foi alongado 50% por estiramento até um comprimento de uma polegada e meia (1,5) o material teria um comprimento estirado que é 50% maior do que o seu comprimento relaxado. Se este material de exemplo estirado é contraído, recuperando até um comprimento de um e um décimo de polegada (1,1) depois da liberação da força oblíqua e de estiramento, o material teria recuperado 80% (0,4 polegadas) do seu alongamento. Conforme utilizado aqui, o termo "elastômero" deve se referir a um polímero que é elastomérico.

Conforme utilizado aqui, o termo "inelástico" ou "não elástico" refere-se a qualquer material que não se en- quadra dentro da definição de "elástico" acima.

O termo "estirável" é usado aqui para significar um material que após a aplicação de uma força de estiramen- to, pode ser estirado em uma direção específica, para uma dimensão estirada (por exemplo, a largura) que é pelo menos 25% maior do que a dimensão original, não estirada, sem rup- tura ou quebra substancial. Quando a força de estiramento é removida depois de um período de sustentação de um minuto, o material não se retrai, ou se retrai mas não mais do que 30% da diferença entre a dimensão estirada e a dimensão origi- nal. Materiais estiráveis são diferentes de materiais elás- ticos, os últimos tendendo a se retrair na maioria para a sua dimensão original quando a força de estiramento é libe- rada. A força de estiramento pode ser qualquer força sufici- ente para estirar o material até 125% da sua dimensão origi- nal, e a sua dimensão estirada máxima na direção escolhida (por exemplo, a direção transversal) sem ruptura do mesmo.

Conforme utilizado aqui, o termo "estirável" sig- nifica alongável pelo menos em uma direção, mas não necessa- riamente recuperável.

"Estiramento" ou "estirado" refere-se ao ato de aplicação de uma força de estiramento em um material que po- derá ou não sofrer uma retração.

"Polímero" e "polimérico" inclui homopólímeros, copolimeros, tais como, por exemplo, copolímeros, terpolíme- ros, etc, em bloco, enxertados, aleatórios e alternativos e misturas e modificações dos mesmos. O termo "polímero" tam- bém inclui todas as configurações geométricas possíveis da molécula. Estas configurações incluem, mas não são limitadas a simetrias isotáticas, sindiotáticas e aleatórias.

"Copolímero em bloco" é um polímero no qual seg- mentos poliméricos diferentes, cada um deles incluindo uma série de unidades de monômeros semelhantes, são ligados por ligações covalentes. Por exemplo, um copolímero em bloco SBS inclui uma série ou segmento de unidades de repetição de es- tireno, seguido por uma série ou segmento de unidades de re- petição de butadieno, seguido por uma segunda série ou seg- mento de unidades de repetição de estireno.

"Mistura" refere-se a uma mistura de dois ou mais polímeros.

Conforme usado aqui, o termo "termoplástico" deve se referir a um polímero que é capaz de ser processado em fusão.

"Tecido ou pano não tecido" significa um pano ten- do uma estrutura de fibras ou filamentos individuais que são entrelaçados, mas não em uma forma identificável, como em um tecido costurado ou trefilado. Tecidos ou panos não tecidos têm sido formados a partir de vários processos, tais como, por exemplo, processos de sopro em fusão, processos de tre- filação, e processos de tecidos cardados. O peso básico de tecidos não tecidos usualmente é expresso em onças de mate- rial por jarda quadrada (osy) ou gramas por metro quadrado (gsm) e os diâmetros das fibras úteis usualmente são expres- sos em microns (notar que para converter osy em gsm, multi- plica-se osy por 33,91).

"Fibras trefiladas" referem-se a fibras com diâme- tro pequeno que são formadas por material termoplástico ex- trusado fundido como filamentos, de uma quantidade de capi- lares finos, usualmente circulares, de uma espinareta com os diâmetros dos filamentos extrusados sendo então rapida- mente reduzidos, conforme, por exemplo, a patente americana de número 4.340.563 para Appel et al., a patente americana de número 3.692.618 para Dorschner et al., a patente ameri- cana de número 3.802.817 para Amtsuki et al., as patentes americanas de número 3.338.992 e 3.341.394 para Kinney, a patente americana de número 3.502.763 para Hartman, e a pa- tente americana de número 3.542.615 para Dobo et al. As fi- bras trefiladas geralmente não são aderentes quando elas são depositadas sobre uma superfície de recolhimento. As fibras trefiladas geralmente são contínuas e têm diâmetros médios (de uma amostra de pelo menos 10) maiores do que 7 microns, mais especialmente, entre cerca de 10 e 20 microns.

"Fibras sopradas em fusão" significa fibras forma- das pela extrusão de um material termoplástico fundido atra- vés de uma quantidade de capilares finos usualmente circula- res de uma matriz como segmentos ou filamentos fundidos em correntes gasosas (por exemplo, de ar) convergentes, de alta velocidade, usualmente quentes, que afinam os filamentos de material termoplástico fundido para reduzir o seu diâmetro, que poderá ser para um diâmetro de microfibra. Posteriormen- te, as fibras sopradas em fusão são transportadas pela cor- rente gasosa em alta velocidade e são depositadas em uma su- perfície de recolhimento para formar um tecido de fibras so- pradas em fusão espalhadas aleatoriamente. Tal processo é apresentado, por exemplo, na patente americana de número 3.849.241 para Butin et al. As fibras sopradas em fusão são microfibras que podem ser contínuas ou descontínuas, geral- . mente têm diâmetro médio menor do que 10 microns, e usual- mente são aderentes quando depositadas sobre uma superfície de recolhimento.

"Produto de uso pessoal" inclui fraldas, calças para exercícios, cuecas absorventes, produtos para a incon- tinência adulta, e produtos de higiene feminina.

Conforme utilizado aqui, o termo "folha" ou "mate- rial da folha" refere-se a materiais tecidos, panos não te- cidos, filmes poliméricos, materiais semelhantes a pano de forro, e folhas de espuma polimérica.

Conforme'utilizado aqui, o termo "laminado" refe- re-se a uma estrutura composta de duas ou mais camadas de material de folha que foram aderidas através de uma etapa de ligação, como através de uma ligação adesiva, uma ligação térmica, uma ligação de ponto, uma ligação por pressão, um revestimento por extrusão ou uma ligação ultra-sônica.

"Carga" refere-se a particulados e/ou outras for- mas de materiais que foram aderidos a um material de extru- são de filme de polímero que não irá interferir quimicamente ou afetar adversamente o filme extrusado e além disso, que é capaz de ser dispersado em todo o filme. Geralmente, as car- gas devem estar na forma de particulados com tamanhos médios de partículas na faixa de cerca de 0,1 a cerca de 10 mi- crons, desejavelmente, de cerca de 0,1 a cerca de 4 microns. Conforme usado aqui, o termo "tamanho de partícula" descreve a maior dimensão ou comprimento da partícula de carga.

Conforme usado aqui, o termo "respirável" refere- se a um material que é permeável a vapor d'água. A velocida- de de transmissão de vapor d'água (WVTR) ou velocidade de transferência de vapor de umidade (MVTR) é medida em g/m2/24h, e deve ser considerada como indicador equivalente de capacidade de respiração. O termo "respirável" desejavel- mente refere-se a um material que é permeável ao vapor d'á- gua tendo uma WVTR mínima (velocidade de transmissão de va- por d'água) desejavelmente em torno de 100 g/m2/24h. Ainda mais desejavelmente, tal material demonstra uma capacidade de respiração maior do que cerca de 300 g/m2/24h. Ainda mais desejavelmente, tal material demonstra uma capacidade de respiração maior do que cerca de 1.000 g/m2/24h.

Uma técnica adequada para a determinação do valor da WVTR (velocidade de transmissão de vapor d1 água) de um filme ou material laminado da invenção é o procedimento de teste padronizado pela INDA (Association of the Nonwoven Fa- brics Industry), número IST-70.4-99, intitulado "STANDARD TEST METHOD FOR WATER VAPOR TRANSMISSION RATE THROUGH NONWOVEN AND PLASTIC FILM USING A GUARD FILM AND VAPOR PRESSURE SENSOR" que é incorporada aqui como referência. O procedimento INDA possibilita a determinação da WVTR, a per- meação do filme em vapor d'água e, para materiais homogê- neos, o coeficiente de permeabilidade de vapor d'água.

0 método de teste INDA é bem conhecido e não será apresentado em detalhes aqui. No entanto, o procedimento de teste é resumido como se segue. Uma câmara seca é separada de uma câmara úmida com temperatura e umidade conhecidas, por intermédio de um filme de proteção permanente e o mate- rial da amostra é testado. A finalidade do filme de proteção é definir um espaço definido de ar e armazenar ou manter o ar no espaço de ar enquanto o espaço de ar é caracterizado. A câmara seca, o filme de proteção, e a câmara úmida consti- tuem uma célula de difusão na qual o filme de teste é sela- do. 0 suporte da amostra é conhecido como modelo Permatran-W 100K fabricado pela Mocon, Inc., Minneapolis, Minnesota. É feito um primeiro teste da WVTR do filme de proteção e do espaço de ar em um conjunto do evaporador que gera 100% de umidade relativa. 0 vapor d'água se difunde através do espa- ço de ar e do filme de proteção e então se mistura com um fluxo de gás seco que é proporcional à concentração do vapor d'água. 0 sinal elétrico é encaminhado para um computador para o processamento. 0 computador calcula a velocidade de transmissão do espaço de ar e do filme de proteção e armaze- na o valor para uso futuro.

A velocidade de transmissão do filme de proteção e do espaço de ar é armazenada no computador como CalC. 0 ma- terial da amostra é então selado na célula de teste. Outra vez, o vapor d'água se difunde através do espaço de ar para o filme de proteção e o material de.teste e então se mistura com um fluxo de gás seco que passa pelo material de teste. Outra vez, esta mistura é transportada para o sensor de va- por. Esta informação é utilizada para calcular a velocidade de transmissão na qual a umidade é transmitida através do material de teste, de acordo com a equação:

TR- 1 material de teste = TR 1material de teste/ filme de proteção/ espaço de ar —TR 1 filme de proteção/ espaço de ar

Cálculos:

WVTR: Os cálculos da WVTR utiliza a formula:

WVTR = Fpsat(T)RH/(APsat (T) (I-RH))

Onde "F" é o fluxo de vapor d'água em cm3/min, "Psat (T)" é a densidade da água em ar saturado em uma tempe- ratura "T", "RH" é a umidade relativa em locais especifica- dos na célula, "A" é a área de seção transversal da célula, e " Psat (T)" é a pressão de vapor de saturação de vapor d'água na temperatura T.

Conforme utilizado aqui e nas reivindicações, o termo "é composto de" é inclusive ou aberto nas extremidades e não exclui elementos adicionais não descritos, componentes da composição, ou etapas de método. Assim sendo, tais termos se destinam a ser sinônimos das palavras "tem", "têm", "ten- do",, "inclui", "incluindo", e quaisquer derivados destas pa- lavras.

Conforme utilizado aqui o termo "percentagem de estiramento" refere-se à relação determinada medindo-se o aumento na dimensão estirada e dividindo-se aquele valor pe- la dimensão original, i.e., (aumento na dimensão estira- da/dimensão original) χ 100.

Conforme usado aqui, o termo (ajustado) refere-se ao alongamento retido em uma amostra de material após o a- longamento e a recuperação, i.e., depois que o material foi estirado e deixado relaxar durante o teste do ciclo.

Conforme usado aqui o termo "percentagem de ajus- te" é a medida da quantidade do material estirado do seu comprimento original depois de ser reciclado (a deformação imediata após o teste de ciclo". A percentagem ajustada é onde a curva de retração de um ciclo cruza o eixo de alonga- mento. A tração restante após a remoção da tensão aplicada é medida como a percentagem ajustada.

O valor da "perda da carga" é determinado primei- ramente alongando-se uma amostra até um alongamento definido em uma direção especifica (como CD) de uma determinada per- centagem e então permitindo que a amostra se retraia até uma quantidade onde a quantidade de resistência é zero. O ciclo é repetido uma segunda vez e a perda da carga é calculada em um determinado alongamento. Para fins desta utilização, a perda de carga foi calculada como se segue:

Tensão de estiramento do ciclo 1 (em um alonga- mento de "X "%) - tensão de retração do ciclo 2 (em um alon- gamento "X "%) X 100 tensão de alongamento do ciclo 1 (no alongamento de "X" %)

O método real de teste para a determinação dos va- lores da perda de carga é descrito abaixo.

A não ser que seja indicado de outra forma, as percentagens de componentes nas formulações são por peso.

DESCRIÇÃO DAS REALIZAÇÕES PREFERIDAS A invenção atual se destina a superar os problemas acima de processamento de filmes elásticos para a fabricação de produtos para uso pessoal. Os problemas são analisados em uma primeira realização da invenção por intermédio de um filme de camadas múltiplas, incluindo uma camada de núcleo polimérico elastomérico e pelo menos uma camada de filme po- limérico em um lado da camada de núcleo. A camada de filme polimérico é/ são não elastoméricos e produzem um processa- mento fácil. O filme de camadas múltiplas é elástico em uma direção transversal e é rígido na direção da máquina.

Os filmes com camadas múltiplas da invenção atual, desejavelmente são extrusados utilizando-se um processo de filme fundido ou soprado, ou um processo de fabricação do tipo de revestimento por extrusão. Em uma realização desta invenção, uma camada de filme inelástico, estirável, é coex- trusada em cada lado da camada de núcleo elastomérico, dessa forma formando um sanduíche da camada do núcleo. Descobriu- se que cada uma das estruturas de filmes com camadas múlti- plas acima permite uma funcionalidade de processamento me- lhorada.

A fig 1 ilustra uma vista de seção em corte de uma realização de um filme com camadas múltiplas desta invenção. Nesta realização específica, o filme com camadas múltiplas 20 inclui uma camada de núcleo elastomérico 22 tendo um com- ponente polimérico elastomérico 24. Uma camada de filme (ou externa) 30 é colocada sobre uma superfície da camada de nú- cleo 22. Embora seja ilustrada uma camada de filme na figura 1 somente em um lado da camada do núcleo 22, aqueles ades- trados na arte verificarão, após os ensinamentos aqui apre- sentados, que o filme com camadas múltiplas poderá incluir duas camadas opostas de filme, ou mais de uma camada de fil- me em pelo menos uma superfície da camada do núcleo 22.

A fig 2 ilustra um filme de camadas múltiplas 40 de acordo com qualquer realização desta invenção. O filme com camadas múltiplas 40 inclui uma camada de núcleo elasto- mérica 42 tendo um componente polimérico elastomérico 44. Uma primeira camada polimérica de filme 4 6 é colocada sobre um primeiro lado 48 da camada do núcleo 42. Uma segunda ca- mada polimérica de filme 50 é colocada sobre um segundo lado 52 da camada do núcleo 42 que é oposto ao primeiro lado 48. Cada uma das primeiras camadas de filme 4 6 e das segundas camadas de filme 50 tem um componente polimérico 54 e 56, respectivamente, que não é elastomérico. Conforme será vis- to, os componentes poliméricos 54 e 56 podem ser o mesmo, semelhantes, ou diferentes um do outro.

O filme de camadas múltiplas 40 é um filme respi- rável com carga. A camada do núcleo 42 inclui uma quantidade de partículas de carga 60 nos poros 62 dispersos em todo o componente polimérico elastomérico 44. Os poros 62 são for- mados quando o filme 40 é estirado em um orientador na dire- ção da máquina ou em outro dispositivo de estiramento, con- forme descrito adicionalmente abaixo. A carga, desejavelmen- te, cria regiões com carga dentro da camada de núcleo do filme extrusado, que podem ser estiradas para formar poros na interface do polímero/carga sem impactar negativamente a recuperação elástica do componente polimérico elástico. Os poros ou espaços vazios são definidos de alguma forma e se- parados por membranas poliméricas finas que permitem a difu- são molecular de vapor d'água através do filme. Esta difusão é que faz com que o filme tenha uma capacidade de respiração de vapor d'água. Em uma realização desta invenção, o filme com camadas múltiplas tem uma velocidade de transmissão de vapor d'água, pelo menos de cerca de 300 g/m2- 24h, e mais desejavelmente, pelo menos cerca de 1000 g/m2/24h, e de pre- ferência, em torno de 1000 g/m2- 24h a cerca de 5.000 g/m2- 24 h. Embora o filme 40 seja -mostrado somente com carga na camada de núcleo 40, as partículas de carga podem ser colo- cadas em uma ou mais camadas de filme da invenção também, para melhorar ainda mais ou para fornecer a capacidade de respiração.

A fig 3 mostra uma vista de seção em corte de um laminado 70 incluindo o filme com camadas múltiplas 40 da figura 2. Uma camada de substrato 72, que pode ser um tecido não tecido fibroso, por exemplo, um pano trefilado ou sopra- do em fusão, é laminado por intermédio de uma ligação térmi- ca, uma ligação adesiva, uma ligação ultra-sônica ou seme- lhante, no filme 40.

Vários elastômeros termoplásticos são considerados para uso desta invenção como a porção elastomérica do nú- cleo. Em uma realização desta invenção, a camada do núcleo inclui um polímero escolhido de copolímeros em bloco estirê- nicos, poliuretanas termoplásticas, poliolefinas catalisadas de um só sítio, elastômeros de poliéster termoplásticos, ou combinações dos mesmos.

Exemplos específicos de copolímeros em bloco esti- rênicos úteis incluem polímeros de poliisopreno hidrogena- dos, tais como estireno-etilenopropileno-estireno (SEPS), estireno-etilenopropileno-estireno-etilenopropiIeno

(SEPSEP), polímeros de polibutadieno hidrogenados, tais como estireno-etilenobutileno-estireno (SEBS), estireno-etileno- butileno-estireno-etilenobutileno (SEBSEB), estireno- buta- dieno-estireno (SBS), estireno-isopreno-estireno (SIS), e polímero de poli isopreno/butadieno o hidrogenado, como es- tireno - etileno - etileno propileno - estireno (SEEPS). configurações de polímero em bloco, como dibloco, tribloco, multibloco, em estrela e radial que também são considerados nesta invenção. Em algumas situações, poderão ser desejáveis copolímeros em bloco com peso molecular elevado. Os copolí- meros em bloco são disponíveis da KRATON Polymers U.S. LLC of Houston, TX com as designações polímeros KRATON GeD, e Septon Company of America, Pasadena, TX. Outro fornecedor em potencial de tais polímeros incluem Dynasol of Spain, e Dex- co polymers of Houston, TX. São consideradas misturas de tais polímeros para a camada do núcleo.

Tais polímeros elastoméricos poderão ser copolíme- ros em bloco estirênicos, como por exemplo, polímeros SEBS e SEB disponíveis da KRATON Polymers. Um exemplo de tais copo- límeros em bloco inclui polímeros SEBS, como KRATON® G 1657 (MI 22 g/10 min a 230°C, 5 kg).

Outros polímeros elastoméricos adequados incluem elastômeros poliolefíríicos catalisados por um só sítio. Tais materiais catalisados por um só sítio incluem materiais ca- talisados por metaloceno e polímeros de geometria limitada. Em uma realização desta invenção, o polímero elastomérico é um polietileno de baixa densidade linear catalisado por me- taloceno (LLDPE) , como os que são disponíveis da Dow Chemi- cal Company com a marca AFFINITY®. Os polímeros catalisados por metaloceno são descritos na patente Aamericana de número 5.472.775 para Obijeski et al. e atribuída à Dow Chemical Company, os teores integrais da qual são incorporados aqui como referência. O processo de metaloceno geralmente utiliza um catalisador de metaloceno que é ativado, i.e. ionizado, por intermédio de um cocatalisador. Exemplos de catalisado- res de metaloceno incluem dicloreto de bis(n-butil- ciclo- pentadienil)titânio, cloreto de bis(n-butil- ciclopentadie- nil)zircônio, cloreto de bis(ciclopentadienil)- escandio, dicloreto de bis(indenil)zircônio, dicloreto de bis(metilciclopentadienil)titânio, dicloreto de bis(metilciclo-pentadienil)zircônio, cobaltoceno, tricloreto de ciclopentadieniltitânio, ferriceno, dicloreto de rafino- ceno,dicloreto de isopropil(ciclopentadienil-1- fluorenil)zircônio, dicloreto de molibdoceno, niqueloceno, dicloreto de nioboceno, ruteniceno, dicloreto de titanoceno, cloridreto de zirconoceno, dicloreto de zirconoceno, entre outros. Uma lista mais exaustiva de tais compostos é incluí- da na patente americana de número 5.374.696 para Rosen et al, e atribuída a Dow Chemical Company. Tais compostos são também discutidos na patente americana de número 5.064.802 para Stevens et al. e também atribuída a Dow. No entanto, numerosos outros sistemas catalíticos de metaloceno de um só sítio e/ou semelhantes são conhecidos na arte; ver, por e- xemplo, a patente americana de número 5.539.124 para Ether- ton et al.; a patente americana de número 5.554.775 para Krishnamurti et al.; a patente americana de número 5.451.450 para Erderly et al. e a "The Encyclopedia of Chemical Tech- nology, Kirk-Othmer, Fourth Edition, vol 17, Olefinic Poly- mers, pp. 765 - 767 (John Wiley & Sons 1996); o teor inte- gral das patentes mencionadas anteriormente sendo incorpora- do aqui como referência.

Em uma realização desta invenção, - a camada do nú- cleo inclui o tetrabloco KRATON® G 1730 (MI 13 g/10 min a 230 ° C, 5 kg). Um exemplo de outro elastômero é o Septon 2004 (MFR de 5 a 230 ° C, 2,26 kg, 27 MFR a 250 ° C, 5 kg) da Septon Company of America. Em tais realizações, a carga, desejavelmente é carbonato de cálcio e. está presente em uma quantidade entre cerca de 50 e 80% e inclui uma resina vei- culo no composto que está presente em uma quantidade entre cerca de 20 e 50%. Estas percentagens são por peso. Deseja- velmente, o composto está presente em uma quantidade com o polímero entre cerca de 50 e 75%. Tal resina composta, por exemplo, poderá ser um polietileno, desejavelmente um LLDPE como por exemplo, DOWLEX® 2517 LLDPE.

Em uma realização desta invenção, é desejável que o bloco estirênico seja üm polímero SEPS. Os elastômeros termoplásticos, eles próprios poderão incluir auxiliares de processamento e/ou aglutinantes associados com elastômeros termoplásticos. Outros elastômeros termoplásticos úteis na invenção incluem elastômeros com base olefínica, tais como borracha EP, terpolímeros de etila, propila, butila, em blo- co, e copolimeros dos mesmos. Deve ser reconhecido, que quando o componente elastomérico da composição elastomérica misturada é utilizado, ele poderá incluir resinas básicas puras juntamente com auxiliares de processamento, tais como materiais de hidrocarbonetos com baixo peso molecular, como graxas, poliolefinas amorfas e/ou aglutinantes.

As camadas de filme desta invenção não são elasto- méricas, mais desejavelmente são estiráveis pelo fato de po- derem ser estiradas com a aplicação de uma força de estira- mento, sem ruptura ou quebra substancial (dependendo da com- posição do filme, pequenas quebras aleatórias poderão ser inevitáveis e não terem conseqüências). As camadas de filme desta invenção não são quebradiças, e a capacidade de esti- ramento das camadas de filme não é resultante de uma quanti- dade de quebras nas camadas de filme. Em uma realização des- ta invenção, a camada de filme inclui uma poliolefina. Exem- plos de poliolefinas úteis para as camadas de filme desta invenção incluem polipropileno, polietileno, polibutileno, poliéster, poliestireno, ou combinações dos mesmos. O filme de camadas múltiplas desta invenção desejavelmente inclui cerca de 2,5% a cerca de 30% em peso de camada de filme, e mais desejavelmente, cerca de 2,5% e a cerca de 15% em peso. Por exemplo, com referência à FIG. 2, cada uma das camadas de filme 46 e 50 podem representar até 7,5% (15% do total) do peso total do filme 40.

O filme de camadas múltiplas desta invenção é e- lástico na direção transversal, mesmo apesar das camadas de filme não serem elastoméricas. Em uma realização desta in- venção, o filme de camadas múltiplas pode ser estirado pelo menos em torno de 50% na direção transversal. Em outra rea- lização, o filme de camadas múltiplas pode ser estirado em pelo menos cerca de 100% na direção transversal e ser retra- ido pelo menos 50% após a liberação da força de estiramento. O filme de camadas múltiplas, embora seja elástico na dire- ção transversal, é rígido na direção da máquina. Orientando- se os polímeros das camadas de filme, a elasticidade do fil- me de camadas múltiplas na direção da máquina é reduzida. Em uma realização desta invenção, o filme de camadas múltiplas é estável na direção da máquina. Conforme utilizado aqui, "estável" descreve um filme que produz uma carga pelo menos de cerca de 500 g a 10% de extensão MD. Mais de preferência, os filmes de camadas múltiplas desta invenção produzem uma carga e elo menos de cerca de 1.000 g a 10% de extensão MD para uma amostra com largura de 3 polegadas (7,5 cm). Em ou- tra realização desta invenção, o filme de camadas múltiplas é inelástico na direção da máquina e é elástico na direção transversal.

As camadas de filme desta invenção, desejavelmente são menos aderentes do que a camada' do núcleo elastomérico, e mais desejavelmente são não aderentes, dessa forma produ- zindo uma superfície de filme mais desejável do que a super- fície aderente e/ou emborrachada do elastômero do núcleo. Em uma realização desta invenção, a camada de filme tem um coe- ficiente dinâmico de atrito em torno de 0,75 ou menos, dese- javelmente em torno de 0,5 ou menos, e de preferência, em torno de 0,3 a 0,5. As camadas de filme desejavélmente podem reduzir ou eliminar o bloqueamento do rolo, e também desejavelmente melhorar a vida da matriz através da redução ou eliminação da complexidade da matriz. As camadas de um filme podem tam- bém melhorar a tempera da resina elastomérica baseada na es- trutura do filme em temperaturas mais elevadas, sem aderên- cia nos rolos de um orientador de direção de máquina. Como resultado, tal estrutura pode melhorar a estabilidade dimen- sional do filme estirável e respirável. Em uma realização, as camadas do filme são compostas de polipropileno com car- ga, ou copolimeros de polipropileno.

Descobriu-se que as estruturas de filme com cama- das múltiplas desta invenção permitem uma funcionalidade de processamento melhorada, especialmente na produção de produ- tos de uso pessoal, como fraldas.

Deve ser reconhecido que cada uma das várias cama- das poderá também incluir outros materiais. Por exemplo, pa- ra se obter uma capacidade de respiração em uma camada de núcleo elástico e/ou camadas de filme, tem sido necessário incluir-se outros componentes, tais como cargas e um políme- ro veículo para o transporte da carga. Tais camadas poderão também incluir auxiliares de processamento, estabilizantes, antioxidantes e agentes de cor também. A camada de filme po- derá também incluir um ou mais componentes anti-bloqueamento para reduzir o bloqueamento do rolo.

São consideradas tanto cargas orgânicas como i- norgânicas para uso com a invenção atual, desde que não in- terfiram com o processo de formação de filmes e/ou os pro- cessos subseqüentes de laminação. Exemplos de cargas incluem carbonato de cálcio (CaCOs), várias argilas, silica (S1O2), alumina, sulfato de bário, carbonato de sódio, talco, sulfa- to de magnésio, dióxido de titânio, zeolitos, sulfato de a- luminio, pós do tipo de celulose, terra diatomácea, gesso, sulfato de magnésio, carbonato de magnésio, carbonato de bá- rio, caulim, mica, carvão, óxido de cálcio, óxido de magné- sio, hidróxido de alumínio, pó de polpa, pó de madeira, de- rivados de celulose, partículas poliméricas, chitina e deri- vados de chitina.

As partículas de carga opcionalmente poderão ser revestidas com um ácido graxo, como ácido esteárico ou ácido berênico, e/ou outro material para facilitar o livre escoa- mento das partículas (em grande escala) e a sua fácil dis- persão no polímero veículo. Uma dessas cargas é o carbonato de cálcio vendido com a marca SUPERCOAT, da Imerys of Ros- well, Geórgia. Outra é a OMYACARB 2 SS T da Omya, Inc. North America of Proctor, Vermont. A última carga é revestida com ácido esteárico. Desejavelmente, a quantidade de carga na camada do núcleo do filme do produto ou formulação final do filme) é entre cerca de 40 e 70% em peso. Mais desejavelmen- te, a quantidade de carga na camada de núcleo do filme de produto é entre cerca de 45 e 60% em peso. As partículas de carga, de preferência, são pequenas, para maximizar a trans- missão de vapor através dos espaços vazios. Geralmente, as partículas de carga devem ter um diâmetro médio de partícula em torno de 0,1 a 7,0 mícrons, de preferência, em torno de 0,5 a 7,0 mícrons e, mais de preferência, em torno de 0,8 a 2,O mícrons.

Exemplos de polímeros de veículo semi-cristalino útil na composição com a carga incluem, mas não são limita- dos a, poliolefinas predominantemente lineares (tais como polipropileno e polietileno) e copolímeros dos mesmos. Tais materiais de veículo são disponíveis de fontes numerosas. Exemplos específicos de tais polímeros semicristalinos in- cluem ExxonMobil 3155 e polietilenos da Dow Chemical tais como DOWLEX® 2517 (25 MI, 0,917 g/cm3). Em alguns casos, po- límeros com densidade mais elevada também poderão ser úteis. Resinas adicionais incluem Escorene LL 5100, tendo uma MI de que 0 e uma densidade de 0,925 e ESC0RENE LL 6201, tendo uma MI de 50 e uma densidade de 0,92 6 da ExxonMobil.

Em uma realização alternativa, as resinas veículo de polipropileno com densidades menores, tais como em torno de 0,89 g/cm3, também poderiam ser úteis, especialmente a- quelas com 10 g/10 min MFR, mas desejavelmente uma 20 MFR ou maior (condições de 230 ° C, 2,16 kg) . As resinas com base em polipropileno tendo uma densidade entre 0,8 9 g/cm3 e e ,90 g/cm3 seriam úteis, como o omopolímeros e copolímeros aleatórios, tais como ExxonMobil PP3155 (36 MFR).

É desejável que o índice de fusão do polímero se- micristalino (para polímeros com base em polietileno) seja maior do que cerca de 5 g/10 min, medido pela ASTM D 1238 (2,16 kg, 190 ° C) . Mais desejavelmente, o índice de fusão do polímero semicristalino é maior do que cerca de 10 g/10 min. Ainda mais desejavelmente, o índice de fusão é maior do que cerca de 20 g/10 min. Desejavelmente, o polímero veículo semi-cristalino tem uma densidade maior do que cerca de 0,910 g/cm3, mas ainda mais dese j avelmente, maior do que cerca de 0,915 g/cm3 para polimeros com base em polietileno. Ainda mais desejavelmente, a densidade é em torno de 0,917 g/cm3. Em outra realização alternativa, a densidade é maior do que 0,917 g/cm3. Ainda em outra realização alternativa, a densidade é entre cerca de 0,917 g/cm3 e 0,923 g/cm3. Ainda em outra realização alternativa, o polímero veículo semi- cristalino tem uma densidade entre cerca de 0,917 e 0,960 g/cm3. Ainda em outra realização alternativa, o polímero ve- ículo semi-cristalino tem uma densidade entre cerca de 0,917 e 0,960 g/cm3. Ainda em outra realização alternativa, o po- límero semi-cristalino tem uma densidade entre cerca de 0, 923 g/cm3 e 0, 960 g/cm . E também desejável que a camada de núcleo do filme contenha entre cerca de 10 e 25% em peso de polímero semi- cristalino.

Alem disso, a camada de filme com carga respirável opcionalmente poderá incluir um ou mais estabilizantes ou auxiliares de processamento. Por exemplo, o filme com carga poderá incluir um antioxidante, como por exemplo, um estabi- lizante de fenol obstruído. Antioxidantes disponíveis comer- cialmente incluem, mas não são limitados a, IRGANOX E 17 (alfa-tocoferol) e IRGANOX 1076 (octodecil 3,5-di-terc- butil-4-hidroxiidrocinamato) que são disponíveis da Ciba Specialty Chemicals of Tarrytown, N.Y. Além disso, outros estabilizantes ou aditivos que são compatíveis com o proces- so de formação de filme, estiramento e qualquer etapa sub- seqüente de laminação, poderão também ser utilizados com a invenção atual. Por exemplo, aditivos adicionais poderão ser adicionados para fornecerem as características desejadas pa- ra o filme, tais como, por exemplo, estabilizantes fundidos, estabilizantes de processamento, estabilizantes térmicos, estabilizantes de luz, estabilizantes de envelhecimento tér- mico e outros aditivos conhecidos por aqueles adestrados na arte. Geralmente, os estabilizantes de fosfito (i.e. IRGAFOS 168, disponível da Ciba Specialty Chemicals of Tarrytown, N. Y. e DOVERPHOS disponível da Dover Chemical Corp. of Do- ver, Ohio) são bons estabilizantes fundidos enquanto que os estabilizantes de amina obstruída (i.e. CHIMASSORB 944 e 119 disponíveis da Ciba Specialty Chemicals of Tarrytown, N.Y.) são bons estabilizantes térmicos e de luz. Pacotes de um ou mais dos estabilizadores acima são disponíveis comercialmen- te, como o B900 disponível da Ciba Specialty Chemicals. De- se j avelmente, são adicionados cerca de 100 a 2000 ppm dos estabilizantes no polímero básico antes da extrusão (partes por milhão é em referência ao peso inteiro do filme com car- ga) .

Desejavelmente em uma realização, um concentrado de "polímero com carga" (resina veículo e carga) é feito pa- ra a camada do núcleo, com a carga e a poliolefina veículo semi- cristalino na faixa entre cerca de 20 - 80%, deseja- velmente, entre cerca de 60 - 85% por peso de carga, mas mais desejavelmente, entre cerca de 70 - 85% por peso de carga. É também desejável reduzir-se a quantidade do políme- ro semicristalino na composição final para ter o menor im- pacto no desempenho elástico da fase de polímero elastoméri- co da camada de núcleo. O polímero elástico de viscosidade elevada (ou mistura de polímeros) é misturado com a resina de concentrado de polímero com carga antes da introdução no extrusor de parafuso de filmes, em uma estação de mistura como uma resina "preparada". A concentração do polímero em bloco é então geralmente determinada pelo nível desejado de carga na composição final. O nível de carga afetará a capa- cidade de respiração, assim como as propriedades elásticas da camada de núcleo do filme e mesmo do filme final de cama- das múltiplas. Em uma realização, é desejável que a carga esteja presente no polímero com carga em uma quantidade mai- or do que 80% em peso, de tal forma que o filme demonstre as propriedades desejadas que são descritas abaixo.

Como um exemplo, a carga poderá estar presente em uma camada do núcleo do filme entre cerca de 25 - 65% em pe- so, o elastômero (ou a mistura) poderá estar presente em uma faixa entre cerca de 15 - 60% em peso, e o polímero semi- cristalino poderá estar presente em uma faixa entre cerca de 5 - 30% em peso.

As camadas de filme do filme com camadas múlti- plas, desejavelmente, são formadas a partir de um processo de coextrusão com a camada do núcleo, e processados junta- mente com a camada de núcleo nos processos de estiramento e outros, após a formação. A camada de filme de tal filme e- lástico de camadas múltiplas respirável não obstruí os atri- butos de capacidade de respiração da camada do núcleo. Tais camadas de filme, desejavelmente, também produzem uma fun- cionalidade adicional nas características da camada do nú- cleo. Conforme discutido acima, em uma realização, a camada de filme inclui uma carga, como carbonato de cálcio, junta- mente, por exemplo, com uma resina básica de polietileno, para aumentar os atributos de capacidade de respiração de tal filme com camadas múltiplas, e reduzir o bloqueamento de tal filme ainda mais, e/ou também fornecer uma capacidade de aglutinação aumentada de tal filme em outros materiais de folha, com o uso de adesivos. Se tal carga está presente, ela, desejavelmente, está presente em uma quantidade entre cerca de 10 e 50% em peso da camada de filme.

Na figura 4 é mostrado um processo para a formação de um filme elástico com camadas múltiplas, respirável, des- ta invenção. Os polímeros compostos e a carga são colocados em um aparelho extrusor 80 e então fundidos ou soprados em um filme. Por simplicidade, é mostrado somente um extrusor 80; no entanto, desej avelmente, é utilizado mais de um ex- trusor para a extrusão de um filme com camadas múltiplas desta invenção, por exemplo, um extrusor para a camada do núcleo e um ou mais extrusores para as camadas de filme. Por exemplo, desejavelmente, três extrusores podem ser utiliza- dos para a extrusão de três camadas, lado a lado, através de uma matriz de filmes. Um filme precursor com camadas múlti- plas 100a é extrusado (por exemplo, em uma faixa de tempera- tura entre cerca de 380 - 440 ° F (193-227 ° C)) por exem- pio, em um rolo de formatação 90, o qual poderá ser macio ou padronizado. As camadas múltiplas são co-extrusadas em con- junto no rolo de formatação 90. 0 termo filme "precursor" deve ser utilizado para referir-se ao filme antes de se tor- nar respirável, como sendo processado através de um orienta- dor na direção da máquina. 0 fluxo que sai da matriz do ex- trusor é imediatamente resfriado no rolo de formatação 90. Uma caixa de vácuo (não mostrada) poderá ser colocada adja- cente ao rolo de formatação para criar vácuo ao longo da su- perfície do rolo para auxiliar a manter o filme precursor 100a próximo da superfície do rolo. Adicionalmente, facas de ar ou pinos eletrostáticos (não mostrados) poderão auxi- liar a forçar o filme precursor 100a para a superfície do rolo de formatação quando ele se move ao redor do rolo de formação de espiral. Uma faca de ar é um dispositivo conhe- cido na arte que foca uma corrente de ar em uma vazão muito elevada para as extremidades do material polimérico extrusa- do. O filme precursor 100a (antes de passar através do MDO), desejavelmente tem uma espessura em torno de 20 a 100 mí- crons, e tem um peso básico geral do em torno de 30 gsm a 100 gsm. Em uma realização, o peso básico, de preferência, é em torno de 50 a 75 gsm. Após o estiramento em um aparelho de estiramento 110, o peso básico do filme, desejavelmente, é em torno de 10 a 60 gsm, e mais desejavelmente, em torno de 15 a 60 gsm.

Conforme mencionado anteriormente, o filme precur- sor 100a é submetido a processamento adicional para torná-lo respirável. Assim sendo, a partir do aparelho de extrusão 80, e do rolo de formatação 90, o filme precursor' 100a é di- recionado para uma unidade de estiramento de filme 110, como um orientador na direção da máquina ou "MDO" que é um dispo- sitivo disponível comercialmente de vendedores, tais como Marshall and Williams Company of Providence, Rhode Island. Este aparelho poderá ter uma quantidade de rolos de estira- mento, (como por exemplo, 5 a 8) que estiram progressivamen- te e afinam o filme na direção da máquina, que é a direção do movimento do filme através do processo, conforme mostrado na figura 4. Enquanto o MDO 110 é ilustrado com 8 rolos, de- ve ser entendido que o número de rolos poderá ser maior ou menor, dependendo do nivel de estiramento que é desejado e dos graus de estiramento entre cada rolo. O filme pode ser estirado em uma ou em operações múltiplas distintas de esti- ramento. Deve-se notar que alguns dos rolos em um aparelho MDO poderá não estar operando em velocidades progressivamen- te mais elevadas.

Desejavelmente, o filme precursor 100a (filme com camadas múltiplas, com carga, não estirado) será orientado (estirado) cerca de 2 a cerca de 5 vezes o seu comprimento original, produzindo um estiramento final entre 1,5 a cerca de 4 vezes o comprimento original do filme depois que o fil- me é deixado em relaxado no equipamento de enrolar. Em uma realização alternativa, uma filme poderá ser estirado na CD, desejavelmente alem do estiramento utilizando o m MDO, atra- vés de rolos chanfrados interligados como aqueles descritos na patente americana de número 4.153.751 para Schwarz, ou utilizando uma estrutura de armação, conforme é conhecido por aqueles adestrados na arte.

Opcionalmente, alguns dos rolos do MDO 110 poderão atuar como rolos de pré-aquecimento. Se presentes, estes primeiros rolos aquecem o filme acima da temperatura ambien- te (75 °F (52 °C) . As velocidades progressivamente mais rápidas de rolos adjacentes no MDO atuam para estirar o fil- me precursor com carga 100a. A velocidade na qual os rolos de estiramento giram, determina a quantidade de estiramento no filme e o peso final do filme. Os micro- espaços vazios, como mostrados na figura 2, são formados durante este esti- ramento para fazer com que o filme se torne microporoso (i.e., a camada de núcleo e/ou as camadas de filme) e poste- riormente, respirável. Depois do estiramento, o filme esti- rado 100b poderá ser ligeiramente retraído e/ou adicional- mente aquecido ou temperado, por um ou mais de rolos aqueci- dos 114, como pelos rolos de tempera aquecidos. Estes rolos tipicamente são aquecidos até cerca de 150 - 220 °F (65 - 104°C) para temperar o filme. O filme poderá então ser res- friado. Depois de sair da unidade de estiramento de filme MDO, o filme com camadas múltiplas então já respirável 100b (que inclui uma camada de núcleo"e pelo menos uma de filme) poderá ser enrolado em um equipamento de enrolamento 112 pa- ra a estocagem ou prosseguir para um processamento adicio- nal.

Se desejado, o filme de camadas múltiplas respirá- vel produzido 100b poderá ser ligado a uma ou mais camadas 120, como camadas não tecidas, para formar um laminado de filme com camadas múltiplas 122. Em uma realização desta in- venção, para se conseguir um laminado com uma forma de corpo melhorada, a camada fibrosa, ela própria, desejavelmente é um tecido estirável e ainda mais desejavelmente, é um tecido elástico. Por exemplo, a tração em um tecido não tecido na MD faz com que o tecido se estreite na CD e produza a capa- cidade de extensão estreitada do tecido em CD. Exemplos de tecidos adicionais estiráveis e/ou elásticos adequados in- cluem, mas não são limitados àqueles descritos nas patentes americanas de número 4.443.513 para Meitner et al; 5.116.662 para Morman et al; 4.965.122 para Morman et al; 5.336.545 para Morman et al; 4.720.415 para Vander Wielen et al.; 4.789.699 para Kieffer et al.; 5.332.613 para Taylor et al.; 5.288.791 para Collier et al.; 4.663.220 para Wisneski et al.; e 5.540.976 para Shawver et al. G teor integral das pa- tentes mencionadas anteriormente sendo incorporado aqui como referência. Tal material não tecido estreitado poderá ser ligado nos filmes da invenção atual. Em uma realização al- ternativa, um material não tecido com uma fenda e sendo es- treitado poderá ser ligado no filme da invenção atual. Ainda em uma outra realização alternativa, uma camada suporte tre- filada poderá ser estirada em rolos com um chanfros entre 1,5 a 3 X na CD e então estreitada para a largura original ou para atingir a largura do filme antes de ser laminado a- desivamente com o filme.

Os tecidos não tecidos que poderão ser laminados no filme com camadas múltiplas desta invenção, desejavelmen- te, têm um peso básico entre cerca de 10 g/m2 e 50 g/m2 e ainda mais desejavelmente, entre cerca de 15 g/m2 e 30 g/m2.

Como um exemplo especifico, um tecido de 17 g/m2 (0,5 oz. por jarda quadrada) de fibras trefiladas de polipropileno pode ser estreitado com uma quantidade desejada e posterior- mente ser laminado para um filme de produto com carga, esti- rado, respirável, 100b. O filme 100b seria portanto pingado (em uma pinça adesiva, ou rolos de laminação de um conjunto de rolos de calandragem 142) em um tecido não tecido trefi- lado estreitado ou estirável na CD.

A camada trefilada, a camada suporte, ou outra ca- mada laminada funcional poderá ser fornecida a partir de um rolo pré-formado, ou alternativamente, ser produzida em li- nha com o filme e unida imediatamente após a produção. Por exemplo, conforme ilustrado na figura 4, um ou mais extruso- res trefilados 130 adicionam fibras fundidas por centrifuga- ção 132 em uma tela de formatação 134 que é parte de um ar- ranjo de correia continua. A correia continua circula ao re- dor de uma série de rolos 136. Poderá ser utilizado um vácuo (não mostrado) para manter as fibras na tela de formatação. As fibras poderão ser comprimidas através de rolos de com- pactação 138. Após a compactação, a camada de material tre- filado ou outro não tecido é ligada ao filme de camadas múl- tiplas 100b. Conforme discutido acima, essa ligação poderá ocorrer através de uma ligação adesiva, como através de sis- temas adesivos de fenda ou aspersão, ligação térmica ou ou- tros meios de ligação, como o ultra-sônico, microondas, re- vestimento por extrusão e/ou força ou energia de compressão. É ilustrado um sistema de ligação adesivo 140. Tal sistema poderá ser um sistema adesivo de revestimento por aspersão ou por chanfro. Exemplos de adesivos adequados que poderão ser utilizados na prática da invenção incluem Rextac 2730, 2723 disponíveis da Huntsman Polymers of Houston, TX, assim como os adesivos disponíveis da Bostik Findley, Inc, of Wau- watosa, WI. Em uma realização alternativa, o filme e a cama- da de suporte não tecido são laminados com um adesivo de forma que o peso básico do adesivo seja entre cerca de 1,0 e 3,0 gsm. O tipo e o peso básico do adesivo usado será deter- minado com base nos atributos elásticos desejados no lamina- do final e uso final. Em outra realização alternativa, o a- desivo é aplicado diretamente na camada suporte não tecida antes da laminação com o filme. Para se conseguir um acaba- mento melhorado, o adesivo poderá ser aplicado por padrão na camada fibrosa externa.

O filme e o material da camada suporte tipicamente entram nos rolos de laminação 142 na mesma velocidade em que o filme sai do MDO, se presente. Alternativamente, o filme é tracionado ou relaxado quando é laminado na camada suporte. Em uma realização alternativa, poderão ser adicionados agen- tes de ligação ou aglutinantes no filme para melhorar a ade- são das camadas. Conforme mencionado anteriormente, o filme com camadas múltiplas com carga e a camada fibrosa podem ser laminados adesivamente um com o outro. Aplicando-se o adesi- vo na camada fibrosa externa, como um tecido não tecido, o adesivo geralmente cobrirá somente o filme nos pontos de contato com as fibras e portanto produz um laminado com um acabamento e/ou capacidade de respiração melhorados. Auxili- ares de ligação ou aglutinantes adicionais também podem ser utilizados na camada externa fibrosa ou em outra camada ex- terna .

Depois da adesão, o laminado 122 poderá ser adi- cionalmente processado. Após a laminação, o laminado com camadas múltiplas poderá ser submetido a vários processos de produção pós- es- tiramento. Em uma realização desta invenção, o laminado 122 poderá ser passado através de uma série de rolos com chan- fros 150 que possuem chanfros na direção MD. Os rolos com chanfros, desejavelmente, podem orientar ainda mais as cama- das de filme e produzirem o filme de camadas múltiplas com elasticidade na direção transversal. Essa etapa de processa- mento 150 poderá também produzir atributos adicionais dese- jados para o laminado 122, como maciez, sem sacrificar a e- lasticidade e a capacidade de respiração. Os rolos chanfra- dos 150 poderão ser construídos de aço ou um outro material rígido (como borracha rígida) e poderão incluir entre cerca de 4 e 15 chanfros por polegada, desejavelmente, entre cerca de 6 e 12 chanfros por polegada, e mais desejavelmente, en- tre cerca de 8 e 10 chanfros por polegada. Ainda em uma ou- tra realização alternativa, os chanfros em tais rolos inclu- em espaços de cerca de 100 milhares e 25 milhares de polega- da. Após qualquer tratamento adicional, o laminado poderá ser adicionalmente estreitado 160, temperado 114, e/ou enro- lado em um equipamento de enrolar 112.

O filme da invenção e/ou o laminado de filme pode- rá ser incorporado em numerosos produtos de uso pessoal. Por exemplo, tais materiais poderão ser especialmente vantajosos como uma cobertura externa estirável ou painéis laterais pa- ra vários produtos de uso pessoal.

Adicionalmente, tal filme poderá ser incorporado em um material de tecido básico em roupas protetoras, tais como aventais/roupas para cirurgia ou hospital. Ainda em uma outra realização alternativa, o material poderá servir como um tecido básico para coberturas recreativas protetoras, tais como coberturas para carros e semelhantes.

O filme de camadas múltiplas desta invenção pode ser utilizado em vários produtos absorventes de uso pessoal. O material da invenção poderá ser utilizado como um painel lateral estirável ou um protetor de orelhas, ou uma cobertu- ra externa em uma variedade de utilizações do produto, in- cluindo uma calça para treinamento, uma peça de roupa inter- na/cueca, um produto de uso feminino, e um produto de incon- tinência adulta. Como um painel lateral ou uma cobertura ex- terna, tal material poderá estar presente na forma de filme, ou alternativamente, como um laminado no qual o material de folha não tecido ou outro foi laminado com a camada de fil- me.

A invenção atual é descrita em maiores detalhes com relação aos exemplos seguintes que ilustram ou simulam vários aspectos envolvendo a prática da invenção. Deve ser entendido que se deseja que todas as alterações que são fei- tas dentro do espirito da invenção devem ser protegidas e portanto a invenção não deve ser considerada como sendo li- mitada por estes exemplos.

PROCEDIMENTOS DO MÉTODO DE TESTE TESTE DO CICLO:

Os materiais foram testados utilizando-se um pro- cedimento de teste cíclico para se determinar a perda de ca- da carga e a percentagem de ajuste. Especialmente, o teste do ciclo 2 foi utilizado para um alongamento definido de 100%. Para este teste, o tamanho da amostra era de 3 polega- das na MD por 7 polegadas na CD. O tamanho do cabo tinha 3 polegadas de largura. A separação do cabo era de 4 polega- das. As amostras foram carregadas de tal forma que a direção transversal da amostra era na direção vertical. Foi utiliza- da uma pré-carga de aproximadamente 10 - 15 g. O teste esti- rou a amostra até um alongamento de 100%, e então imediata- mente (sem nenhuma pausa) retornou para zero. Os resultados dos dados de teste são todos do primeiro e do segundo ciclo. 0 teste foi feito em uma velocidade constante do equipamento de estiramento Sintech Corp. 2/S com uma caixa "mongoose Re- new MTS" (controladora) utilizando-se o programa TESTWORKS 4.07b (Sintech Corp, of Cary, NC). Os testes foram conduzi- dos nas condições ambientes com uma velocidade da cruzeta de 20 polegadas por minuto.

Teste de coeficiente de atrito (COF)

O teste COF foi executado exatamente conforme a ASTM D 1894 - 87 e foi medido contra uma superfície metáli- ca. Durante o teste de coeficiente de atrito, a superfície metálica era um metal polido de 150 por 300 por 1 mm, e o veículo utilizado era um bloco metálico (quadrado de 63,5 mm de lado, 6 mm de espessura, 199 g) envolvido em uma borracha esponjosa de 3,2 mm com uma densidade de 0,25 g/cm3.

EXEMPLOS

Foram feitos filmes utilizando-se o copolimero em bloco estirenico KRATON DCP e um copolimero de etileno- oc- teno experimental catalisado em um só sítio da Dow Chemical Co. tendo uma densidade de 0,87 g/cm3 e um índice de fusão (190 ° C) de 10 g/10 min, em relações de 30%/70% e 50%/50%, respectivamente. As camadas de filme foram feitas de poli- propileno 3155 da ExxonMobil e um composto de carbonato de cálcio em uma mistura de polipropileno e copolímeros aleató- rios de polipropileno (SCC 22181), fabricado pela Standridge Color Corporation, Social Circle, Geórgia, em relações de 50%/50% e 75%/25%, respectivamente. A camada do núcleo não recebeu carga e as camadas de filme incluíram alguma carga. A percentagem em peso da camada de filme variou de 2,5% em cada lado até 15% em cada lado. Os filmes foram preparados no estado não estirado e orientados na direção da máquina utilizando-se uma MDO de até 3,8 χ o comprimento original. As amostras chanfradas foram chanfradas até um estiramento na direção transversal de até 2,6 χ sem estiramento na MDO e algumas amostras foram estiradas em ambos os MDO e posteri- ormente chanfradas. As tabelas nas figuras 5-7 resumem as amostras e os resultados. As medições de carga foram obtidas a 30% e 50% para cima durante o estiramento durante um pri- meiro ciclo de estiramento CD, e 30% e 50% para baixo duran- te a retração depois de um segundo ciclo de estiramento CD. A carga na direção da máquina foi medida a 10% para cima du- rante o estiramento no primeiro ciclo. A figura 8 resume os resultados das amostras específicas repetidas após o enve- lhecimento.

As amostras de filme tinham boas propriedades de estiramento CD e eram significativamente mais rígidas na di- reção da máquina do que os filmes sem as camadas de filmes e as etapas de pós-processamento.

A tabela seguinte apresenta as propriedades dos filmes feitos a partir dos materiais da camada de filme usa- dos nos exemplos.

<table>table see original document page 41</column></row><table>

Para demonstrar a superfície não aderente dos fil- mes com camadas múltiplas desta invenção, foi testado o coe- ficiente de atrito da amostra 1 acima. Os seguintes filmes de comparação também testados: 1) um filme elastomérico a 40% de KRATON/ 60% de polietileno metaloceno da Dow sem ne- nhuma camada de filme; 2) um filme coextrusado estirado res- pirável incluindo um copolímero em bloco SEPS Septon 2004 com carga de carbonato de cálcio com uma camada de filme de polietileno de baixa densidade; e 3) um filme elastomérico de cor verde, 50 gsm, com camadas de filme da Nordenia In- ternational AG, Germany. A tabela seguinte resume os resul- tados .

<table>table see original document page 42</column></row><table>

Assim sendo, a invenção apresenta um filme com ca- madas múltiplas que tem uma rigidez MD e uma elasticidade CD. Além disso, os filmes com camadas múltiplas desta inven- ção não são aderentes, e podem ser feitos respiráveis incor- porando-se uma carga em uma ou mais camadas do filme. 0 fil- me com camadas múltiplas desta invenção apresenta um proces- samento mais eficiente quando incorporado em produtos de uso pessoal, dessa forma reduzindo o tempo e os custos de produ- ção.

Será visto que os detalhes das realizações mencio- nadas anteriormente, apresentadas para fins de ilustração, não devem ser consideradas como limitando o escopo desta in- venção. Apesar de terem sido descritas somente algumas rea- lizações de exemplo desta invenção em detalhes acima, aque- les adestrados na arte rapidamente verificarão que são pos- síveis várias modificações nas realizações de exemplo, sem se afastarem materialmente dos ensinamentos e vantagens no- vos desta invenção. Assim sendo, todas essas modificações se destinam a ser incluídas dentro do escopo desta invenção, que é definida nas reivindicações que se seguem e em todos os equivalentes das mesmas. Além disso, é reconhecido que várias realizações poderão ser concebidas, as quais não ob- têm todas as vantagens de algumas realizações, especialmente das realizações preferidas, e no entanto, a ausência de uma vantagem especifica não deve ser considerada como signifi- cando necessariamente que tal realização está fora do escopo da invenção atual.

Claims

1. Filme com camadas múltiplas, CARACTERIZADO pelo fato de ser composto de: uma camada de núcleo polimérico elastomérico; e uma camada de filme polimérico em um lado da cama- da do núcleo, onde a camada de filme polimérico não é elas- tomérica; onde o filme com camadas múltiplas é elástico em uma direção transversal.

2. Filme com camadas múltiplas, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por adicionalmente compreen- der uma segunda camada de filme polimérico em um segundo la- do da camada do núcleo, onde a segunda camada de filme poli- mérico não é elastomérica;

3. Filme com camadas múltiplas, de acordo com as reivindicações 1 e 2, CARACTERIZADO pelo fato da camada do núcleo compreender um elastômero termoplástico.

4. Filme com camadas múltiplas, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato da camada do núcleo compreender um polímero escolhido de copolímeros em bloco estirênicos, poliuretanas termoplásticas, poliolefinas cata- lisadas por um só sítio, elastômeros de poliéster termoplás- tico ou combinações dos mesmos.

5. Filme com camadas múltiplas, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato da camada de filmes ser estirada na direção transversal.

6. Filme com camadas múltiplas, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato da camada de filme compreender uma poliolefina escolhida de polipropileno, po- lietileno, polibutileno, poliéster, poliestireno ou combina- ções dos mesmos.

7. Filme com camadas múltiplas, de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato do filme com camadas múltiplas ser estável na direção da máquina.

8. Filme com camadas múltiplas, de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato da camada de filme ter um coeficiente de atrito de cerca de 0,75 ou menos.

9. Filme com camadas múltiplas, de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato das cama- das do filme serem co-extrusadas.

10. Filme com camadas múltiplas, de acordo com uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de ser composto de cerca de 2,5% a cerca de 15% em peso da camada de filme.

11. Filme com camadas múltiplas, de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, CARACTERIZADO pelo fato do filme com camadas múltiplas ser estirado pelo menos cerca de 50% na direção transversal.

12. Filme com camadas múltiplas, de acordo com uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato do filme com camadas múltiplas poder se retrair pelo menos 50% quando estirado a 100% na direção transversal.

13. Filme com camadas múltiplas, de acordo com uma das reivindicações 1 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de pelo menos uma das camadas do filme compreender partículas de carga escolhidas de carbonato de cálcio, argilas não dilatá- veis, silica, alumina, sulfato de bário, carbonato de cál- cio, talco, sulfato de magnésio, dióxido de titânio, carbo- nato de bário, caulim, mica, carvão, óxido de cálcio, óxido de magnésio, óxido de alumínio, ou combinações dos mesmos.

14. Filme com camadas múltiplas, de acordo com uma das reivindicações 1 a 13, CARACTERIZADO pelo fato do filme com camadas múltiplas ter uma velocidade de transmissão de vapor d1água de pelo menos cerca de 300 g/m2- 24h.

15. Filme com camadas múltiplas, de acordo com uma das reivindicações 1 a 13, CARACTERIZADO pelo fato do filme com camadas múltiplas ter uma velocidade de transmissão de vapor d1água de cerca de 1.000 g/m2- 24h até cerca de 5.000 g/m2- 24h.

16. Método de produção de um filme com camadas múltiplas que é elástico na direção transversal e inelástico na direção da máquina, CARACTERIZADO pelo fato de ser compreender: a extrusão de uma camada de núcleo polimérico e- lastomérico entre a primeira camada de filme polimérico e uma segunda camada de filme polimérico, onde a primeira ca- mada e a segunda camada de filme polimérico não são elasto- méricas; e a orientação da primeira e da segunda camadas de filme para produzir o filme com camadas múltiplas com elas- ticidade na direção transversal.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato da orientação da primeira e da se- gunda camada de filmes compreender o estiramento do filme com camadas múltiplas na direção da máquina.

18. Método, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato da orientação da primeira e da se- gunda camada de filme compreender o estiramento do filme com camadas múltiplas na direção transversal.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato do estiramento do filme com camadas múltiplas na direção transversal compreender a passagem do filme com camadas múltiplas através de um espaço entre 2 ro- los com chanfros.

20. Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato do estiramento do filme com camadas múltiplas na direção transversal compreender a sustentação do filme com camadas múltiplas.