ES2255265T3 - Composiciones termoplasticas de baja viscosidad para estructuras permeables al vapor de agua y utilizacion de las mismas en articulos absorbentes. - Google Patents
Composiciones termoplasticas de baja viscosidad para estructuras permeables al vapor de agua y utilizacion de las mismas en articulos absorbentes.Info
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Abstract
Una composición termoplástica, que comprende: un polímero o mezcla de polímeros termoplásticos que tiene una viscosidad compleja ç superior a 500 Pa.s (5000 poise) a una temperatura de 20 °C por encima del punto de fusión por DSC de dicho polímero o mezcla de polímeros y a una frecuencia de 1 rad/s, seleccionándose dichos polímeros termoplásticos del grupo que consiste en poliuretanos, copolímeros de bloque de poli-éter-amidas, copolímeros de polietileno-ácido acrílico, poli(óxido de etileno) y sus copolímeros, polilactida y copolímeros, poliamidas, copolímeros de bloque de poliéster, poliésteres sulfonados, copolímeros de bloque de poli-éter-éster, copolímeros de bloque de poli-éter-éster-amida, poliacrilatos, ácidos poliacrílicos y derivados, ionómeros, polietileno-acetato de vinilo con un contenido de acetato de vinilo de más del 28 % en peso, poli(alcohol vinílico) y sus copolímeros, éteres de polivinilo y sus copolímeros, poli-2-etil-oxazolina y derivados, polivinilpirrolidona y sus copolímeros, derivados de celulosa termoplásticos o, mezclas de los mismos, un plastificante o mezcla de plastificantes compatibles adecuados para ajustar dicha viscosidad, en donde dicha composición termoplástica tiene una viscosidad compleja ç de 5 Pa.s a 400 Pa.s (50 poise a 4000 poise) a una frecuencia de 1 rad/s a una temperatura de proceso de 210 °C o menos y una viscosidad compleja ç de menos de 200 Pa.s (2000 poise) a una frecuencia de 1000 rad/s a una temperatura de proceso de 210 °C o menos, midiéndose dicha viscosidad compleja utilizando un reómetro RDA-II comercializado por Rheometrics Co., y en donde dichos plastificantes se seleccionan de ésteres de ácido cítrico, ésteres de ácido tartárico, glicerol y sus ésteres, adipatos, sebacatos, sorbitol, aceites vegetales epoxidizados, aceites vegetales polimerizados, polioles, ftalatos, poliésteres líquidos, glicolatos, p- toluensulfonamida y derivados, glicoles y poliglicoles, ésteres de sorbitán, fosfatos, ácidos grasos monocarboxílicos (C8-C22) y sus derivados, y mezclas de los mismos.
Description
Composiciones termoplásticas de baja viscosidad
para estructuras permeables al vapor de agua y utilización de las
mismas en artículos absorbentes.
La presente invención se refiere a composiciones
termoplásticas para la producción de una capa permeable al vapor de
agua e impermeable a los líquidos mediante recubrimiento de un
sustrato con la composición. Las composiciones de la presente
invención pueden utilizarse en diferentes aplicaciones, en las
cuales la permeabilidad al vapor de agua es deseable, por ejemplo,
en artículos absorbentes tales como pañales, compresas higiénicas,
salvaslips y productos para la incontinencia, cobertores
protectores para camas, ropa protectora y similares.
Las películas termoplásticas que proporcionan una
barrera líquida además de proporcionar permeabilidad al vapor de
agua son conocidas en la técnica. Películas continuas hidrófilas
especialmente preferidas son las que permiten el flujo de vapor de
agua a través de poros abiertos o aberturas en el material, pero que
transfieren cantidades sustanciales de vapor de agua a través de la
película absorbiendo agua en un lado de la película donde la
concentración de vapor de agua es superior, y desorbiendo o
evaporándola en el lado contrario de la película donde la
concentración de agua es menor.
Por ejemplo, la solicitud WO 95/16746 describe
películas preparadas a partir de mezclas de a) copolieteréster de
bloque, copoliéter amidas de bloque (p. ej. Pebax™) y o poliuretano
y b) polímero termoplástico que es incompatible con a, y c) un
compatibilizador. Las películas son impermeables a los líquidos y
tienen una permeabilidad al vapor de agua de aproximadamente 700
g/m^{2}\cdotdía. La patente US-5.447.783
describe una estructura en forma de película multicomponente
resistente al agua y permeable al vapor que tiene como mínimo tres
capas. Las capas exteriores son elastómeros de copolieteréster
hidrófobo que tienen un espesor de 1,3-7,6
micrómetros y una WVTR de 400-2500
g/m^{2}\cdot24 h y la capa interior es un elastómero de
copolieteréster hidrófilo que tiene un espesor de
7,6-152 mi-
crómetros y una WVTR de al menos 3500 g/m^{2}\cdot24 h.
crómetros y una WVTR de al menos 3500 g/m^{2}\cdot24 h.
La patente US-5.445.875 describe
una estructura estratificada transpirable a prueba de agua, a prueba
de sangre y a prueba de virus. La estructura estratificada comprende
una tela tejida/tela no tejida y una película extruida como Hytrel™
que tiene un espesor de aproximadamente 25,4 micrómetros (1
mil).
Otras estructuras estratificadas compuestas se
describen, por ejemplo, en la patente US-5.599.610,
la cual describe un tejido tri-estratificado para
batas quirúrgicas que comprende capas de exteriores de tela tejida y
una capa interior de una membrana de poliuretano microporosa. La
película microporosa tiene un espesor de 12-55
micrómetros y una MVTR de 1100 g/m^{2}\cdot24 h recta y 5500
g/m^{2}\cdot24 h invertida (ASTM E96-B). Para
unir las capas se utiliza adhesivo de
poliéter-poliuretano.
De modo similar, la patente
US-5.532.053 describe una película médica altamente
transmisora de la humedad que puede estar estratificada sobre un
material no tejido. La película estratificada comprende una primera
capa de copolímero de polieteréster y una segunda y tercera capas
seleccionadas de un grupo específico de polímeros. La película
tiene una MVTR de más de 750 g/m^{2}\cdot24 h (ASTM F1249) y un
espesor de menos de 25,4 micrómetros
(1 mil) preferiblemente 15-19 micrómetros (0,6 mil a 0,75 mil).
(1 mil) preferiblemente 15-19 micrómetros (0,6 mil a 0,75 mil).
La patente US-4.938.752 describe
artículos absorbentes que comprenden películas de copolieterésteres
que tienen una permeabilidad al agua reducida, una permeabilidad al
vapor de agua de 500 g/m^{2}\cdot24 h (medida mediante una
prueba descrita específicamente) y un espesor de
5-35 micrómetros. No se describe ningún sustrato de
soporte.
La patente US-4.493.870 describe
un producto impermeable estratificado flexible que comprende un
material textil cubierto con una película de un copolieteréster que
tiene una MVTR de al menos 1000 g/m^{2}\cdot24 h (ASTM
E96-66) que tiene un espesor de 5 a 35
micrómetros.
La patente GB 2024100 describe un artículo
estratificado flexible resistente al agua que comprende una capa
exterior hidrófoba microporosa que es permeable al vapor de agua
pero que resiste a los líquidos y una capa interna hidrófila de
poliéterpoliuretano que tiene una MVTR superior a 1000
g/m^{2}\cdot24 h.
Las composiciones conocidas por proporcionar
películas o capas continuas hidrófilas, permeables al vapor de agua,
impermeables a los líquidos, incluyen polímeros termoplásticos,
tales como poliuretanos, copolímeros de bloque de
poli-éter-amidas, copolímeros de polietileno-ácido
acrílico, poli(óxido de etileno) y sus copolímeros, polilactida y
copolímeros, poliamidas, copolímeros de bloque de poliéster,
poliésteres sulfonados, copolímeros de bloque de poli-éter-éster,
copolímeros de poli-éter-éster-amida, poliacrilatos,
ácidos poliacrílicos y derivados, ionómeros,
polietileno-acetato de vinilo con un contenido de
acetato de vinilo de más del 28% en peso, poli(alcohol
vinílico) y sus copolímeros, éteres de polivinilo y sus copolímeros,
poli-2-etil-oxazolina
y derivados, polivinilpirrolidona y sus copolímeros, derivados de
celulosa termoplásticos o mezclas de los mismos. Dichas
composiciones se pueden utilizar para la fabricación de capas y
películas que presentan altos valores de permeabilidad al vapor de
agua siendo a la vez impermeables a los líquidos, las cuales son por
lo tanto especialmente preferidas para su incorporación en artículos
absorbentes desechables.
Sin embargo, un problema asociado a las películas
y capas fabricadas a partir de las composiciones termoplásticas
anteriormente mencionadas es que dichas composiciones son de forma
típica altamente viscosas en estado plástico en las condiciones del
proceso y son procesables sólo mediante técnicas de extrusión. Los
procesos de extrusión para la fabricación de películas y capas a
partir de polímeros termoplásticos son bien conocidos, pero tienen
la desventaja de ser bastante complejos, de hecho requieren un
equipo caro, que comprende de forma típica un extrusor de tornillo
de alta potencia para forzar el material en estado plástico a través
de una matriz de ranura para formar la película o capa. Las
condiciones del proceso de extrusión también implican de forma
típica temperaturas y presiones bastante altas. Además, un aparato
de extrusión para la formación de una película o capa no se puede
incorporar fácilmente en una línea de producción, p. ej. de
productos absorbentes desechables. Los procesos de extrusión además
no son adecuados para la producción de películas que tienen un
espesor especialmente bajo, p. ej. en el intervalo
de 5-10 \mum.
de 5-10 \mum.
Además, en el caso de estructuras compuestas
estratificadas, en las cuales, por ejemplo una capa de la
composición permeable al vapor de agua e impermeable a los líquidos
preferida está laminada sobre un sustrato, p. ej. una capa fibrosa,
es frecuentemente necesaria la adición de un adhesivo con el fin de
garantizar la fijación permanente de la película al sustrato. Sin
embargo, esto a su vez afecta detrimentalmente a la permeabilidad
al vapor de agua global del material compuesto resultante y añade
complejidad al proceso de producción.
Por lo tanto, existe la necesidad de proporcionar
composiciones para la fabricación de una capa continua hidrófila,
permeable al vapor de agua e impermeable a los líquidos, que tenga
las características preferidas de permeabilidad al vapor de agua e
impermeabilidad a los líquidos, que también sea fácilmente
procesable, de modo que se proporcione un recubrimiento con una
película preferiblemente fina, de modo que se evite la necesidad de
un aparato de extrusión tradicional complejo.
La presente invención se refiere a una
composición termoplástica que comprende:
un polímero o mezcla de polímeros termoplásticos
que tienen una viscosidad superior a 500 Pa.s (5000 poise) a una
temperatura de 20°C por encima del punto de fusión por DSC del
polímero o mezcla de polímeros, evaluada como se describe en el
texto y a una frecuencia de 1 rad/seg, seleccionándose los polímeros
termoplásticos del grupo que consiste en poliuretanos, copolímeros
de bloque de poli-éter-amidas, copolímeros de
polietileno-ácido acrílico, poli(óxido de etileno) y sus
copolímeros, polilactida y copolímeros, poliamidas, copolímeros de
bloque de poliéster, poliésteres sulfonados, copolímeros de bloque
de poli-éter-éster, copolímeros de
poli-éter-éster-amida, poliacrilatos, ácidos
poliacrílicos y derivados, ionómeros,
polietileno-acetato de vinilo con un contenido de
acetato de vinilo de más del 28% en peso, poli(alcohol
vinílico) y sus copolímeros, éteres de polivinilo y sus copolímeros,
poli-2-etil-oxazolina
y derivados, polivinilpirrolidona y sus copolímeros, derivados de
celulosa termoplásticos o, mezclas de los mismos,
un plastificante o mezcla de plastificantes
adecuados para el ajuste de dicha viscosidad,
en donde dicha composición termoplástica tiene
una viscosidad de 5 Pa.s a 400 Pa.s (50 poise a 4000 poise) a una
frecuencia de 1 rad/s a una temperatura de 210ºC o menos y una
viscosidad de menos de 200 Pa.s (2000 poise) a una frecuencia de
1000 rad/s a una temperatura de 210ºC o menos.
Polímeros termoplásticos preferidos para
proporcionar películas o capas continuas hidrófilas, permeables al
vapor de agua, impermeables a los líquidos, incluyen polímeros
termoplásticos, tales como poliuretanos, copolímeros de bloque de
poli-éter-amidas, copolímeros de polietileno-ácido
acrílico, poli(óxido de etileno) y sus copolímeros, polilactida y
copolímeros, poliamidas, copolímeros de bloque de poliéster,
poliésteres sulfonados, copolímeros de bloque de poli-éter-éster,
copolímeros de poli-éter-éster-amida, poliacrilatos,
ácidos poliacrílicos y derivados, ionómeros,
polietileno-acetato de vinilo con un contenido de
acetato de vinilo de más del 28% en peso, poli(alcohol
vinílico) y sus copolímeros, éteres de polivinilo y sus copolímeros,
poli-2-etil-oxazolina
y derivados, polivinilpirrolidona y sus copolímeros, derivados de
celulosa termoplásticos o, mezclas de los mismos. Entre los
polímeros termoplásticos anteriormente mencionados especialmente
preferidos son los copolímeros de bloque de
poli-éter-amida termoplásticos (p. ej. Pebax™),
copolímeros de bloque de poli-éter-éster-amida
termoplásticos, copolímeros de bloque de poliéster termoplásticos
(p. ej. Hytrel™), poliuretanos termoplásticos (p. ej. Estane™), o
mezclas de los mismos. Dichos polímeros o mezcla de polímeros
termoplásticos son de forma típica altamente viscosos en estado
fundido en las condiciones de proceso que son típicas de los
procesos conocidos de la formación de películas o capas, p. ej. un
proceso de extrusión que implica un extrusor de tornillo de alta
potencia. Específicamente, el polímero o mezcla de polímeros
termoplásticos tienen de forma típica una viscosidad superior a 500
Pa.s (5000 poise) a una temperatura de 20°C superior al punto de
fusión por DSC (Calorimetría de barrido diferencial), la cual es la
temperatura identificada como la correspondiente al pico de DSC, o
que corresponde al pico de DSC más alto en el caso de una mezcla de
polímeros que muestran más de un pico y a una frecuencia de 1
rad/s.
La viscosidad de las composiciones termoplásticas
de la presente invención se ajusta proporcionando la composición
termoplástica que comprende el polímero o mezcla de polímeros
termoplásticos con un plastificante o mezcla de plastificantes
adecuados, compatibles con los polímeros termoplásticos y que reduce
la viscosidad de la composición termoplástica en el estado
fundido.
Según la presente invención, las composiciones
termoplásticas tienen las siguientes viscosidades complejas
(\eta*):
5 Pa.s < \eta* < 400 Pa.s (50 poise <
\eta* < 4000 poise), preferiblemente 10 Pa.s < \eta* <
200 Pa.s (100 poise < \eta* < 2000 poise), más
preferiblemente 10 Pa.s < \eta* < 100 Pa.s (100 poise <
\eta* < 1000 poise), a una frecuencia de 1 rad/s a una
temperatura de 210ºC o menos y \eta* < 200 Pa.s (2000 poise),
preferiblemente \eta* < 100 Pa.s (1000 poise), más
preferiblemente \eta* < 50 Pa.s (500 poise) a una frecuencia de
1000 rad/s a una temperatura del proceso (T) de 210°C o menos, en
donde \eta* representa la viscosidad del complejo de la
composición polimérica termoplástica. Preferiblemente la temperatura
T es 200ºC o menos y más preferiblemente 180ºC o menos y con máxima
preferencia de 200ºC a 50ºC.
Sorprendentemente se ha descubierto que las
composiciones termoplásticas que tienen la viscosidad compleja
descrita permiten recubrir un sustrato como una película o capa
utilizando condiciones de recubrimiento y aparatos típicos conocidos
en la técnica del recubrimiento con composiciones de masa fundida de
bajas viscosidades en una capa que tiene un espesor requerido sobre
un sustrato, manteniendo las características ventajosas de los
polímeros termoplásticos preferidos proporcionando capas o películas
permeables al vapor de agua, impermeables a los líquidos.
También se ha descubierto que las composiciones
termoplásticas que tienen dichas viscosidades pueden proporcionar
películas o capas finas.
Plastificantes para uso en las composiciones
termoplásticas según la presente invención incluyen ésteres de ácido
cítrico, ésteres de ácido tartárico, glicerol y sus ésteres,
adipatos, sebacatos, sorbitol, aceites vegetales epoxidizados,
aceites vegetales polimerizados, polioles, ftalatos, poliésteres
líquidos, glicolatos, p-toluensulfonamida y
derivados, glicoles y poliglicoles, ésteres de sorbitán, fosfatos,
ácidos grasos monocarboxílicos (C_{8}-C_{22}) y
sus derivados y mezclas de los mismos.
Preferiblemente la composición termoplástica de
la presente invención comprende de 10% a 80%, más preferiblemente de
25% a 70% en peso de la composición termoplástica, del polímero o
mezcla de polímeros termoplásticos y de 20% a 90%, preferiblemente
de 30% a 75% en peso de la composición termoplástica, del
plastificante o mezcla de plastificantes adecuados.
Las composiciones termoplásticas de la presente
invención pueden comprender además componentes adicionales para
mejorar adicionalmente la procesabilidad de las composiciones y
también las características mecánicas, así como otras
características como pegajosidad, resistencia al envejecimiento por
la luz y el oxígeno, aspecto visual etc., de las películas o capas
formadas a partir de dichas composiciones termoplásticas.
Dichos componentes opcionales incluyen resinas
adhesivas o mezclas de resinas adhesivas que tienen un punto de
reblandecimiento de 125ºC o menos. Resinas preferidas, las cuales
pueden estar presentes hasta en un 50% en peso de la composición
termoplástica, pueden seleccionarse de colofonias y ésteres de
colofonia, resinas hidrocarbonadas, resinas alifáticas, resinas
terpénicas y terpenofenólicas, resinas aromáticas, resinas C_{5}
sintéticas, mezclas de resinas
C_{5}-C_{9} sintéticas y mezclas de las mismas. Otros componentes opcionales de dichas composiciones termoplásticas incluyen antioxidantes, anti-radiación ultravioleta, pigmentos y mezclas de los mismos, los cuales pueden estar presentes en la composición a un nivel de hasta 10% en peso de la composición.
C_{5}-C_{9} sintéticas y mezclas de las mismas. Otros componentes opcionales de dichas composiciones termoplásticas incluyen antioxidantes, anti-radiación ultravioleta, pigmentos y mezclas de los mismos, los cuales pueden estar presentes en la composición a un nivel de hasta 10% en peso de la composición.
Una composición termoplástica según la presente
invención se puede fabricar con un proceso que de forma típica
comprenderá las etapas de proporcionar el polímero o mezcla de
polímeros termoplásticos y el plastificante o mezcla de
plastificantes adecuados, calentar los componentes y su
procesamiento, p. ej. con un mezclador adecuado para formar la
composición termoplástica en estado fundido que tiene la viscosidad
compleja deseada \eta*.
Según la presente invención, una capa permeable
al vapor de agua e impermeable a los líquidos se puede formar a
partir de la composición termoplástica de la presente invención
recubriendo un sustrato con dicha composición termoplástica. Las
películas o capas formadas a partir de las composiciones
termoplásticas de la presente invención preferiblemente tienen un
velocidad de transmisión del vapor de agua de al menos 100
g/m^{2}\cdot24 h, preferiblemente al menos 300
g/m^{2}\cdot24 h, con máxima preferencia al menos 500
g/m^{2}\cdot24 h, con un espesor de al menos 0,5 \mum.
Un proceso para la fabricación de una capa o
película a partir de una composición termoplástica según la presente
invención comprende de forma típica las etapas de proporcionar dicha
composición, calentarla hasta que se convierte en fluida y el
recubrimiento de un sustrato que tiene el espesor deseado con dicha
composición en estado fundido. Aunque dicho sustrato puede ser
simplemente un sustrato en formación, sobre el cual se recubre la
composición termoplástica con el fin de formar una película del
espesor deseado, la cual posteriormente se separa de dicho sustrato
y se usa como tal, en una realización de la presente invención, un
material compuesto permeable al vapor de agua e impermeable al agua,
puede formarse también de modo que comprenda una composición
termoplástica y un sustrato que se recubre con dicha composición
termoplástica, en donde el sustrato es también preferiblemente
permeable al vapor de agua.
Dicha realización de la presente invención
proporciona un material compuesto permeable al vapor de agua e
impermeable a los líquidos, en donde la contribución de la capa
formada a partir de una composición termoplástica de la presente
invención al rendimiento del material compuesto reside sólo en
proporcionar una barrera líquida y por tanto podría proporcionarse
de forma ventajosa lo más fina posible. El criterio físico de
rendimiento residual se proporciona preferiblemente mediante el
sustrato proporcionado, que por consiguiente preferiblemente actúa
también como una capa de soporte.
El sustrato, o capa de soporte puede ser
cualquier capa útil que sea preferiblemente también permeable al
vapor de agua, que tenga preferiblemente una permeabilidad al vapor
de agua de al menos 100 g/m^{2}\cdot24 h, más preferiblemente
al menos 300 g/m^{2}\cdot24 h, y con máxima preferencia al menos
500 g/m^{2}\cdot24 h.
Sustratos adecuados de uso en la presente
invención como capas de soporte incluyen películas bidimensionales,
planas y películas micro y macroporosas; películas macroscópicamente
expandidas; películas conformadas por aberturas; capas no tejidas y
tejidas. Según la presente invención las aberturas de dicha capa
pueden tener cualquier configuración, pero preferiblemente son
esféricas u oblongas y también pueden tener varias dimensiones. Las
aberturas preferiblemente se distribuyen de forma uniforme por toda
la superficie de la capa, sin embargo, también se contemplan las
capas que tienen sólo determinadas regiones de la superficie con
aberturas.
Capas planas porosas bidimensionales adecuadas de
la lámina inferior pueden estar hechas de cualquier material
conocido en la técnica, aunque preferiblemente se fabrican a partir
de materiales poliméricos comunes. Materiales adecuados son por
ejemplo los materiales de tipo Goretex™ o Sympatex™, bien conocidos
en la técnica por su aplicación en la ropa denominada transpirable.
Otros materiales adecuados incluyen XMP-1001 de
Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota,
EE.UU. y Exxaire XBF-101W, suministrados por Exxon
Chemical Company. En la presente memoria el término capa plana
bidimensional se refiere a las capas que tienen una profundidad de
menos de 1 mm, preferiblemente menos de 0,5 mm, en la que las
aberturas tienen un diámetro uniforme medio a lo largo de su
longitud y que no sobresalen del plano de la capa. El material con
aberturas para uso como una lámina inferior en la presente invención
se puede producir utilizando cualquiera de los métodos conocidos en
la técnica tales como los descritos en el documento EPO 293 482 y
las referencias incluidas en el mismo. Además, las dimensiones de
las aberturas producidas mediante este método puede aumentarse
aplicando una fuerza a lo largo del plano de la lámina inferior (es
decir, estirando la capa).
Películas conformadas por aberturas adecuadas
incluyen películas que tienen aberturas discretas que se extienden
más allá del plano horizontal de la superficie de la capa dirigida
hacia el núcleo orientada a la prenda de vestir formando de esta
manera protuberancias. Las protuberancias tienen un orificio
localizado en su extremo terminal. Preferiblemente dichas
protuberancias tienen forma de embudo, similares a las descritas en
US-3.929.135. Las aberturas situadas dentro del
plano y los orificios situados en el extremo terminal de las propias
protuberancias pueden ser circulares o no circulares, siempre que la
dimensión o el área transversal del orificio en el extremo de la
protuberancia sea menor que la dimensión o el área transversal de la
abertura situada dentro de la superficie en contacto con la prenda
de vestir de la capa. Preferiblemente dichas películas conformadas
por aberturas son unidireccionales, de modo que presentan al menos
básicamente, si no completo un transporte monodireccional del fluido
hacia el núcleo.
Películas expandidas macroscópicamente adecuadas
de uso en la presente invención incluyen películas como las
descritas en las patentes US-4.637.819 y
US-4.591.523.
Capas de soporte preferidas de uso en la presente
invención incluyen capas tejidas y no tejidas, con máxima
preferencia capas fibrosas hidrófobas, tales como no tejidos
hidrófobos.
Las estructuras compuestas de esta realización
preferidas de la presente invención son especialmente ventajosas, ya
que permiten la posibilidad de proporcionar un material compuesto en
donde una composición termoplástica puede recubrir un sustrato
soporte como una capa con el espesor deseado. Condiciones de
recubrimiento y aparatos típicos conocidos en la técnica para el
recubrimiento directo con masas fundidas de baja viscosidad pueden
utilizarse fácilmente con el fin de proporcionar una composición
termoplástica con el espesor deseado.
Un método posible para la formación de un
estratificado compuesto por revestimiento de un sustrato que actúa
como una capa de soporte con una composición termoplástica se
describe en la solicitud PCT WO 96/25902.
Al menos a la temperatura de recubrimiento, la
composición termoplástica en forma de una capa presenta
preferiblemente propiedades adhesivas sobre el sustrato de soporte
con el fin de formar el material compuesto preferido, de modo que no
se requiera adhesivo adicional para alcanzar una fijación permanente
entre la composición termoplástica y el sustrato. En algunas
aplicaciones, también puede ser deseable que una composición
termoplástica permanezca pegajosa a cualquier temperatura, es decir,
que se formule de modo que tenga las características típicas de un
adhesivo sensible a la presión.
Las composiciones termoplásticas de la presente
invención y las capas permeables al vapor de agua, impermeables a
los líquidos y las estructuras compuestas formadas a partir de las
mismas se pueden utilizar en numerosas aplicaciones en donde sea
deseable la impermeabilidad a los líquidos y la permeabilidad al
vapor de agua. En particular la presente invención puede utilizarse
eficazmente en artículos absorbentes, tales como pañales, compresas
higiénicas, salvaslips y productos para la incontinencia;
almohadillas para transpiración, como almohadilla para
transpiración para axilas, cintura y cabeza, inserciones para
cuellos, inserciones para zapatos, bandas para sombreros, y
protectores de lactancia; cobertores protectores para la cama, ropa
protectora y similares. Preferiblemente las capas permeables al
vapor de agua, impermeables a los líquidos y las estructuras
compuestas formadas a partir de las composiciones termoplásticas de
la presente invención tienen una velocidad de transmisión del vapor
de agua de al menos
100 g/m^{2}\cdot24 h, más preferiblemente al menos 300 g/m^{2}\cdot24 h y con máxima preferencia al menos 500 g/m^{2}\cdot24 h.
100 g/m^{2}\cdot24 h, más preferiblemente al menos 300 g/m^{2}\cdot24 h y con máxima preferencia al menos 500 g/m^{2}\cdot24 h.
Un material compuesto permeable al vapor de agua
e impermeable a los líquidos formado por el recubrimiento de una
composición termoplástica de la presente invención sobre un sustrato
adecuado se puede utilizar especialmente como la lámina inferior de
artículos absorbentes especialmente compresas higiénicas y
salvaslips. Dichos artículos comprenderán de forma típica
componentes conocidos por el experto en la técnica, tal como una
lámina superior permeable a los líquidos, un núcleo central
absorbente y lámina inferior y puede comprender opcionalmente
medios de sujeción, alas y similares.
Un copolímero de bloque de
poliéter-amida comercializado por Elf Atochem
(Francia) con el nombre comercial Pebax MV 1074 se preparó con
citrato de trietilo comercializado por Aldrich Co. e Irganox 1010
(agente antioxidante) comercializado por
Ciba-Geigy.
El polímero tiene un punto de fusión máximo por
DSC de 158ºC y a 178ºC y con una frecuencia de 1 rad/s muestra una
viscosidad compleja de 641 Pa.s (6410 poise).
La formulación final en porcentaje en peso tenía
la siguiente composición:
- 30% Pebax MV 1074
- 69% citrato de trietilo
- 1% Irganox 1010
La mezcla se extruyó a 160ºC para obtener una
película que tenía un espesor igual a 5 \mum. A la temperatura de
extrusión se descubrió que tenía viscosidades complejas de 51,7 Pa.s
y 17.2 Pa.s (517 poise y 172 poise) respectivamente a 1 y 1000 rad/s
de velocidad de cizalla. La película se laminó después directamente
sobre un sustrato constituido 100% por un no tejido de polipropileno
cardado hidrófobo, 34 g/m^{2} (capa de soporte), comercializado
con el nombre comercial Sawabond 4326 por Sandler (Alemania). El
sustrato compuesto tenía una velocidad de transferencia de vapor de
agua de 2530 g/m^{2}.24 h.
Según la presente invención la viscosidad
compleja se mide utilizando un reómetro RDA-II
comercializado por Rheometrics Co. La permeabilidad al vapor de agua
se mide a 23ºC según el método ASTM E-96 "Upright
Cup".
Claims (8)
1. Una composición termoplástica, que
comprende:
un polímero o mezcla de polímeros termoplásticos
que tiene una viscosidad compleja \eta* superior a 500 Pa.s (5000
poise) a una temperatura de 20ºC por encima del punto de fusión por
DSC de dicho polímero o mezcla de polímeros y a una frecuencia de 1
rad/s, seleccionándose dichos polímeros termoplásticos del grupo que
consiste en poliuretanos, copolímeros de bloque de
poli-éter-amidas, copolímeros de polietileno-ácido
acrílico, poli(óxido de etileno) y sus copolímeros, polilactida y
copolímeros, poliamidas, copolímeros de bloque de poliéster,
poliésteres sulfonados, copolímeros de bloque de poli-éter-éster,
copolímeros de bloque de poli-éter-éster-amida,
poliacrilatos, ácidos poliacrílicos y derivados, ionómeros,
polietileno-acetato de vinilo con un contenido de
acetato de vinilo de más del 28% en peso, poli(alcohol
vinílico) y sus copolímeros, éteres de polivinilo y sus copolímeros,
poli-2-etil-oxazolina
y derivados, polivinilpirrolidona y sus copolímeros, derivados de
celulosa termoplásticos o, mezclas de los
mismos,
mismos,
un plastificante o mezcla de plastificantes
compatibles adecuados para ajustar dicha viscosidad,
en donde dicha composición termoplástica tiene
una viscosidad compleja \eta* de 5 Pa.s a 400 Pa.s (50 poise a
4000 poise) a una frecuencia de 1 rad/s a una temperatura de proceso
de 210ºC o menos y una viscosidad compleja \eta* de menos de 200
Pa.s (2000 poise) a una frecuencia de 1000 rad/s a una temperatura
de proceso de 210ºC o menos, midiéndose dicha viscosidad compleja
utilizando un reómetro RDA-II comercializado por
Rheometrics Co.,
y en donde dichos plastificantes se seleccionan
de ésteres de ácido cítrico, ésteres de ácido tartárico, glicerol y
sus ésteres, adipatos, sebacatos, sorbitol, aceites vegetales
epoxidizados, aceites vegetales polimerizados, polioles, ftalatos,
poliésteres líquidos, glicolatos,
p-toluensulfonamida y derivados, glicoles y
poliglicoles, ésteres de sorbitán, fosfatos, ácidos grasos
monocarboxílicos (C_{8}-C_{22}) y sus derivados,
y mezclas de los mismos.
2. Una composición termoplástica según la
reivindicación 1, en donde dicho polímero termoplástico comprende
copolímeros de bloque de poli-éter-amida
termoplásticos, copolímeros de bloque de
poli-éter-éster-amida termoplásticos, copolímeros de
bloque de poliéster termoplásticos, poliuretanos termoplásticos, o
mezclas de los mis-
mos.
mos.
3. Una composición termoplástica según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha composición
comprende:
de 10% a 80%, preferiblemente de 25% a 70%, en
peso de dicha composición termoplástica, de dicho polímero o mezcla
de polímeros,
de 20% a 90%, preferiblemente de 30 a 75%, en
peso de dicha composición termoplástica, de dicho plastificante o
mezcla de plastificantes,
de 0 a 50% en peso de una resina promotora de la
pegajosidad compatible adecuada, seleccionándose dicha resina
promotora de la pegajosidad de colofonias y ésteres de colofonia,
resinas hidrocarbonadas, resinas alifáticas, resinas terpénicas y
terpeno-fenólicas, resinas aromáticas, resinas
C_{5} sintéticas, mezclas de resinas
C_{5}-C_{9} sintéticas y mezclas de las
mismas.
4. Una capa permeable al vapor de agua formada a
partir de la composición termoplástica de la reivindicación 1, en
donde dicha capa es impermeable a los líquidos y tiene una velocidad
de transmisión del vapor de agua (WVTR) de al menos 300
g/m^{2}\cdot24 h, siendo el espesor de dicha capa de al menos
0,5 \mum.
5. Un material compuesto permeable al vapor de
agua e impermeable a los líquidos, que comprende la capa de la
reivindicación 4 revistiendo un sustrato, siendo dicho sustrato
permeable al vapor de agua.
6. Un artículo absorbente, que comprende una capa
o material compuesto permeable al vapor de agua e impermeable a los
líquidos según las reivindicaciones 4 ó 5.
7. Un proceso para producir una composición
termoplástica según la reivindicación 1, que comprende las
eta-
pas de:
pas de:
- proporcionar dicho polímero o mezcla de
polímeros termoplásticos,
- proporcionar dicho plastificante o mezcla de
plastificantes adecuados,
- calentar dicho polímero o mezcla de polímeros
termoplásticos y dicho plastificante o mezcla de plastificantes y
combinarlos para formar dicha composición termoplástica en estado
fundido.
\newpage
8. Un proceso para producir una capa a partir de
una composición termoplástica de la reivindicación 1, que comprende
las etapas de:
- proporcionar dicha composición
termoplástica,
- calentar dicha composición termoplástica para
convertirla en fluida,
- recubrir un sustrato con dicha composición
termoplástica formando una capa que tiene un espesor.
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