BRPI0911032B1

BRPI0911032B1 - Processo para formar um laminado e laminado

Info

Publication number: BRPI0911032B1
Application number: BRPI0911032-1A
Authority: BR
Inventors: Matthew Boyd Lake; Bryon Paul Day
Original assignee: Kimberly-Clark Worldwide, Inc.
Priority date: 2008-08-05
Filing date: 2009-08-01
Publication date: 2019-08-20
Also published as: AU2009278788A1; EP2326484B1; EP2326484A2; BRPI0911032A2; KR101577484B1; WO2010015982A2; WO2010015982A3; EP2326484A4; KR20110055537A; AU2009278788B2; MX2011001176A; US20100035023A1; US8222169B2

Abstract

processo para formar um laminado e laminado a presente invenção inclui um laminado ligado por estiramento e um processo para formar um laminado elástico ligado por estiramento, o laminado incluindo uma região elástica primária e uma região elástica secundária. um processo exemplar para formar o laminado inclui fornecer um material estirado e sobrepor o material estirado com uma folha elástica. o material estirado e folha elástica são passados através de um estrangulamento entre dois rolos, os rolos sendo configurados para formar uma região elástica primária e uma região elástica secundária e a região elástica secundária tendo resistência mais elevada do que a região elástica primária.

Description

PROCESSO PARA FORMAR UM LAMINADO E LAMINADO campo técnico da invenção [001] A presente invenção refere-se genericamente ao campo de materiais elásticos e similares, e mais particularmente a materiais elastoméricos tendo regiões elásticas de resistências diferentes.

histórico [002] Materiais elastoméricos têm sido utilizados em inúmeras aplicações para melhorar o ajuste ou função de uma peça de vestuário ou produto. Por exemplo, materiais elastoméricos têm sido utilizados em fraldas, produtos de cuidados femininos, produtos de cuidados de adultos, peças de vestuário de cuidados da saúde e peças de vestuário de proteção industrial. Em muitas aplicações, materiais elásticos são ligados a uma ou mais outras camadas para formar estruturas laminadas para uso nessas peças de vestuário e produtos.

[003] Compósitos elásticos que são apropriados para uso em tais produtos foram formados ao ligar uma camada de polímero elástico na forma de um filme, espuma, trama não tecida ou filamentos paralelos a uma ou mais camadas de revestimento não tecidas. Um compósito elástico particularmente apropriado é um laminado ligado por estiramento (Neck-Bonded Laminate - NBL). Nesse tipo de compósito elástico, uma camada elástica é ligada a uma ou duas camadas de revestimento estiradas enquanto a camada elástica é relaxada. A(s) camada(s) de revestimento é/são estendida(s) ou estirada(s) para reduzir suas dimensões na direção ortogonal à extensão. Um material ou trama estirada se refere a um material ou trama que foi contraído pelo menos em uma dimensão por processos tais como, por estiramento. Laminados ligados por estiramento podem ter estiramento em direção transversal e propriedades de recuperação. Laminados ligados por estiramento são, descritos, por exemplo, na Patente US 5.853.881 de Estey et al., Patente US 4.965.122 de Morman e Patente US 6.001.460 de Morman et al., e Patente

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US 5.789.065 de Haffner et al., que são incorporadas neste relatório a título de referência.

[004] Na construção de tais peças de vestuário ou produtos, os componentes altamente elásticos são tipicamente fixados em componentes que são mais fortes com menos ou nenhuma elasticidade. A fixação entre o componente altamente elástico e o componente menos elástico mais forte é frequentemente crítica e complicada. Desse modo, há uma demanda para a produção de um material contínuo com uma região altamente elástica e uma região menos elástica mais forte que ofereça boas oportunidades para simplificação significativa de produto e aperfeiçoamento ao eliminar essa interface.

[005] O documento US 5.226.992 descreve um material elástico compósito que inclui pelo menos um material estirado unido a pelo menos uma folha elástica. O material compósito é esticável em uma direção geralmente paralela à direção da constrição ou estiramento do material estirado.

[006] A presente invenção trata dessa demanda ao fornecer um material elástico e processo que forma uma região altamente elástica e uma região que tenha boa resistência para capacidade aperfeiçoada de processamento do laminado em um produto.

resumo da invenção [007] Objetivos e vantagens da invenção serão expostos em parte na seguinte descrição, ou podem ser óbvios a partir da descrição, ou podem ser aprendidos através da prática da invenção. A invenção refere-se a um processo para formar um laminado ligado por estiramento que inclui as etapas de fornecer pelo menos um material estirado. Em modalidades selecionadas, um material não extensível estirável pode ser fornecido e uma força de tensionamento pode ser aplicada ao material não extensível para estirar o material. Uma folha elástica é fornecida e sobreposta no material estirado. A

Petição 870190051674, de 03/06/2019, pág. 9/32 / 20 folha elástica e materiais estirados são passados através de um estrangulamento (nip), definido entre dois rolos. O estrangulamento pode incluir uma seção de estrangulamento primária e pelo menos uma seção de estrangulamento secundária que tem uma folga mais estrita do que a seção de estrangulamento primária. A seção de estrangulamento primária pode ser rebaixada para dentro da superfície do rolo. O recesso pode, em modalidades selecionadas, estender em torno da circunferência do rolo. Em algumas modalidades, pelo menos um dos rolos pode ter uma protuberância que se estende a partir da superfície do rolo para formar uma seção de estrangulamento secundária. Em modalidades específicas, a protuberância pode se estender continuamente em torno da circunferência do rolo.

[008] O laminado é formado ao passar o material estirado e folha elástica através do estrangulamento. O laminado inclui pelo menos uma região elástica primária e pelo menos uma região elástica secundária. As duas regiões elásticas têm substancialmente a mesma gramatura. A região elástica primária é formada na seção de estrangulamento primária, isto é, a área do estrangulamento que apresenta a folga maior. Em algumas modalidades, isso seria na região do estrangulamento onde a protuberância não está presente. A região elástica secundária é formada na seção de estrangulamento secundária, isto é, a área do estrangulamento que apresenta a folga mais estreita.

[009] A região elástica primária e a região elástica secundária são distinguíveis em que a carga exigida para estender a região elástica secundária é pelo menos cerca de 30% maior do que a carga exigida para estender a região elástica primária a alongamentos entre cerca de 10% e cerca de 90% de seu comprimento original. Isto é, a carga exigida para estender a região elástica secundária a um alongamento específico entre cerca de 10% e cerca de 90% de seu comprimento original é pelo menos cerca de 30% maior do que a carga exigida para estender a região elástica primária na mesma percentagem de alongamento. Adicionalmente, a carga de pico da região

Petição 870190051674, de 03/06/2019, pág. 10/32 / 20 elástica secundária é pelo menos 10% maior do que a carga de pico da região elástica primária.

[0010] Aspectos da invenção serão descritos abaixo em maiores detalhes com referência a modalidades mostradas nas figuras.

breve descrição das figuras [0011] A Figura 1 é uma representação esquemática de um processo exemplar de acordo com a presente invenção.

[0012] A Figura 2 é uma representação de rolos de ligação úteis em uma modalidade da presente invenção.

[0013] A Figura 3 é uma vista planar de um material que pode ser formado de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0014] A Figura 4 é uma vista planar de um material alternativo que pode ser formado de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0015] A Figura 5 é uma vista em seção transversal de fotomicrografia da região elástica primária de uma modalidade da presente invenção.

[0016] A Figura 6 é uma vista em seção transversal de fotomicrografia adicional da região elástica primária da modalidade representada na Figura 5.

[0017] A Figura 7 é uma vista em seção transversal de fotomicrografia da zona de transição entre a região elástica primária e a região elástica secundária da modalidade representada nas Figuras 5 e 6.

[0018] A Figura 8 é uma vista em seção transversal de fotomicrografia da região altamente elástica de uma modalidade da presente invenção.

[0019] A Figura 9 é um gráfico representando as curvas de histerese de uma região elástica primária exemplar e uma região elástica secundária exemplar.

Petição 870190051674, de 03/06/2019, pág. 11/32 / 20 descrição detalhada [0020] A invenção será descrita agora em detalhes com referência a modalidades específicas da mesma. As modalidades são fornecidas como explicação da invenção, e não pretendem ser limitação da invenção. Por exemplo, características descritas ou ilustradas como parte de uma modalidade podem ser utilizadas com outra modalidade para fornecer ainda uma modalidade adicional. Pretende-se que a presente invenção inclua essas e outras modificações e variações como compreendidas no escopo e espírito da invenção.

[0021] Com referência à Figura 1, um processo 10 para formar um laminado 32 de acordo com a presente invenção é ilustrado. O método representado é relacionado em certos aspectos ao método descrito na Patente US No. 5.226.992 para fazer um laminado ligado por estiramento elástico, e a Patente '992 é incorporada neste relatório na íntegra para todas as finalidades. Como mostrado na Figura 1, um material genericamente não extensível estirável 12 é desenrolado de um rolo de fornecimento 16 e se desloca na direção ilustrada pelas setas.

[0022] Não extensível se refere a um material que não estira ou estende em 25% de seu comprimento relaxado sem fratura mediante aplicação de uma força de propensão. Materiais que são elastoméricos não são considerados não extensíveis. Os termos elastomérico e elástico se referem a um material ou compósito que pode ser alongado em pelo menos 25% de seu comprimento relaxado e que recuperará, mediante liberação da força aplicada, pelo menos 10% de seu alongamento. Prefere-se genericamente que o material elastomérico ou compósito seja capaz de ser alongado em pelo menos 35% e mais preferivelmente em pelo menos 50% de seu comprimento relaxado. Também se prefere genericamente que o material elastomérico ou compósito seja capaz de recuperar pelo menos cerca de 25% de seu alongamento e mais preferivelmente pelo menos cerca de 50% de seu

Petição 870190051674, de 03/06/2019, pág. 12/32 / 20 alongamento.

[0023] Muitas tramas não tecidas são apropriadas para uso como materiais não extensíveis. O termo trama não tecida se refere a uma trama que tem uma estrutura de fibras individuais ou fios que são entrelaçados, porém não em um modo de repetição identificável. Tramas não tecidas podem ser formadas, por exemplo, por uma variedade de processos incluindo processos de meltblown, spunbond e de trama cardada ligada. Por exemplo, uma trama meltblown pode ser extensível, porém não apresenta propriedades de recuperação e desse modo, ser um material extensível, porém não elástico. Tramas adicionais que são apropriadas para uso como materiais não extensíveis estiráveis na presente invenção são descritos em detalhes abaixo.

[0024] O material 12 passa através do estrangulamento A do arranjo de rolos de acionamento 17 formado por rolos B e C em um percurso de S inverso. Similarmente, um material genericamente não extensível estirável adicional 14 pode, se desejado, ser desenrolado de um rolo de fornecimento 18 se deslocando na direção ilustrada pelas setas. O material 14 passa através do estrangulamento D do arranjo de rolos de acionamento 19 formado por rolos E e F em um percurso S. Cada um dos materiais 12 e 14 inclui duas bordas longitudinais que se estendem na direção da máquina. Direção da máquina se refere ao comprimento de um material na direção na qual é produzido ou convertido, ao contrário da direção transversal ou direção transversal à máquina que se refere à largura de um material em uma direção genericamente perpendicular à direção da máquina.

[0025] Os materiais 12 e 14 são estirados antes de passar através do estrangulamento 24 formado por rolos 20 e 22, onde os materiais 12 e 14 são fixados na folha elastomérica 28. Como mostrado na Figura 1, o material 12 pode ser estirado entre o rolo de fornecimento 16 e rolos B e C ao controlar a velocidade linear periférica do rolo de fornecimento 16 para ser menor do que a velocidade linear periférica dos rolos B e C. o material 12 é desse modo

Petição 870190051674, de 03/06/2019, pág. 13/32 / 20 tensionado na direção da máquina e estirado na direção transversal entre o rolo de fornecimento e o arranjo de rolo-S.

[0026] Alternativamente, a velocidade linear periférica dos rolos B e

C pode ser controlada para ser menor do que a velocidade linear periférica dos rolos 20 e 22 do arranjo de rolos de ligação, fazendo com que o material 12 seja tensionado na direção da máquina e estirado na direção transversal entre os rolos B e C e rolos 20 e 22. Similarmente, o material 14 pode ser estirado entre os rolos E e F e rolos 20 e 22. Ao ajustar a diferença em velocidades dos rolos, os materiais 12 e 14 podem ser tensionados de modo que os materiais estiram uma quantidade desejada e são mantidos em uma condição estirada enquanto a folha elastomérica 28 é fixada aos materiais 12 e 14 durante sua passagem através dos rolos de ligação 20 e 22 para formar o laminado 32.

[0027] O estiramento pode ser auxiliado ao passar uma ou ambas as camadas não tecidas 12 e 14 através de um forno ou outro dispositivo de aquecimento apropriado (não mostrado) posicionado entre os rolos S e os rolos de ligação 20 e 22, ou os rolos de fornecimento e os rolos S. Um ou ambos os rolos de ligação podem ser aquecidos e a pressão entre esses dois rolos pode ser ajustada por meio bem conhecido.

[0028] Se desejado, os materiais 12 ou 14 podem ser fornecidos como um material estirado diretamente a partir de um rolo de fornecimento.

[0029] Tramas spunbond de polipropileno são particularmente apropriadas para uso como materiais 12 e 14. Temperaturas de estiramento apropriadas para tramas spunbond de polipropileno podem variar de cerca de 104-138°C. Cada material 12, 14 pode ser estirado a cerca de 25-80% de sua largura inicial, ou mais desejavelmente a cerca de 30-70% de sua largura inicial.

[0030] Na modalidade do processo 10 mostrada na Figura 1, uma mistura de polímero elástico é aquecida e misturada em um aparelho 26 e extrusada através de uma matriz de fenda na forma de uma folha de filme

Petição 870190051674, de 03/06/2019, pág. 14/32 / 20 elástico 28 entre os materiais estirados 12 e 14, embora um único material estirado também possa ser utilizado. A folha elástica 28 pode não ser totalmente solidificada antes de passar através do estrangulamento 24, porém em vez disso pode ainda fluir sob pressão. O termo polímero inclui genericamente, porém não é limitado a, homopolímeros, copolímeros, como por exemplo, copolímeros em blocos, enxerto, aleatório e alternados, terpolímeros, etc., e misturas e modificações dos mesmos. Ademais, a menos que de outro modo especificamente limitado, o termo polímero_ incluirá todas as configurações geométricas possíveis da molécula. Essas configurações incluem, porém não são limitadas a simetrias isotáctica, sindiotáctica e aleatória.

[0031] O laminado ligado por estiramento resultante 32 apresenta propriedades de estiramento e recuperação elásticas na direção transversal. O estiramento do laminado 32 na direção transversal faz com que as camadas não tecidas 12 e 14 se tornem não estiradas, e relaxamento do laminado estirado faz com que as camadas não tecidas se tornem estiradas novamente.

[0032] Em algumas modalidades, a folha elastomérica 28 pode ser alternadamente desenrolada de um rolo de fornecimento (não mostrado). Em tais modalidades, a folha 28 pode ser aquecida antes de entrar no estrangulamento 24 suficientemente para permitir que a folha 28 flua sob pressão. Rolos aquecidos também podem ser utilizados, se desejado. O material elástico pode ter uma largura que é menor do que aquela dos materiais 12 e 14 após serem estirados. A folha elastomérica 28 também pode ser um compósito de materiais diferentes. Modalidades específicas de materiais elastoméricos apropriados são descritos em detalhes abaixo.

[0033] Quando um material estirado é empregado, é unido a um lado da folha elástica 28. Quando pelo menos dois materiais estirados são empregados, os dois primeiros materiais são unidos a cada lado da folha elástica, a folha elástica sendo posicionada entre os materiais estirados.

Petição 870190051674, de 03/06/2019, pág. 15/32 / 20 [0034] Para uma dada combinação de materiais, as condições de processamento restantes necessárias para obter uma ligação satisfatória podem ser facilmente determinadas por uma pessoa com conhecimentos ordinários na técnica.

[0035] A relação entre as dimensões originais do material estirável com suas dimensões após tensionamento determinam os limites aproximados de estiramento do laminado 32. Por exemplo, se uma porção de laminado 32 tiver uma largura, por exemplo, de 10 cm e se desejar que tal material seja estirável a 150% de sua largura (isto é, até 15 cm), então a largura original dos materiais subjacentes 12 e 14 é de pelo menos 15 cm. Como deve ser prontamente entendido, o limite elástico da folha 28 necessita somente ser tão grande quando o limite elástico desejado máximo dos materiais 12 e 14. Em outras palavras, a folha elástica pode ser configurada para permitir que o material estirado se expanda de volta para seu estado não estirado.

[0036] Um ou mais dos rolos de ligação 20 ou 22 podem ser formados para definir um estrangulamento tendo uma seção de estrangulamento primária e uma seção de estrangulamento secundária. A seção de estrangulamento primaria pode ser criada ao formar um recesso na superfície de um rolo de tal modo que a folga formada pela seção de estrangulamento primária seja maior do que a folga formada pela seção de estrangulamento secundária. Configurações selecionadas dos rolos de ligação podem incluir protuberâncias em relevo tais como protuberâncias 34 e 36, como visto na Figura 2. As protuberâncias 34 e 36 criam uma região de estrangulamento reduzido entre os rolos de ligação 20 e 22. Essa variação em distância entre os rolos de ligação 20 e 22 cria regiões de ligação diferencial no laminado 32 à medida que a folha elástica 28 e materiais estirados 12, 14 passam através do estrangulamento 24 e são fixados em conjunto. Fixado e unido se refere à ligação, aderência, conexão e qualquer outro método para fixar ou unir dois elementos. Outros métodos de formação e construção de rolos podem ser

Petição 870190051674, de 03/06/2019, pág. 16/32 / 20 utilizados para criar um estrangulamento que tenha pelo menos duas áreas que apresentem dimensões de folga diferentes.

[0037] As regiões de ligação diferencial produzem um laminado tendo pelo menos duas regiões distintas. Essas regiões podem ser caracterizadas por sua elasticidade, resistência e espessura variáveis. Essas regiões de ligação diferencial podem incluir uma região elástica primária (Figura 8) tendo elasticidade mais elevada, uma região de transição relativamente pequena (Figura 7), e uma região elástica secundária tendo resistência mais elevada (Figuras 5 e 6).

[0038] A região elástica primária 46 pode ser formada pela seção de estrangulamento primária dos rolos de ligação 20 e 22 nas áreas tendo uma folga maior, por exemplo, onde protuberâncias 34 e 36 não estão presentes nos rolos ou onde um recesso foi formado pelo menos em um dos rolos. A região elástica primária 46 do laminado 32 é ligada para formar um laminado que tenha elasticidade mais elevada e seja mais grosso na seção transversal do que na região elástica secundária.

[0039] A região elástica secundária 38 é formada na área do estrangulamento tendo uma folga mais estreita, por exemplo, onde as protuberâncias 34 e 36 são posicionadas ou onde um recesso não foi formado no rolo. A região elástica secundaria 38 tem propriedades de resistência mais elevada do que a região elástica primária, e é mais fina em seção transversal do que a região elástica primária (Figura 7).

[0040] Na região elástica secundária 38, como mostrado nas Figuras 5 e 6, as fibras das camadas não tecidas foram incorporadas na camada de filme. Para modalidades selecionadas, pelo menos cerca de 10% das fibras podem ser incorporadas na camada de filme na região elástica secundária. Em outras modalidades, a percentagem de fibras que podem ser incorporadas na camada de filme pode variar de cerca de 20% a cerca de 90%, ou mais desejavelmente de cerca de 30% a cerca de 80%. Modalidades mais

Petição 870190051674, de 03/06/2019, pág. 17/32 / 20 desejáveis podem incluir uma percentagem de fibras incorporadas na camada de filme na faixa de cerca de 40% a cerca de 70%.

[0041] A percentagem de fibras que são incorporadas na camada de filme pode ser determinada ao seccionar de modo transversal a região elástica secundaria (como mostrado nas Figuras 5-7) e contar o número de fibras que apresente pelo menos um terço (1/3) de seu diâmetro visível (quer a fibra seja seccionada de forma transversal ou não) em uma fotomicrografia apropriada. O número de fibras tendo pelo menos um terço (1/3) de sua circunferência visível em contato com a camada de filme é então contado por exame visual. A percentagem de fibras que são incorporadas na camada de filme é então calculada ao dividir o número de fibras tendo pelo menos um terço de sua área visível incorporada na camada de filme pelo número de fibras que são visíveis na vista em seção transversal.

[0042] Como mostrado nas Figuras 3 e 4, o estrangulamento ou distância entre os rolos de ligação 20 e 22 pode ser selecionado de modo que as regiões em relevo 34 e 36 criam regiões elásticas secundárias ligadas 38, 38a, 40e 40a, que retêm elasticidade na direção transversal à máquina. Essas regiões elásticas secundárias 38 e 40 têm resistência à tração mais elevada e estabilidade para conversão do laminado 32 do que a região elástica primária. [0043] Com referência à Figura 3, o laminado 32 inclui duas regiões elásticas secundárias 38 e 40 que se estendem ao longo da direção da máquina. A região elástica secundária 38 tem duas bordas longitudinais 48 e 50 que são substancialmente paralelas às bordas 42 e 44, respectivamente do laminado 32.

[0044] As dimensões da região elástica secundária 38 na direção da máquina e direção transversal à máquina podem variar significativamente. Na direção transversal à máquina, é desejável que a região elástica secundária tenha pelo menos um centímetro de largura para fornecer estabilidade suficiente para conversão do laminado em um produto. A região elástica

Petição 870190051674, de 03/06/2019, pág. 18/32 / 20 secundária pode ser significativamente mais larga do que um centímetro, e sua largura pode ser determinada pelas exigências do produto final específico. [0045] Em algumas modalidades, a região elástica secundária pode ter cerca de dois centímetros de largura. Em outras modalidades, a largura da região elástica secundária pode estar na faixa de dois a dez centímetros.

[0046] O comprimento da região elástica secundária na direção da máquina também pode variar consideravelmente, dependendo das exigências do produto final específico. A região elástica secundária pode ser descontínua na direção da máquina. Uma pluralidade de regiões elásticas secundárias pode ser formada ao longo do comprimento do laminado. Se desejado, tais regiões elásticas secundárias podem ser alinhadas entre si na direção transversal. É desejável que em algumas modalidades, a região elástica secundária tenha pelo menos 3 (três) centímetros de comprimento na direção da máquina. Em outras modalidades, a região elástica secundária pode ser mais longa do que três centímetros na direção da máquina, como por exemplo, sete a dez centímetros. A região elástica secundária também pode ser substancialmente contínua na direção da máquina.

[0047] As bordas da região eslástica secundária podem ser formadas em uma variedade de padrões. Como visto na Figura 3, as bordas longitudinais 42 e 44 do laminado 32 podem ser substancialmente paralelas à borda 54 da região elástica secundária 40. A outra borda longitudinal de tais regiões elásticas secundárias pode ter muitos formatos e configurações alternativas, tal como a borda 52 tendo um padrão de ondulação.

[0048] A Figura 4 representa um laminado 32a tendo regiões elásticas secundárias 38a e 40a. Cada região elástica secundária 38a e 40a pode incluir pelo menos uma borda longitudinal que é genericamente paralela a uma borda longitudinal 42a ou 44a do laminado 32a. As bordas longitudinais 48a e 54a das regiões elásticas secundárias 38a e 40a podem formar vários outros padrões. As regiões elásticas primária e secundária podem ser formadas em

Petição 870190051674, de 03/06/2019, pág. 19/32 / 20 qualquer de uma variedade de formatos e configurações, e podem não ter uma borda que seja substancialmente paralela à borda longitudinal do laminado.

[0049] Deve ser entendido que o laminado 32 não é limitado a nenhum número específico de camadas de material. Por exemplo, o material estirado subjacente 12 pode incluir várias combinações de camadas tecidas ou não tecidas para obter características desejáveis do laminado 32 dependendo do uso final especifico do material. De modo semelhante, a folha elastomérica 28 pode incluir várias combinações de materiais para fornecer ao laminado 32 as características desejáveis.

[0050] O material estirado 12 pode ser qualquer um ou uma combinação de materiais apropriados que são capazes de serem estirados e fixados em uma folha elastomérica. Vários tecidos e não tecidos fibrosos podem ser apropriados para uso como o material não extensível da presente invenção. Por exemplo, o material não extensível ou estirado pode incluir uma trama meltblown, uma trama spunbond, ou uma trama cardada ligada composta de fibras de polímero contínuas ou discretas, sintéticas e/ou fibras naturais, uma trama assentada a ar ou uma trama hidraulicamente emaranhada, bem como combinações das mesmas. Os vários tecidos podem ser compostos de fibras naturais, fibras sintéticas ou combinações das mesmas. Em aspectos específicos, o material pode ser compreendido de fibras de polímero, redes, laminados, filmes permeáveis a líquido, filmes impermeáveis líquido, fibras de celulose, raiom, géis intumescíveis em água, bem como combinações dos mesmos. Polímeros apropriados podem incluir polipropileno, polietileno, poliéster e materiais bicomponentes compostos dessas poliolefinas. As fibras que formam o material não tecido podem ser fibras monocomponentes, bicomponentes, ou multicomponentes e combinações das mesmas.

[0051] Os materiais estirados 12 e 14 podem ser formados utilizando vários polímeros. Polímeros genericamente inelásticos apropriados incluem

Petição 870190051674, de 03/06/2019, pág. 20/32 / 20 poliolefinas tais como homopolímeros de etileno, propileno, e butileno e copolimeros desses monômeros incluindo genericamente até 10% em peso de um comonômero alfa-olefina tendo até cerca de 12 átomos de carbono. Polímeros inelásticos também incluem certas poliamidas, poliésteres e similares. Polímeros elásticos apropriados incluem copolímeros de etileno, propileno e butileno com um monômero de alfa-olefina que genericamente contém mais de 10% porém menos de 90% em peso de cada comonômero. Copolímeros de olefina elástica incluem, por exemplo, copolímeros catalisados de local único de etileno com mais de 10% em peso de um comonômero de alfa-olefina, tendo uma densidade de cerca de 0,855 a 0,900 gramas/cm³. Polímeros elásticos apropriados também incluem acetato de vinil etileno, acrilato de etil etileno, acrilato de metil etileno, acrilato de butil etileno, poliuretano, co-poli(éter-éster) em blocos e copoli(amida-éter) em blocos.

[0052] A folha elastomérica 28 pode ser qualquer um ou combinação de materiais que são capazes de serem fixados ao material estirado 12 para fornecer um grau desejado de elasticidade ao laminado resultante. Dependendo do uso final do material, a folha elastomérica 28 pode ser respirável e impermeável a líquido ou resistente a líquido e pode ser um filme, espuma ou outro material elastomérico.

[0053] A folha elástica 28 pode incluir, por exemplo, polímeros elastoméricos que podem ser poliésteres elásticos, poliuretanos elásticos, poliamidas elásticas, poliolefinas elásticas, metalocenos e copolímeros em blocos A-B-A' elásticos, onde A e A' são polímeros termoplásticos iguais ou diferentes, e onde B é um bloco de polímero elastomérico, tal como copolímeros em blocos estirênicos. Elastômeros termoplásticos particularmente apropriados são disponíveis da Kraton Polymers LLC de Houston, Texas sob o nome comercial KRATON®. Polímeros KRATON® incluem copolímeros em blocos de estireno-dieno, como estireno-butadieno,

Petição 870190051674, de 03/06/2019, pág. 21/32 / 20 estireno-isopreno, estireno-butadieno-estireno, e estireno-isopreno-estireno. Polímeros KRATON® também incluem copolímeros em blocos de olefinaestireno formados por hidrogenação seletiva de copolímeros em blocos de dieno-estireno. Os exemplos de tais copolímeros em blocos de olefinaestireno incluem estireno-(etileno-butileno), estireno-(etileno-propileno), estireno-(etileno-butileno)-estireno, estireno-(etileno-propileno)-estireno, estireno-(etileno-butileno)-estireno-(etileno-butileno), estireno-(etilenopropileno)-estireno-(etileno-propileno) e estireno-etileno-(etileno-propileno)estireno. Copolímeros em blocos KRATON® específicos incluem aqueles vendidos sob os nomes comerciais G 1652, G 1657, G 1730, MD6673 e MD6973. Vários copolímeros em blocos estirênicos apropriados são descritos nas Patentes US números 4.663.220, 4.323.534, 4.834.738, 5.093.422 e 5.304.599, que são pela presente incorporadas na íntegra a título de referência às mesmas para todas as finalidades.

[0054] Copolímeros elastoméricos apropriados incluem acetato de vinil etileno (EVA), copolímeros de etileno-octeno, e copolímeros de etilenopropileno. Os exemplos de poliolefinas elastoméricas incluem polietilenos e polipropilenos elastoméricos de densidade ultrabaixa, como aqueles produzidos por métodos de catálise de metaloceno ou local único. Copolímeros e poliolefinas similares são descritas nas Patentes US Nos. 5.709.921, 6.015.764 ou 6.207.237.

[0055] Deve ser entendido que os materiais elásticos da presente invenção não são limitados à lista acima de copolímeros em blocos elastoméricos exemplares e outros copolímeros em blocos elastoméricos apropriados podem ser alternativamente utilizados nas tramas elásticas descritas.

[0056] A camada elástica também pode incluir outros componentes dos tipos e quantidades que não afetam adversamente seu desempenho elástico. Os exemplos de outros componentes incluem pigmentos,

Petição 870190051674, de 03/06/2019, pág. 22/32 / 20 antioxidantes, estabilizadores, tensoativos, ceras, promotores de fluxo, cargas em partículas e meios auxiliares de processamento. Os ingredientes da camada elástica podem ser combinados utilizando laminação de rolo, mistura por extrusão e outras técnicas de mistura apropriadas.

[0057] Os materiais elastoméricos descritos neste relatório são úteis em várias aplicações de produtos pessoais e industriais, incluindo, por exemplo, fraldas, produtos de cuidados femininos, produtos de cuidados de adultos, artigos de proteção para cuidado da saúde incluindo batas e campos, peças de vestuário de proteção industrial.

[0058] EXEMPLO 1 [0059] Amostras foram preparadas para demonstrar as propriedades obteníveis nos materiais e processos da presente invenção. Um laminado ligado por estiramento foi produzido, em geral, de acordo com a Patente US No. 5.336.545 de Morman. Duas tramas estiradas de polipropileno ligado por fiação tendo gramaturas de cerca de 0,75 g/m² (25 g/m²) foram unidas a cada lado de uma camada de filme de polietileno elástico. O laminado resultante apresenta uma gramatura de cerca de 3,8 osy (128 g/m²).

[0060] As Figuras 5-8 são fotomicrografias de uma seção transversal de uma área exemplar de uma região elástica secundária tratada de uma amostra produzida manualmente. Uma placa de aço tendo um comprimento de 30,5 cm, uma largura de 1,9 cm e uma espessura de 0,3 cm foi colocada em contato com as placas aquecidas de uma prensa Carver até que a placa de aço atingiu uma temperatura de cerca de 177°C. O laminado ligado por estiramento como descrito acima foi colocado na prensa, com uma porção da placa de aço sobrepondo uma porção da amostra. A placa de aço foi orientada com sua dimensão mais longa alinhada com a direção da máquina do laminado ligado por estiramento. Aproximadamente 3.500 psi foram aplicados às placas aquecidas da prensa Carver por um período de três segundos.

Petição 870190051674, de 03/06/2019, pág. 23/32 / 20 [0061] As Figuras 5 e 6 representam vistas em seção transversal dessa região elástica secundária exemplar, onde algumas das fibras do material estirado são incorporadas na camada de filme. Como visto na Figura 5, mais de 60% das fibras são incorporadas na camada de filme. Na Figura 6, mais de 40% das fibras são incorporadas na camada de filme.

[0062] A Figura 7 mostra uma vista em seção transversal da zona de transição relativamente estreita que pode ser formada entre a região elástica secundária (no lado esquerdo da imagem) e a região elástica primária do laminado (no lado direito da imagem). Como visto na mesma, a espessura ou dimensão z da região elástica secundária é significativamente reduzida em comparação com a região elástica primária. Em algumas modalidades, a espessura da região elástica secundária é pelo menos cerca de 30% menor do que a espessura da região elástica primária. Em outras modalidades, a espessura da região elástica secundária pode ser pelo menos cerca de 50% menor do que a espessura da região elástica primária.

[0063] A Figura 8 é uma imagem em seção transversal da região elástica primária de um laminado de acordo com a presente invenção. Como pode ser visto nessa vista, as fibras da trama não tecida não são incorporadas na camada de filme como visto nas Figuras 5 e 6.

[0064] EXEMPLO 2 [0065] Amostras adicionais foram preparadas a partir de um laminado ligado por estiramento, de modo geral, produzido de acordo com a Patente US No. 5.336.545 de Morman. Como na amostra preparada acima, duas tramas estiradas de polipropileno ligado por fiação tendo gramaturas de cerca de 0,75 g/m² (25 g/m²) foram unidas em cada lado de uma camada de filme de polietileno elástico. O laminado resultante tinha uma gramatura de cerca de 3,8 osy (128 g/m2).

[0066] Quatro grupos de amostra foram preparados desse laminado ligado por estiramento. A Amostra 1 representou a região elástica primária do

Petição 870190051674, de 03/06/2019, pág. 24/32 / 20 material da presente invenção, e nenhuma pós-ligação ou processamento foi realizado nessa amostra. As Amostras 2-4 foram submetidas à pós-ligação e representam regiões elásticas secundárias da presente invenção. Cada uma das Amostras 2-4 foi passada individualmente através de dois rolos de calandra lisos que foram aquecidos a 121°C em uma velocidade de 30 (trinta) pés por minuto (9,14 metros por minuto). Uma pressão de 45 psi (3,16 kg.f/cm²) foi aplicada à Amostra 2, e pressões de 40 psi (2,81 kg.f/cm²) e 35 psi (2,46 kg.f/cm²) respectivamente, foram aplicadas às Amostras 3 e 4.

[0067] A diferença em propriedades elásticas entre a região elástica primária e as regiões elásticas secundárias pode ser delineada ao comparar a carga de pico e a carga exigida para estender as amostras de cada região por uma percentagem definida de seu comprimento original.

[0068] Curvas de histerese para materiais elásticos também podem ser utilizadas para comparar as características de materiais elásticos sob cargas. Na preparação de curvas de histerese, as amostras são submetidas a várias cargas de tensão para estender as amostras por uma percentagem dada de seu comprimento original. Tal processo foi utilizado para avaliar quanta carga era necessária para estender cada amostra uma percentagem dada de seu comprimento original. O teste foi realizado no Testador de tração Modelo MTS-1/S Sintech, que é disponível da MTS Systems Corporation, Eden Prairie, Minnesota, EUA, utilizando TESTWORKS para software Windows 3.02 para registrar os dados resultantes. Na realização do teste de extensão/retração, uma seção com 7,6 cm de largura e 15,2 cm de comprimento de material foi utilizada. As duas extremidades da seção de material foram fixadas nas garras opostas do aparelho, de modo que 2,5 cm do comprimento em cada extremidade do material são mantidos nas garras e 6,4 cm do comprimento são disponíveis para estiramento. Cada tira de material é estirada em uma taxa de 50,8 cm por minuto até um valor de alongamento especificado e a carga exigida para estirar a tira de material é

Petição 870190051674, de 03/06/2019, pág. 25/32 / 20 medida e registrada como a energia de carga. A tira de material é então deixada recuperar até um comprimento onde a força de estiramento é zero. Os testes foram conduzidos em condições de umidade e temperatura ambiente. Os resultados são relatados na Tabela 1, e as curvas de histerese para as Amostras 1 e 2 são mostradas na Figura 9 como zonas 1 e 2, respectivamente.

Tabela 1

Alongamento	Carga da Amostra 1	Carga da Amostra 2	Carga da Amostra 3	Carga da Amostra 4	Diferença de carga das amostras 1 e 2	Diferença de carga das amostras 1 e 3	Diferença de carga das amostras 1 e 4
%	gf/pol³	gf/pol³	qf/pol³	gf/pol ³	%	%	%
o	0	0	0	0	0	0	0
10	412	2.549	880	648	518	113	57
20	755	3.606	1.344	1.034	378	78	37
30	995	4.184	1.627	1.281	320	64	29
40	1.197	4.611	1.849	1.484	285	54	24
50	1.381	4.983	2.046	1.671	261	48	21
60	1.555	5.333	2.239	1.859	243	44	19
70	1.734	5.679	2.438	2.063	228	41	19
80	1.928	6.042	2.657	2.298	213	38	19
90	2.154	6.431	2.907	2.575	199	35	19
100	2.422	6.812	3.185	2.895	181	32	20
100	1.849	5.859	2.240	2.040	217	21	10
90	1.074	2.414	1.096	991	125	2	-8
80	775	1.341	659	620	73	-15	-20
70	605	771	429	428	28	-29	-29
60	484	422	278	301	-13	-43	-38
50	384	186	165	201	-52	-57	-48
40	288	21	71	112	-93	-76	-61
30 -	183	_--	_--	25	_--	_--	-86
20	51,6	_--	_--		_-	_-	—
- -10	_--	_--	_--	_--	_--	_--	_-
O--		--	--	-	--	--

[0069] Também está mostrada na Tabela 2 a diferença em percentagem em carga entre a Amostra 1, a região elástica primária e as Amostras 2-4 em várias percentagens de alongamento. Como visto nos dados na Tabela 2 e Figura 9, a diferença em carga exigida para estender as Amostras 2 e 3 cada vez mais de 0% de alongamento a 90% de alongamento em comparação com a Amostra 1 na mesma percentagem de alongamento fornece um aumento suficiente em resistência para permitir processamento do laminado eficazmente, com as Amostras 2, 3 e 4 retendo elasticidade. Embora as cargas para a Amostra 4 sejam mais elevadas do que as cargas para a

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Amostra 1, o aumento em resistência não é suficiente para permitir processamento adequado do laminado em produtos.

[0070] Carga de pico pode ser determinada ao testar uma amostra em relação à falha, que é definido como ruptura total da amostra. Após conclusão do teste de ciclo de histerese de cada amostra como observado acima, a carga de pico da amostra foi determinada. Após cada amostra ser ciclada a 100% de seu alongamento original e permitida retrair, uma carga foi então aplicada até a amostra romper. A carga de pico foi determinada como sendo o valor máximo de carga incorrido antes da ruptura. Os valores de carga de pico para as Amostras 1-4 são relatados na Tabela 2.

Tabela 2

	Carga de pico (gf/pol³)	% de diferença da amostra 1
Amostra 1	5.400	—
Amostra 2	10.501	94,5%
Amostra 3	6.262	16,0%
Amostra 4	5.524	2,3%

[0071] As Amostras 2 e 3 demonstraram um aperfeiçoamento em cargas de pico que seria eficaz para melhorar o processamento subsequente do material em vários produtos. Os aperfeiçoamentos em carga de pico na faixa de pelo menos cerca de 10% são obteníveis com a presente invenção e seriam eficazes em aperfeiçoar a capacidade de processamento do laminado.

[0072] Deve ser entendido que se pode recorrer a várias outras modalidades, modificações e equivalentes das modalidades da invenção descrita neste relatório que, após leitura da descrição da invenção, podem ser sugeridas àqueles versados na técnica sem se afastar do escopo e espírito da presente invenção. Por conseguinte, todas essas modificações pretendem estar incluídas no escopo da presente invenção, que é definido nas seguintes reivindicações e todos os equivalentes das mesmas. Ademais, deve ser observado que qualquer faixa dada apresentada neste relatório pretende incluir todas e quaisquer faixas menores incluídas. Por exemplo, uma faixa de 45-90 também incluiria 50-90; 45-80; 46-89 e similares.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para formar um laminado, o processo compreendendo as etapas de:

fornecer pelo menos um material estirado (12) que é fibroso;

fornecer uma folha elástica (28) e sobrepor o material estirado (12) e a folha elástica (28);

definir um estrangulamento (24) entre dois rolos (20, 22), o estrangulamento (24) incluindo uma seção de estrangulamento primária e pelo menos uma seção de estrangulamento secundária que é mais estreita do que a seção de estrangulamento primária;

passar o material estirado (12) e folha elástica (28) através do estrangulamento (24) para laminar o material estirado (12) e folha elástica (28) em conjunto, o laminado resultante (32) tendo bordas longitudinais (48, 50) na direção da máquina e uma largura na direção transversal à máquina; em que:

o laminado inclui pelo menos uma região elástica primária (46) formada na seção de estrangulamento primária e pelo menos uma região elástica secundária (38) formada pela seção de estrangulamento secundária, o processo caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma região elástica secundária tem uma espessura que é pelo menos um terço menor do que a espessura da região elástica primária, a carga exigida para estender a região elástica secundária (38) é pelo menos cerca de 30% maior do que a carga exigida para estender a região elástica primária (46) a um alongamento entre 10% e 90% de seus comprimentos originais e a carga de pico da região elástica secundária (38) é pelo menos 10% maior do que a carga de pico da região elástica primária (46), e a região elástica secundária (38) é pelo menos um centímetro larga e pelo menos três centímetro longa, e em que cerca de 20% a 90% das fibras no material estirado (12) na região elástica secundária (38) são incorporadas na

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2 / 4 folha elástica (28).

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a carga exigida para estender a região elástica secundária (38) a um alongamento entre 10% e 90% de seu comprimento original é pelo menos cerca de 100% maior do que a carga exigida para estender a região elástica primária (46) na mesma percentagem de alongamento.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a carga de pico da região elástica secundária (38) é pelo menos 50% maior do que a carga de pico da região elástica primária (46).
4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de passar o material estirado (12) e folha elástica (28) através dos rolos forma uma região elástica secundária (38) tendo uma espessura menor do que cerca de 50% da espessura da região elástica primária (46) e em que pelo menos 10% das fibras do material estirado (12) é incorporada na camada elástica; e preferencialmente em que a etapa de passar o material estirado (12) e a folha elástica (28) através dos rolos (20, 22) forma uma região elástica secundária (38) tendo pelo menos 50% das fibras do material estirado (12) incorporadas na camada elástica.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma seção de estrangulamento secundária ocupa entre cerca de 15% e cerca de 50% do comprimento do estrangulamento na direção transversal máquina.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a seção de estrangulamento secundária é formada por uma protuberância que se estende para cima a partir de pelo menos um dos rolos.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a protuberância se estende continuamente em torno de uma circunferência do rolo no estrangulamento (24), de tal modo que a região elástica secundária (38) no laminado (32) se estende longitudinalmente.

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8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a seção de estrangulamento primária é formada por um recesso em pelo menos um dos rolos.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a largura da região elástica secundária (38) está na faixa de dois a dez centímetros.
10. Laminado (32) formado por um processo como definido na reivindicação 1, dito laminado compreendendo:

pelo menos uma trama fibrosa estirada (12);

pelo menos uma folha elástica laminada a pelo menos uma camada fibrosa estirada (12);

uma região elástica primária (46) tendo uma gramatura e uma espessura; e pelo menos uma região elástica secundária (38) tendo uma gramatura que é substancialmente igual à gramatura da região elástica primária (46), em que o laminado é caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma região elástica secundária tem:

uma espessura que é pelo menos cerca de um terço menor do que a espessura da região elástica primária (46), e uma largura na direção transversal à máquina que está entre cerca de um centímetro e cerca de 30 centímetros, e um comprimento na direção da máquina que é pelo menos três centímetros;

em que cerca de 20% a cerca de 90% das fibras no material estirado na zona elástica secundária são incorporadas na folha elástica (28).
11. Laminado (32), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a carga de pico da região elástica secundária (38) é pelo menos 50% maior do que a carga de pico da região elástica primária (46).

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12. Laminado (32), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a região elástica secundária tem largura na direção transversal à máquina entre cerca de dois centímetros e cerca de oito centímetros.
13. Laminado (32), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a diferença na carga exigida para estender a região elástica secundária (38) e a região elástica primária (46) a um alongamento entre 10% e 90% de seus comprimentos originais é pelo menos cerca de 185%.
14. Laminado (32), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que cerca de 30% a cerca de 70%, ou cerca de 30% a cerca de 80%, das fibras no material estirado (12) na região elástica secundária (38) são incorporadas na folha elástica (28).
15. Laminado (32), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a região elástica primária e a pelo menos uma região elástica secundária cada uma tem uma espessura, em que a espessura da região elástica secundária (46) é pelo menos cerca de metade da espessura da região elástica primária (38).

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