ES2294205T5

ES2294205T5 - Art�?culo absorbente con componentes suaves y el�?sticos a dos caras.

Info

Publication number: ES2294205T5
Application number: ES02804477T
Authority: ES
Inventors: Randell Owen Hutson; Andrew James Peacock
Original assignee: Tredegar Film Products LLC
Current assignee: Tredegar Film Products LLC
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2012-03-09
Anticipated expiration: 2022-12-02
Also published as: WO2003047488A1; ATE374007T1; CN1596094A; HUP0402517A2; DE60222690T3; DE60222690D1; CA2465620A1; JP2005511345A; PL368910A1; EP1448135B2; HUP0402517A3; DE60222690T2; CN1273285C; JP4684554B2; ES2294205T3; JP2011025710A; EP1448135B1; BR0214807A; EP1448135A1; MXPA04004582A

Abstract

Un artículo absorbente que tiene un compuesto, incluyendo el compuesto: un primer material no elástico parecido a tela; un segundo material no elástico parecido a tela; y una capa elástica situada entre el primer material no elástico parecido a tela y el segundo material no elástico parecido a tela, teniendo la capa una elongación a rotura de al menos 50%, y teniendo el compuesto una elasticidad sustancialmente igual a la elasticidad de la capa elástica, habiéndose estirado el compuesto para romper los materiales no elásticos parecidos a tela primero y segundo.

Description

Artículo absorbente con componentes suaves y elásticos a dos caras.

Referencia cruzada a solicitudes anteriores

Esta solicitud de patente reivindica prioridad por la Solicitud de Patente provisional de Estados Unidos número 60/334.913, presentada el 30 de noviembre de 2001 titulada “Artículo absorbente con componentes suaves y elásticos de dos caras”.

Campo de la invención

La invención se refiere en general a artículos absorbentes y no absorbentes, y más en concreto a artículos absorbentes y no absorbentes incluyendo un componente elástico que se desea que sea suave.

Antecedentes

Los diseñadores de artículos absorbentes y no absorbentes se esfuerzan por mejorar la sensación táctil de los materiales, aumentar la transpirabilidad del artículo, y mejorar el tacto. Los diseñadores también desean mejorar el ajuste de artículos incorporando zonas elásticas, paneles, u otros componentes elásticos. Sin embargo, los materiales que tienen una sensación táctil y tacto agradables son generalmente no elásticos, y los materiales que son elásticos no tienen generalmente una sensación táctil y tacto agradables. Por lo tanto, existe una dicotomía entre proporcionar elasticidad y proporcionar una sensación y tacto agradables.

Las Patentes de Estados Unidos números 5.143.679, 5.156.793 y 5.167.897 de Weber y colaboradores, así como

5.921.973 de Newkirk y colaboradores, describen métodos para estirar incrementalmente una porción de un artículo construido de un laminado de un material no elástico que tiene un tacto agradable y un material elástico, teniendo el estiramiento la finalidad de impartir elasticidad al laminado. Más en concreto, estos métodos estiran el laminado pasando el laminado entre rodillos dentados engranados. Cuando se quita la fuerza de estiramiento, el laminado se retrae, haciendo que la capa no elástica se frunza o aumente de volumen. El laminado resultante tiene limitada elasticidad. Dado que las fibras de la capa no elástica permanece sin romperse, el laminado elástico se estira fácilmente hasta el punto donde se estiró previamente. A continuación, el laminado resiste fuertemente el estiramiento adicional, porque la capa no elástica debe ser estirada para que el laminado siga estirándose. Además, el laminado Weber no es perforado o transpirable.

Se describe otro laminado en las Patentes de Estados Unidos números 5.422.172, 5.592.690, 5.634.216 y 5.861.074 de Wu. Wu describe en estas patentes un método que es muy similar al método de Weber, a excepción de que Wu estira una hoja laminada completa. La hoja es un laminado de una capa elástica que se lamina por extrusión a una capa no elástica no tejida. La hoja laminada se estira con rodillos dentados engranados, y a continuación se puede estirar elásticamente hasta 150% de su longitud original. Como con el laminado de Weber, el laminado de Wu aumenta de volumen después del estiramiento, indicando que las fibras permanecen sin romperse. Por lo tanto, el laminado de Wu se estira fácilmente solamente hasta el punto al que se estiró originalmente (aquí hasta 150% de su longitud original), porque está limitado por las fibras sin romper de la capa no elástica no tejida. El laminado de Wu no está perforado.

Además de la sensación y tacto de los materiales usados en artículos, a menudo es importante que los materiales sean transpirables. La transpirabilidad preocupa menos en las lengüetas laterales, orejetas elásticas y otros sujetadores, tal como los descritos en la Patente de Estados Unidos número 6.255.236, puesto que está en paneles laterales, que se adaptan íntimamente al cuerpo del usuario. Las películas elásticas perforadas o de otro modo permeables a los gases permiten la transpirabilidad de la película manteniendo al mismo tiempo buena adaptabilidad. Adicionalmente, las capas elásticas transpirables permiten la evaporación de la transpiración y aumentan la circulación de aire dentro del artículo absorbente. La circulación de aire es especialmente beneficiosa, porque reduce la sensación de pegajoso que experimentan muchos usuarios durante el uso. Cuando se mejora la elasticidad, aumenta la adaptabilidad del artículo, y así cada vez es más importante que el artículo sea transpirable dado que no puede escapar aire entre el artículo y la piel del usuario. Ninguno de los laminados descritos en las patentes de Weber y de Wu están perforados.

Consiguientemente, se necesita un compuesto elástico mejorado que no se limite por la no elasticidad de las capas, pero que tenga una sensación y tacto agradables. Además, se necesita un compuesto elástico con sensación y tacto agradables, así como transpirabilidad.

Resumen

La presente invención se refiere a un compuesto suave y elástico de dos caras. El compuesto incluye un primer material no elástico parecido a tela, un segundo material no elástico parecido a tela, y una capa elástica entre el primer material no elástico parecido a tela y el segundo material parecido a tela, teniendo la película elástica una elongación a rotura de al menos 50%, y teniendo el compuesto una elasticidad sustancialmente igual a la elasticidad de la capa elástica habiéndose estirado el compuesto para romper los materiales no elásticos parecidos a tela primero y segundo, donde el primer material no elástico parecido a tela tiene una elongación a rotura sustancialmente diferente de la elongación a rotura del segundo material no elástico parecido a tela.

La invención también se refiere a un artículo absorbente que tiene un compuesto, incluyendo un primer material no elástico parecido a tela, un segundo material no elástico parecido a tela, una capa elástica situada entre el primer material no elástico parecido a tela y el segundo material no elástico parecido a tela, teniendo la capa elástica una elongación a rotura de al menos 50%, y teniendo el compuesto una elasticidad sustancialmente igual a la elasticidad de la capa elástica habiéndose estirado el compuesto para romper los materiales no elásticos parecidos a tela primero y segundo, donde el primer material no elástico parecido a tela tiene una elongación a rotura sustancialmente diferente de la elongación a rotura del segundo material no elástico parecido a tela.

La invención también se refiere a un artículo no absorbente que tiene un compuesto incluyendo un primer material no elástico parecido a tela, un segundo material no elástico parecido a tela, una capa elástica entre el primer material no elástico parecido a tela y el segundo material no elástico parecido a tela, teniendo la capa elástica una elongación a rotura de al menos 50%, y teniendo el compuesto una elasticidad sustancialmente igual a la elasticidad de la capa elástica habiéndose estirado el compuesto para romper los materiales no elásticos parecidos a tela primero y segundo, donde el primer material no elástico parecido a tela tiene una elongación a rotura sustancialmente diferente de la elongación a rotura del segundo material no elástico parecido a tela.

La invención también abarca un método de hacer un laminado elástico, incluyendo unir un primer material no elástico parecido a tela a un primer lado de una capa elástica, unir un segundo material no elástico parecido a tela a un segundo lado de la capa elástica, pasar el laminado a través de rodillos dentados engranados y romper el primer material no elástico parecido a tela y el segundo material no elástico parecido a tela.

Breve descripción de los dibujos

Estas y otras características, aspectos, y ventajas de la presente invención se entenderán mejor con referencia a la descripción siguiente, las reivindicaciones, y los dibujos donde: Las figuras 1A y 1B son vistas en sección transversal de dos compuestos suaves y elásticos de dos lados, perforados, ejemplares construidos según la invención. La figura 2 es una vista en sección transversal de otro compuesto suave y elástico de dos caras ejemplar construido según la invención. La figura 3A es un esquema de un proceso de fabricación ejemplar para uso al producir un compuesto suave y elástico de dos caras según la invención. La figura 3B es un esquema de una porción alternativa del proceso de fabricación ejemplar de la figura 3A. La figura 4 es un esquema de otro proceso de fabricación ejemplar para uso al producir un compuesto suave y elástico de dos caras según la invención. La figura 5 es un artículo ejemplar que incorpora sujetadores construidos con un compuesto suave y elástico de dos caras según la invención. La figura 6 es un artículo ejemplar que incorpora paneles laterales construidos con un compuesto suave y elástico de dos caras según la invención. La figura 7 es un artículo ejemplar no absorbente construido con un compuesto suave y elástico de dos caras según la invención. La figura 8 es una vista en sección transversal de un artículo ejemplar absorbente construido con un compuesto suave y elástico de dos caras según la invención. Y la figura 9 es una vista de una hoja superior de un artículo absorbente construido con un compuesto suave y elástico de dos caras según la invención.

Descripción detallada de las realizaciones ejemplares de la invención

Definiciones

En el sentido en que se usa aquí, el término “sustancialmente” significa que una propiedad o parámetro dado puede variar al menos aproximadamente 20% del valor indicado.

En el sentido en que se usa aquí, el término “zonas que rodean inmediatamente la región de máxima descarga de fluido” denota un área superficial que rodea la región de máxima descarga de fluido (por ejemplo, líquido) y/o residuo sólido y que se extiende aproximadamente 1 pulgada en todas las direcciones desde dicha región. Los términos “periferia”, “zonas periféricas” o “zonas periférica a” denotan el área superficial distinta de la zona de máxima descarga de fluido y las zonas que la rodean inmediatamente.

En el sentido en que se usa aquí, el término “permeabilidad” se refiere a la permeabilidad de un material a un vapor

o líquido.

En el sentido en que se usa aquí, el término “unión ultrasónica” significa un proceso realizado, por ejemplo, pasando el tejido entre una bocina sónica y un rodillo yunque como se ilustra en la Patente de Estados Unidos número

4.374.888 de Bornslaeger o en la Patente de Estados Unidos número 5.591.278 de Goodman y colaboradores. En un método ejemplar de unión ultrasónica, las varias capas que se han de unir conjuntamente son alimentadas simultáneamente a la línea de contacto de unión de una unidad ultrasónica. Varias de estas unidades están disponibles comercialmente. En general, estas unidades producen energía vibracional de alta frecuencia que funde componentes termoplásticos en los lugares de unión dentro de las capas y los une conjuntamente. Por lo tanto, la cantidad de energía inducida, la velocidad a la que los componentes combinados pasan a través de la línea de contacto, el intervalo en la línea de contacto, así como el número de lugares de unión determinan la extensión de adhesión entre las varias capas. Se puede obtener frecuencias muy altas, y las frecuencias de más de 18.000 cps (ciclos por segundo) se denominan en general ultrasónicas, dependiendo de la adhesión deseada entre varias capas y la opción de material, las frecuencias de sólo 5.000 cps o incluso más bajas pueden producir un producto aceptable.

En el sentido en que se usa aquí, el término “unión por puntos” significa unir uno o más tejidos en una pluralidad de puntos discretos. Por ejemplo, unión térmica por puntos implica generalmente pasar una o más capas a unir entre rodillos calentados, por ejemplo, un rodillo con dibujo en relieve y un rodillo de calandra liso. El rodillo en relieve tiene un dibujo de alguna forma de modo que todo el tejido no se una en toda su superficie, y el rodillo de calandra es generalmente liso. Como resultado, se han desarrollado varios dibujos para rodillos en relieve por razones tanto estéticas como funcionales.

En el sentido en que se usa aquí, el término “barrera” significa una película, laminado u otro tejido que es sustancialmente impermeable a la transmisión de líquidos y que resiste preferiblemente una hidrocarga de al menos 50 milibares (mbar) de agua. Hidrocarga en el sentido en que se usa aquí se refiere a una medida de las propiedades de barrera a los líquidos de un tejido. Sin embargo, se deberá indicar que los tejidos barrera de la invención pueden tener un valor de hidrocarga superior a 80 mbar, 150 mbar o incluso 300 mbar de agua.

En el sentido en que se usa aquí, el término “transpirable” se refiere a un material que es permeable a vapor de agua, que tiene una tasa mínima de transmisión de vapor de agua (WVTR) de aproximadamente 300 g/m2/día (24 horas). La WVTR de un tejido da una indicación de lo cómodo que será un tejido al llevarlo puesto. La WVTR se puede medir según ASTM E96-00. A menudo, las aplicaciones de barreras transpirables tienen típicamente WVTRs más altas, y los laminados transpirables de la presente invención pueden tener WVTRs superiores a aproximadamente 800 g/m2/día, 1500 g/m2/día, o incluso superiores a 3000 g/m2/día.

En el sentido en que se usa aquí, “monolíticamente transpirable” se refiere a un material que es transpirable al menos en parte a causa de su composición química.

En el sentido en que se usa aquí, el término “extensible” se refiere a un material que, a la aplicación de una fuerza de empuje, se puede alargar o estirar al menos en una dirección.

En el sentido en que se usa aquí, el término “elástico” significa un material que, a la aplicación de una fuerza de empuje, es estirable, es decir extensible, a una longitud estirada de preferiblemente al menos 150% de su longitud relajada no sometida a empuje, y que recuperará al menos 50% de su elongación a la liberación de la fuerza de elongación.

En el sentido en que se usa aquí, el término “estiramiento permanente” significa la cantidad de estirar que queda después de la eliminación de una fuerza de empuje expresado como porcentaje de la longitud original: estiramiento permanente (%) = ((longitud final -longitud original) x 100) / longitud original.

Un ejemplo hipotético sería una muestra de 1,00 pulgada de largo de un material que es elongable a 1,50 pulgadas y que, a la liberación de la fuerza de empuje, volverá a una longitud de 1,25 pulgadas. Esta muestra tiene un “estiramiento permanente” de 25%.

En el sentido en que se usa aquí, los términos “inelástico” y “no elástico” se refieren a cualquier material que no caiga dentro de la definición anterior de “elástico”.

En el sentido en que se usa aquí, el término “prenda” significa cualquier tipo de atuendo destinado a llevarse puesto. Incluye, entre otras cosas, trajes y monos industriales de trabajo, ropa interior, calzones, camisetas, camisas, guantes, calcetines y análogos.

En el sentido en que se usa aquí, el término “producto de control de infecciones” significa artículos para medicina, e incluye, entre otras cosas, batas y ropa quirúrgica, mascarillas faciales, gorros, tapones y campanas quirúrgicos, protectores de calzado, cubiertas de botas y zapatillas, apósitos para heridas, vendas, compresas de esterilización, paños, prendas de vestir como batas de laboratorio, monos, delantales y camisas, ropa de cama de pacientes, sábanas de camilla y palangana, y análogos.

En el sentido en que se usa aquí, el término “cubierta protectora” significa una cubierta para varios artículos, por ejemplo, vehículos tal como coches, camiones, barcos, aviones, motocicletas, bicicletas, carros de golf, etc, cubiertas para equipo que a menudo se deja a la intemperie como rejillas, equipo de patio y jardinería (cortacésped, motocultores, etc) y muebles de jardín, así como cubierta de suelos, manteles y cubiertas de zonas de pinic.

En el sentido en que se usa aquí, el término “artículos absorbentes” significa artículos que absorben y contienen fluidos corporales y otros exudados corporales. Más específicamente, un artículo absorbente incluye prendas de vestir que se ponen sobre contra o cerca del cuerpo de un usuario para absorber y contener los varios exudados descargados de un cuerpo. Una lista no exhaustiva de ejemplos incluye compresas, pantalones de entrenamiento, calzones absorbentes, productos de incontinencia para adultos, y productos higiénicos femeninos.

En el sentido en que se usa aquí, el término “artículos no absorbentes” significa artículos no destinados a ser utilizados para absorber fluidos. Una lista no exhaustiva de ejemplos incluye prendas de vestir, cubiertas protectoras, y productos para control de infecciones.

En el sentido en que se define aquí, “tasa de estiramiento” o “I/w” es la relación de la longitud deformada a la longitud original de una muestra estirada. En el contexto de un dispositivo dentado engranado (IMG), es la distancia entre la línea central de los dientes de engranaje “w” y la longitud más larga experimentada por el laminado mientras es estirado entre los dientes de engranaje “I”, que tiene lugar a la profundidad de enganche máxima. Una definición equivalente es: Tasa de estiramiento = longitud deformada / longitud original En el sentido en que se define aquí “elongación porcentual” es: Elongación porcentual = (aumento de la longitud de la muestra x 100) / longitud original

o elongación porcentual = (Tasa de estiramiento -1) x 100.

Descripción de las realizaciones ejemplares

Con referencia primero a la figura 1A se ilustra un compuesto suave y elástico de dos caras 10 para uso en un artículo absorbente o no absorbente. El compuesto suave y elástico de dos caras 10 tiene un primer material no elástico 12 en una superficie de una capa elástica 14, y un segundo material no elástico 16 en una superficie opuesta de la capa elástica 14.

En una realización ejemplar, la capa elástica 14 es una película coextrusionada que tiene un núcleo elástico 18, una primera capa de revestimiento 20 y una segunda capa de revestimiento 22 en las superficies exteriores del núcleo elástico 18. Sin embargo, cae dentro del alcance de la invención usar otras configuraciones de capas elásticas. La capa elástica 14 puede tener una elongación a rotura del orden de 50% a más de 700%.

Si se desea que el compuesto 10 sea transpirable, la capa elástica 14 puede tener agujeros 24 que pasan a través del núcleo elástico 18 y de las capas del revestimiento 20, 22. Las figuras 1A y 1B ilustran compuestos ejemplares 10 que tienen agujeros 24. La figura 2 ilustra una realización ejemplar alternativa donde el compuesto 10 no tiene agujeros. La capa elástica 14 también se puede hacer de un material no transpirable y material de relleno (tal como carbonato de calcio, talco u otros materiales conocidos en la técnica) que se hacen transpirables por estiramiento para crear vacíos de interconexión alrededor de las partículas de relleno, o un material monolíticamente transpirable, de modo que una realización no perforada, tal como la de la figura 2, todavía pueda ser transpirable.

La capa elástica 14 se puede hacer de cualesquiera materiales adecuados elásticos como materiales poliméricos naturales o sintéticos. Los ejemplos de polímeros adecuados incluyen polietilenos de baja cristalinidad, polietileno de baja cristalinidad catalizado con metaloceno, copolímeros de etileno acetato de vinilo (EVA), poliuretano, poliisopreno, copolímeros de butadieno-estireno, copolímeros bloque de estireno tal como estireno/isopreno/estireno (SIS), estireno/butadieno/estireno (SBS), o copolímeros bloque de estireno/etileno-butadieno/estireno (SEBS). Las mezclas de estos polímeros solos o con otros materiales elásticos o no elásticos de modificación también se contemplan como útiles en la presente invención. En algunas realizaciones preferidas, los materiales elastoméricos pueden incluir materiales elastoméricos de alto rendimiento tales como copolímeros bloque elastoméricos. Un ejemplo de un copolímero bloque elastomérico adecuado se vende bajo la denominación comercial KRATON, marca comercial registrada de Shell Oil Company.

Los materiales no elásticos 12, 16 se eligen para proporcionar un tacto parecido a tela, es decir, un tacto fibroso que es suave y/o sedoso. No es necesario que los materiales no elásticos 12, 16, aunque sean fibrosos, proporcionen un tacto parecido a tela. En la realización ejemplar, los materiales no elásticos 12, 16 son láminas no tejidas cardadas o hiladas. Sin embargo, cae dentro del alcance de la invención utilizar otros materiales no elásticos, incluyendo, aunque sin limitación, hojas no tejidas fundidas por soplado y tendidas al aire y telas tejidas.

Los materiales no elásticos se pueden hacer de cualesquiera materiales adecuados. Una lista no exhaustiva de materiales adecuados incluye poliéster, polietileno, polipropileno, y otros homopolímeros y copolímeros de poliolefina, resinas poliméricas acrílicas y sus mezclas multicapa, rayón, algodón, celulosa, y mezclas de cualquiera de los anteriores. El primer material no elástico 12 se elige de modo que tenga una elongación a rotura diferente de la elongación a rotura del segundo material no elástico 16. Las propiedades restantes pueden ser sustancialmente las mismas.

Con referencia a la figura 3, ahora se explicarán métodos ejemplares de hacer el compuesto 10 de la invención. Al hacer el compuesto 10, la capa elástica 14 es extrusionada (en una capa elástica de un solo componente 14) o coextrusionada (en una capa elástica 14 que tiene un núcleo 18 y capas de revestimiento 20, 22) de un troquel de película 30 a una etapa de unión 32a o 32b donde el primer material no elástico 12 se une a la capa elástica 14. El primer material no elástico 12 se puede fijar a la capa elástica 14 usando varias técnicas conocidas en la técnica. La etapa de unión 32a es un proceso de laminado en vacío, tal como el proceso de laminado en vacío descrito en la Patente de Estados Unidos número 5.733.628 de James Pelkie, y puede ser usado para producir una capa elástica perforada tridimensional 14 como se representa en la figura 1A. Según el método descrito en Pelkie, la capa elástica 14 en un estado fundido o semifundido se pasa sobre un tambor de laminado en vacío 34, por ejemplo un tamiz de vacío, juntamente con el primer material no elástico 12. El primer material no elástico 12 se pone en contacto con una superficie de la capa elástica 14 por un rodillo de choque 36. La presión baja dentro del tambor de laminado en vacío 34 arrastra porciones de la capa elástica 14 parcialmente al tambor 34. Las porciones empujadas al tambor 34 imparten una forma tridimensional a la capa elástica 14 (en vez de su forma sustancialmente plana bidimensional extrusionada) y eventualmente rotura para formar agujeros 24 (representados en la figura 1A). Después de perforar la capa elástica 14, la presión baja dentro del tambor 34 también mantiene el primer material no elástico 12 en contacto con el material elástico 14 cuando la capa elástica 14 se enfría, permitiendo por ello que el primer material no elástico 12 se una a la capa elástica 14. No se necesita adhesivo. La utilización de la etapa de unión 32a crea un compuesto tridimensional transpirable 10.

Alternativamente, el primer material no elástico 12 se puede poner en contacto con el tambor de laminado en vacío 34, y la capa elástica fundida o semifundida 14 se puede recubrir sobre el material no elástico 12 enfrente del tambor de laminado en vacío 34. En este caso, no se forman agujeros en la capa elástica 14 y el compuesto 10 se asemejará a la figura 2.

En una etapa de unión alternativa 32b, el primer material no elástico 12 y el material elástico 14 se unen usando un sistema de unión por puntos, tal como un sistema térmico o ultrasónico, un adhesivo, o por otros métodos conocidos en la técnica. En cada uno de estos sistemas, la capa elástica 14 se pone en contacto con el primer material no elástico 12 con rodillos 38. Los rodillos 38 pueden ser un rodillo con dibujo y un rodillo liso (es decir, unión térmica), bocina sónica y rodillo yunque (es decir, unión ultrasónica), u otros tipos de rodillos. La utilización de la etapa de unión 32b no crea necesariamente un compuesto transpirable o tridimensional 10, porque los procesos de unión de la etapa de unión 32b no implican perforar la capa elástica 14 o formar la capa elástica 14 en una forma tridimensional. Si se desea lograr una capa elástica tridimensional 14 y/o una capa elástica perforada 14, se debe realizar procesos separados de formación y/o perforación. Por ejemplo, la capa elástica 14 puede ser perforada mecánicamente, por ejemplo, perforando la capa elástica con pasadores calentados o no calentados (que se explican más adelante).

En un método ejemplar, el segundo material no elástico 16 se introduce a contacto con una superficie de la capa elástica unida 14 enfrente de la superficie en la que se une el primer material no elástico 12. El segundo material no elástico 16 se puede unir a la capa elástica 14 con adhesivo, por un método de unión por puntos tal como unión térmica o ultrasónica, o por otros métodos conocidos en la técnica.

Con referencia brevemente a la figura 4, uno o ambos del primer material no elástico 12 y el segundo material no elástico 16 pueden ser laminados por extrusión con la capa elástica 14. En un proceso de laminado por extrusión, la capa elástica 14 es extrusionado a la línea de contacto de rodillos 40 juntamente con uno o ambos del primer material no elástico 12 y el segundo material no elástico 16. Dado que la capa elástica 14 está fundida o semihundida, se une con el primer material no elástico 12 y/o el segundo material no elástico 16 cuando se enfría. Además, uno o ambos rodillos 40 pueden ser enfriados para templar la capa elástica 14. Como sucede con la etapa de unión 32b, el laminado por extrusión no imparte agujeros o una forma tridimensional a la capa elástica 14. Por lo tanto, si se desea que la capa elástica 14 tenga una forma tridimensional y/o agujeros, se debe realizar procesos de formación y/o perforación separados. La figura 4 también ilustra un proceso ejemplar para perforar el compuesto usando pasadores calentados o no calentados que perforan el compuesto 10. El compuesto resultante 10 se asemejará a la figura 1 B.

Con referencia de nuevo a la figura 3, después de unir el primer material no elástico 12 y el segundo material no elástico 16 a la capa elástica 14, el compuesto 10 se estira para romper los materiales no elásticos 12, 16. La figura 3 ilustra el estiramiento del compuesto 10 usando rodillos dentados engranados calentados o no calentados (IMG) 42; sin embargo, también son aceptables otros métodos de estirar el compuesto 10, tal como orientación en la dirección de la máquina (MDO) y ensanchado. Los rodillos IMG 42 tienen dientes circunferencialmente orientados (no representados específicamente) que engranan y por ello estiran el compuesto 10 cuando pasa a través de los rodillos 42. La dirección de movimiento del compuesto 10 a través de los rodillos IMG 42 se denomina comúnmente la dirección de la máquina. Los rodillos IMG 42 estiran el compuesto 10 y rompen el primer material no elástico 12 y el segundo material no elástico 16 en una dirección sustancialmente perpendicular a la dirección de la máquina, en otros términos, la dirección transversal. Cae dentro del alcance de esta invención estirar alternativamente el compuesto 10 y romper los materiales no elásticos 12, 16 en la dirección de la máquina. Además, porciones limitadas del compuesto 10 pueden ser estiradas independientemente para crear zonas locales de material elásticamente recuperable.

El primer material no elástico 12 tiene una elongación a rotura diferente de la del segundo material no elástico 16; uno no elástico se romperá antes que el otro cuando se estire el compuesto 10. Dado que los materiales no elásticos 12, 16 no se rompen simultáneamente, la fuerza máxima necesaria para estirar el compuesto 10 y romper las capas no elásticas es menor que si las capas no elásticas se rompiesen a la misma elongación. Esto es deseable porque muchos dispositivos de estiramiento, por ejemplo los rodillos IMG 42, pueden no ser capaces de aplicar la fuerza necesaria para romper simultáneamente el primer material no elástico 12 y el segundo material no elástico 16. El compuesto resultante 10 es suave y elástico. A causa de los materiales no elásticos rotos, el compuesto 10 se puede alargar pasado el punto de elongación incremental y no se limita por el módulo de estiramiento de los materiales no elásticos. En otros términos, la elongación del laminado dependerá primariamente de la capa elástica, y por lo tanto se alargará sustancialmente más allá de la tasa de estiramiento lograda por los engranajes engranados.

La figura 5 ilustra un artículo ejemplar 50 que incorpora el compuesto suave y elástico de dos caras 10 de la invención en sujetadores 52. Los sujetadores 52 se han previsto para fijar al menos parcialmente el artículo alrededor del cuerpo del usuario. Aunque la figura ilustra un pañal o artículo para adultos incontinentes usando sujetadores 52 de una configuración particular, cae dentro del alcance de la invención usar el compuesto 10 en otras configuraciones de sujetadores en otros artículos absorbentes y no absorbentes.

La figura 6 ilustra otro artículo ejemplar 60 que incorpora el compuesto suave y elástico de dos caras 10 de la invención como paneles laterales elásticos 62. Los paneles laterales 62 permiten que el artículo se flexione y adapte al menos parcialmente al cuerpo del usuario. Adicionalmente, el compuesto 10 puede estar configurado de manera que sea transpirable, incluyendo agujeros 24 (que se ven mejor en la figura 1A o 1B) o materiales monolíticamente transpirables, incrementando por ello la comodidad del usuario al permitir el flujo de aire a través de los paneles laterales 62. Aunque la figura ilustra un pañal o artículo para adultos incontinentes usando paneles laterales 62 de una configuración particular, cae dentro del alcance de la invención usar el compuesto 10 en otras configuraciones de paneles laterales en otros artículos absorbentes y no absorbentes.

La figura 7 ilustra un artículo ejemplar no absorbente 70, en este caso una cubierta protectora para vehículo, que incorpora el compuesto suave y elástico de dos caras 10. Cuando se usa en un artículo no absorbente, el compuesto 10 puede estar configurado de modo que sea transpirable, incluyendo agujeros 24 (que se ven mejor en la figura 1A o 1B), incluyendo materiales monolíticamente transpirables, o incluyendo un material no transpirable y material de relleno y estirándolo para crear vacíos de interconexión alrededor de las partículas de relleno. El artículo no absorbente 70 se puede hacer de una sola capa del compuesto 10 o de múltiples capas incluyendo capas del compuesto 10 y otros materiales. Aunque la figura ilustra una cubierta protectora, cae dentro del alcance de la invención usar el compuesto 10 en otros artículos no absorbentes.

La figura 8 ilustra una vista en sección transversal de un artículo ejemplar absorbente 80. El artículo absorbente 80 tiene al menos una hoja superior 82 colocada mirando al usuario, un núcleo absorbente 84, y una hoja trasera 86 colocada mirando en dirección contraria al usuario. Se puede incluir otras capas en esta construcción; sin embargo, solamente se representan la hoja superior 82, el núcleo absorbente 84, y la hoja trasera 86 para claridad. El compuesto suave y elástico de dos caras 10 se puede incorporar en la hoja superior 82 o la hoja trasera 86 solo o en combinación con otras películas. Como una hoja trasera 86, es deseable, aunque no necesario, que el compuesto 10 esté perforado. Como una hoja superior 82, el compuesto 10 deberá tener agujeros 24 (que se ven mejor en la figura 1) para que los exudados puedan pasar al núcleo absorbente 84. Opcionalmente, como se representa en la figura 9, en una hoja superior 82, el primer material no elástico 12 se puede omitir inmediatamente alrededor de la zona de máxima descarga de fluido con el fin de maximizar la transmisión de fluido de la capa elástica 14, manteniendo al mismo tiempo el tacto suave del material no elástico 12 en las zonas restantes.

Ejemplos ilustrativos

El ejemplo 1 es un compuesto construido con una primera capa (primer material no elástico) que es un material no

tejido hilado de 15 gsm (gramos por metro cuadrado) de BBA Nonwovens, que se puede obtener comercialmente como FPN-639. La segunda capa (capa elástica) es una capa elástica perforada coextrusionada gruesa de 68,6 µm (2,4 milésimas de pulgada) que tiene dos capas de revestimiento de polietileno no elásticas de 3,8 µm (0,15 milésima de pulgada) de grosor y un núcleo elástico de 61,0 µm (2,4 milésimas de pulgada) de grosor. Los agujeros 5 están dispuestos en una serie cuadrada con 787,4 agujeros por metro lineal en una configuración cuadrada (619.998,8 agujeros por metro cuadrado, malla 20, 20 agujeros por pulgada lineal, 400 agujeros por pulgada cuadrada) que proporciona una zona abierta de aproximadamente 10%. La tercera capa (segunda capa no elástica) es un no tejido cardado de 20 gsm de BBA Nonwowens, que se puede obtener comercialmente como FPN-337D. Las capas primera y segunda se unen usando el proceso de laminado en vacío según las ideas de la patente de

10 Pelkie. El bilaminado (las capas primera y segunda) se une entonces a la tercera capa en un proceso de laminado adhesivo usando adhesivo sensible a la presión fundido en caliente que se puede obtener comercialmente de National Starch Company, como Easy Melt 34-563 A. El laminado se estira pasándolo una vez entre un par de rodillos dentados circunferencialmente ranurados engranados que proporcionan una tasa de estiramiento de 4,60 (360% de elongación) a una velocidad de 30,5 mpm (metros por minuto) (100 ppm (pies por minuto)).

15 El ejemplo 2 consta de los mismos materiales que el ejemplo 1 y se hizo usando los mismos procesos que en el ejemplo 1, a excepción de que los rodillos dentados engranados operaron a una velocidad superficial de 15,2 mpm (50 ppm).

20 El estiramiento incremental para romper las fibras de las capas primera y tercera logró un resultado no anticipado en el que ambos laminados pueden resistir una elongación de más de 700% sin experimentar rasgado, u otro fallo, de la capa elástica.

Las propiedades elásticas de los laminados resultantes se exponen en la tabla 1. Para referencia, a continuación se 25 exponen los métodos de prueba usados para medir los valores en las tablas 1-5.

Las propiedades de tracción (resistencia a la tracción en rotura, elongación a rotura y elongación a carga de 198 N/m) se determinaron estirando un espécimen de 25,4 mm (1,00 pulgada) de ancho con una longitud calibrada de 50,8 mm (2,00 pulgada) a 50,8 mm/min (2,00 pulgada/min) usando agarres lineales.

30 La “Carga @ 100%” y “Carga @ 30% Rc2” se midieron en la dirección transversal. “Carga @ 30% Rc2” es la carga sostenida por una muestra de 25,4 mm (1,00 pulgada) de ancho con una longitud calibrada de 25,4 mm (1,00 pulgada) después de la secuencia de estiramiento siguiente. La muestra se estira a 500% de deformación a 12,7 mm/min (0,50 pulgada/min), inmediatamente se deja relajar a 12,7 mm/min (0,50 pulgada/min) a 0% de extensión, y

35 mantuvo a 0% de extensión durante 60 segundos. La muestra se estira entonces a 200% de deformación a 254 mm/min (10,00 pulgada/min), se mantiene a 200% de deformación durante 30 segundos, y después se deja relajar a 254 mm/min (10,00 pulgada/min) a 0% de extensión y se mantiene durante 30 segundos. A continuación, la muestra se estira a 200% de deformación a 254 mm/min (10,00 pulgada/min), se mantiene a 200% de deformación durante 30 segundos, y deja relajar a 254 mm/min (10,00 pulgada/min). Entonces se indica la carga a 30% de deformación.

40 El estiramiento permanente se obtiene estirando una muestra de 25,4 mm (1,00 pulgada) de ancho con una longitud calibrada de 25,4 mm (1,00 pulgada) a 200% de elongación a 254 mm/min (10,00 pulgada/min), manteniendo la muestra a 200% de elongación en 30 segundos, dejando que la muestra se relaje a 254 mm/min (10,00 pulgada/min) a 0% de extensión, manteniendo la muestra a 0% de extensión durante 30 segundos, estirando entonces la muestra a 254 mm/min (10,00 pulgada/min). El estiramiento permanente se registra a la elongación a la

45 que se mide una carga no cero.

TABLA 1

Ejemplo: 1 2

Grosor de la capa elástica (!m): 68,6 68,6

Velocidad superficial (mpm): 30,5 15,2

Resistencia a la tracción a rotura TD (N/m): 764 870

Elongación a rotura TD (%): 786 778

Elongación TD @ 193 N/m carga (%): 218 213

Carga @ 100% (N/m): 63,0 71,7

Carga @ 30% Rc2 (N/m): 3,5 5,5

El ejemplo 3 tiene los mismos materiales que el ejemplo 1 y se hizo usando los mismos procesos que el ejemplo 1, a excepción de que el grosor del núcleo elástico se redujo de 61,0 a 53,3 µm (2,4 a 2,1 milésima de pulgada), reduciendo así el grosor de la capa elástica a 61,0 µm (2,4 milésimas de pulgada).

5 El ejemplo 4 tiene los mismos materiales que el ejemplo 1 y se hizo usando los mismos procesos que el ejemplo 1, a excepción de que el grosor del núcleo elástico se incrementó de 61,0 a 71,1 µm (2,4 a 2,8 milésimas de pulgada), incrementando así el grosor de la capa elástica a 78,7 µm (3,1 milésima de pulgada). La tasa de estiramiento era 4,28 (328%) (frente a 4,60 (360%) del ejemplo 1) y los rodillos dentados engranados operaron a una velocidad

10 superficial de 15,2 mpm (50 ppm).

El estiramiento incremental para romper las fibras de las capas primera y tercera logró un resultado no anticipado en el que ambos laminados pueden resistir una elongación superior a 700%.

15 Las propiedades elásticas de los laminados resultantes se exponen en la tabla 2 siguiente:

TABLA 2

Ejemplo: 3 4

Grosor de la capa elástica (!m): 61,0 78,7

Velocidad superficial (mpm): 30,5 15,2

Relación de estiramiento: 4,60 4,28

Resistencia a la tracción a rotura TD (N/m): 803 937

Elongación a rotura TD (%): 815 778

Elongación TD @ 193 N/m carga (%): 212 196

Carga @ 100% (N/m): 64,6 78,3

Carga @ 30% Rc2 (N/m): 4,7 7,5

Estiramiento permanente (%): 7,8 5,3

20 El ejemplo comparativo 5 es un laminado de una primera capa que es un no tejido cardado de 20 gsm de BBA Nonwowens, que se puede obtener comercialmente como FPN-337D, una segunda capa que es una capa elástica perforada coextrusionada de 78,7 µm (3,1 milésimas de pulgada) de grosor que tiene dos capas de revestimiento de polietileno no elásticas de 3,8 µm (0,15 milésima de pulgada) de grosor y un núcleo elástico de 71,1 µm (2,8 milésimas de pulgada), y una tercera capa de un no tejido cardado de 20 gsm de BBA Nonwowens, que se puede

25 obtener comercialmente como FPN-337D. Los agujeros de la segunda capa se disponen en una serie cuadrada con 787,4 agujeros por metro lineal que proporciona una zona abierta de aproximadamente 10%. Las capas primera y segunda se unen en un proceso de laminado en vacío según las ideas de la patente de Pelkie. El bilaminado se une entonces a la tercera capa en un proceso de laminado adhesivo usando adhesivo sensible a la presión caliente fundido que se puede obtener comercialmente de National Starch Company, como Easy Melt 34-563 A. El laminado

30 se estira pasándolo una vez entre un par de rodillos dentados circunferencialmente ranurados engranados que proporcionan una tasa de estiramiento de 4,28 (328% de elongación) a una velocidad de 15,2 mpm (50 ppm). La diferencia entre los ejemplos 4 y 5 es que ambas capas parecidas a tejido en el ejemplo comparativo 5 son no tejidos cardados de 20 gsm, mientras que en el ejemplo 4 la primera capa es un no tejido hilado de 15 gsm. El ejemplo comparativo 6 tiene los mismos materiales que el ejemplo 5 y se hizo usando los mismos procesos que

35 en el ejemplo 5, a excepción de que se usó material no tejido de 24 gsm (BBA FPN-333D) como las capas primera y tercera.

Las propiedades elásticas de los laminados resultantes se exponen en la tabla 3 siguiente:

40 TABLA 3

Capa parecida a tela 1: Hilado 15 gsm Cardado 20 gsm Cardado 24 gsm

Capa parecida a tela 2: Cardado 25 gsm Cardado 20 gsm Cardado 24gsm

Resistencia a la tracción a rotura TD (N/m): 937 1035 996

Elongación a rotura TD (%): 778 797 780

Elongación TD @ 193 N/m carga (%): 196 147 142

Carga @ 100% (N/m): 78,3 90,9 95,3

Carga @ 30% Rc2 (N/m): 7,5 7,5 7,1

Estiramiento permanente (%): 5,3 6,3 6,7

El ejemplo comparativo 7 se hace de los mismos materiales y procesos que el ejemplo 2, con la excepción de que no se estiró -las muestras de prueba se midieron en estado no estirado. Como muestran los datos, esta muestra tiene la elongación a rotura TD más alta de todas las muestras. Esto es una indicación de que tiene lugar cierto

5 grado de daño en el proceso de estiramiento. Los datos también muestran que la elongación TD % a 193 N/m de carga era sumamente baja. Esto es coherente con una muestra no estirada y es una clara indicación del valor de la invención que es crear materiales blandos altamente elásticos que se estiran sin precisar grandes fuerzas de estiramiento. El ejemplo comparativo 8 es similar al ejemplo 2 a excepción de que la segunda capa de material parecido a tela es

10 un no tejido hilado de 15 gsm (FPN-639). La tasa de estiramiento lograda con esta muestra es menor que la tasa de estiramiento lograda con otras muestras porque los engranajes engranados no girarán en una profundidad de enganche superior a 2,67 mm (105 milésimas de pulgada) (frente a 3,30 mm (130 milésimas de pulgada)). Esto prueba el valor de la invención con respecto al uso de materiales parecidos a tela con puntos de rotura sustancialmente diferentes. En este caso, dado que las elongaciones en rotura no son sustancialmente diferentes, el

15 equipo se somete a esfuerzo y en algunos casos no funcionará. Si no se puede lograr una tasa alta de estiramiento, el compuesto resultante exhibirá una baja elongación TD a 193 N/m de carga.

Las propiedades de los laminados resultantes se exponen en la tabla 4 siguiente:

20 TABLA 4

Ejemplo: 2 Comparativo 7 Comparativo 8

Capa parecida a tela 1: Cardado 15 gsm Cardado 15 gsm Hilado 15 gsm

Capa parecida a tela 2: Hilado 20 gsm Hilado 20 gsm Hilado 15 gsm

Tasa de estiramiento: 4,60 1,00 3,79

Resistencia a la tracción a rotura TD (N/m): 870 913 933

Elongación a rotura TD (%): 778 905 774

Elongación TD @ 193 N/m carga (%): 213 28 91

Carga @ 100% (N/m): 71,7 399,2 253,5

Carga @ 30% Rc2 (N/m): 5,5 0,4 3,1

Estiramiento permanente (%): 7,0 18,3 8,0

El ejemplo comparativo 9 es una muestra de película solamente (es decir la película elástica sin capas parecidas a tela no elásticas) hecha de los mismos materiales que la capa elástica del ejemplo 1. El grosor del núcleo elástico es 25 53,3 µm (2,1 milésimas de pulgada) con revestimiento de 3,8 µm (0,15 milésima de pulgada) de grosor, para un grosor total de 61,0 µm (2,4 milésimas de pulgada) en comparación con 68,6 (2,4 milésimas de pulgada) del ejemplo

1. El ejemplo comparativo 9 no se estiró entre rodillos dentados engranados antes de la prueba. Los datos relativos al ejemplo comparativo 9 y al ejemplo 1 se exponen en la tabla 5 siguiente. Las diferencias entre el ejemplo 1 y el ejemplo comparativo 9 se pueden entender fácilmente en términos de la invención y las diferencias de grosor de la

30 capa elástica y diferencias de procesado. La resistencia a la tracción y la elongación a rotura del ejemplo

comparativo 9 son algo más altas que las del ejemplo 1, lo que indica el trabajo de la capa elástica del ejemplo 1 por los rodillos dentados engranados. La elongación TD @ 193 N/m del ejemplo comparativo 9 es sustancialmente mayor que la del ejemplo 1; la diferencia es atribuible a la resistencia residual del no tejido después del estiramiento entre los rodillos dentados engranados. La carga a 100% de elongación del ejemplo comparativo 9 es 5 sustancialmente más alta que la del ejemplo 1, porque sus revestimientos no se habían estirado pasando entre rodillos dentados engranados. La carga @ 30% Rc2 del ejemplo 1 es ligeramente más alta que la del ejemplo comparativo 9, principalmente porque la capa elástica del ejemplo 1 es más gruesa que la del ejemplo comparativo

9.

10 TABLA 5

Ejemplo: 1 Comparativo 9

Grosor de la capa elástica (!m): 68,6 61,0

Resistencia a la tracción a rotura TD (N/m): 764 893

Elongación a rotura TD (%): 786 897

Elongación TD @ 193 N/m carga (%): 218 452

Carga @ 100% (N/m): 63,0 94,5

Carga @ 30% Rc2 (N/m): 3,5 2,0

Estiramiento permanente (%): 8,7 5,0

Claims

REIVINDICACIONES

1.

Un artículo absorbente que tiene un compuesto, incluyendo el compuesto: un primer material no elástico parecido a tela; un segundo material no elástico parecido a tela; y una capa elástica situada entre el primer material no elástico parecido a tela y el segundo material no elástico parecido a tela, teniendo la capa una elongación a rotura de al menos 50%, y teniendo el compuesto una elasticidad sustancialmente igual a la elasticidad de la capa elástica, habiéndose estirado el compuesto para romper los materiales no elásticos parecidos a tela primero y segundo, donde el primer material no elástico parecido a tela tiene una elongación a rotura sustancialmente diferente de la elongación a rotura del segundo material no elástico parecido a tela.
2.

El artículo absorbente de la reivindicación 1, donde el compuesto se incorpora a al menos uno de una hoja superior, una hoja trasera, un sujetador, una cinturilla, un panel lateral, y una pernera.
3.

El artículo absorbente de la reivindicación 1 donde la capa elástica incluye: una primera capa de revestimiento no elástica; una segunda capa de revestimiento no elástica; y un núcleo elástico entre las capas de revestimiento primera y segunda.
4.

Un artículo no absorbente incluyendo un compuesto, incluyendo un primer material no elástico parecido a tela; un segundo material no elástico parecido a tela; y una capa elástica entre el primer material no elástico parecido a tela y el segundo material no elástico parecido a tela, teniendo la capa elástica una elongación a rotura de al menos 50%, y teniendo el compuesto una elasticidad sustancialmente igual a la elasticidad de la capa elástica, habiéndose estirado el compuesto para romper los materiales no elásticos parecidos a tela primero y segundo, donde el primer material no elástico parecido a tela tiene una elongación a rotura sustancialmente diferente de la elongación a rotura del segundo material no elástico parecido a tela.
5.

El artículo de las reivindicaciones 1 o 4, donde la capa elástica es transpirable.
6.

El artículo de las reivindicaciones 1 o 4, donde la capa elástica incluye un material monolíticamente transpirable.
7.

El artículo de las reivindicaciones 1 o 4, donde la capa elástica incluye un material no transpirable y un relleno que ha sido estirado para crear vacíos de interconexión.
8.

El artículo de las reivindicaciones 1 o 4, donde la capa elástica incluye una película perforada tridimensional.
9.

El artículo de las reivindicaciones 1 o 4, donde la capa elástica incluye una película perforada bidimensional.
10.

El artículo de las reivindicaciones 1 o 4, donde el material no elástico parecido a tela incluye un material no tejido.
11.

Un compuesto elástico, incluyendo: un primer material no elástico parecido a tela; un segundo material no elástico parecido a tela; y una capa elástica entre el primer material no elástico parecido a tela y el segundo material no elástico parecido a tela, teniendo la capa elástica una elongación a rotura de al menos 50%, y teniendo el compuesto una elasticidad sustancialmente igual a la elasticidad de la capa elástica, habiéndose estirado el compuesto para romper los materiales no elásticos parecidos a tela primero y segundo,donde el primer material no elástico parecido a tela tiene una elongación a rotura sustancialmente diferente de la elongación a rotura del segundo material no elástico parecido a tela.
12.

El compuesto de la reivindicación 11, donde la capa elástica es transpirable.
13.

El compuesto de la reivindicación 11, donde la capa elástica incluye un material monolíticamente transpirable.
14.

El compuesto de la reivindicación 11, donde la capa elástica incluye un material no transpirable y un relleno estirado para crear vacíos de interconexión.
15.

El compuesto de la reivindicación 11, donde la capa elástica incluye una película perforada tridimensional.
16.

El compuesto de la reivindicación 11, donde la capa elástica incluye una película perforada bidimensional.