挤压粘合的非织造材料/弹性材料层压物制造技术

一种挤压粘合的非织造材料弹性薄膜层压物，它包括一个直接粘合到至少一个非织造料片层上的弹性薄膜，在层压物的至少一部分范围粘合是基本连续的，形成了一个可伸展部分。这个可伸展部分至少在一个方向上可以伸展，它的断裂伸长率至少是２５０％，在伸长率为１００％的应力大于３００Ｎ／ｃｍ＃＋［２］。弹性薄膜的外表面直接粘合到非织造料片的纤维上，未使用介于其间的胶粘剂层。层压物的有用伸长率范围大于１００％，这就可使层压物至少在这个范围伸长和恢复，形成弹性的层压带，而不发生非织造料片的分层或者破坏。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
和领域本专利技术涉及由弹性薄膜和非织造材料构成的具有可控弹性特性的层压物以及制造这种层压物的方法。为了改善舒适度或美学外观或者为了提供弹性织物的其他的特性，人们知道采用把一层弹性料片压在另一层料片上的方法。例如，美国专利4525407提到为了提供一种弹性体复合物，可行的方法是把一种弹性材料以一些间断的部位粘合在一种基材上，这种基材相对于弹性材料具有较小的伸长率和较小的弹性回复率。该弹性材料可以是薄膜或者网状结构的弹性体，并以间断的部位粘合在一般非弹性的基材上，这种非弹性基材是薄膜、机织材料或者非织造材料。接着将层压物拉伸，使之相对非弹性的基材发生弹性形变，而当弹性材料恢复后该基材就产生了折皱。此专利进一步指出，如果弹性材料和弹性较小的材料之间的粘合没有伸长能力的话，那么有些粘合部位就会在拉伸的时候被破坏。这可能是因为弹性较小的材料发生形变，在粘合部位从弹性材料上拉开。一种相似的使用胶粘剂的点状粘合方法在美国专利5683787和5939178中提到。在5683787的专利中，是使用热或者胶粘剂的点接触，接着再使弹性较小的非织造材料在粘合点之间进行拉伸和永久变形来产生间断部位的粘合。5939178的专利和前面的方法有点相似，但是，它进一步需要在粘合点的位置之间使用脱粘材料来保证除粘合部位外，和非织造材料层接触的弹性薄膜层在其他任何部位都是不接触。另外，弹性片材和/或伸展性较小的非织造材料可以针刺进行点粘合之前预先拉伸，如在美国专利4446189所述，然后将层压物如同上述进行拉伸。弹性料片与非弹性料片的胶粘剂粘合也已经在如美国专利4935287、5143679和5921973中描述过，它们都限制于使用胶粘剂来形成层压物。4935287和5921973的专利描述了图案形或点形使用胶粘剂，材料随后就被拉伸来使它活化并在胶粘剂粘合的点之间产生聚集。5143679的专利描述了一种胶粘剂的使用方法，这种施加既可以是在间断部位，也可以是基本上连续的，据称要根据所希望得到的特性来选择。粘合到弹性材料上之前，将可颈缩的非织造材料进行预拉伸在一些专利中曾被广泛的讨论美国专利4981747、5116662、5226992、5514470、5804021、5883028、6001460和PCT/US98/29241。上述第一个编号为4981747的专利提出把弹性材料在至少两个位置连接到可逆颈缩的材料上。这种可逆颈缩材料通常是一种纺粘非织造材料，经过拉伸使得在垂直于拉伸的方向的材料产生收缩，然后进行热定形。虽然在本领域中已知有其他粘合方法，但是作为例子的层压物是用热和压力来进行图形粘合的。也叙述了通常100％的热粘合，此时是在100°F和1500psi的两块光滑平板之间，把聚丙烯纺粘材料粘合到熔喷的KRATONG弹性纤维薄片上。所得到的层压物据称可以在横向上伸长140％(比较而言弹性料片可以伸长超过500％)，但是在主向上却不能伸长这么多。5116662的专利描述了以非线性图形进行的点粘合方法，此时弹性料片点粘合在颈缩的非织造材料上。美国专利6001460描述了一种在足够压力下点粘合的方法，使得弹性体聚合物薄片材料熔化并流入非织造织物将非织造织物的纤维包起来。这里非织造材料也是一种颈缩的材料。这种方法用于解决试图使两种相互之间没有天然的粘合力的不类似材料的粘合问题。(在前面专利中提到的作为例子的聚丙烯纺粘织物和KRATONG弹性体则是容易粘合的)。5883028的专利描述一种特殊的层压物，这种层压物中的弹性体是一种粘合在颈缩非织造材料上的可呼吸形成薄膜的聚合物上。而且这种粘结方法据称是任何合适的方法，包括加热法或超声波法或胶粘剂法的点粘合。美国专利5914084是另一篇关于在弹性料片上连接颈缩非织造材料的专利，但没有提到具体的粘合方法。美国专利5514470描述了在两个压力滚筒之间把弹性非织造材料或者薄膜挤压层压在颈缩非织造材料上的可能性，此时在两个压力滚筒之间的缝隙是可以调节的。非织造材料就是前述的颈缩材料。该专利指出，在通常情况下，相比于加压的辊隙而言，敞开的狭缝使复合物材料伸展所需要的力减少至少25％。其实施例显示，颈缩材料和弹性薄膜之间的粘合力是从7.3到9.7千克/英寸2(实施例15-20)。所用的弹性薄膜是KRATONG和聚乙烯以及RegalrezTM1126的共混物。作为例子的非织造材料是聚丙烯纤维形成的颈缩编粘料片。一般而言，所有这些专利，层压物的可伸展性大致上受到可逆颈缩的非织造材料颈缩程度的制约。美国专利5804021提到了一种特殊的非织造料片，它有大量的缝隙，使料片能够通过缝隙在伸展方向上扩展而容易拉伸。这些缝隙必须是垂直于拉伸方向延伸的。缝隙既可以是连续的也可以是间断的。有缝隙的非织造材料通过合适的方法粘合在弹性料片上，这些方法包括超声波粘合法、红外粘合法、射频粘合法、粉粒胶粘剂粘合法、水力缠结法、机械缠结法、挤压层压法。在铬合金滚筒和橡胶滚筒之间锻模中的挤压层压使用的是前面提到的作为例子所用的材料，这些材料据称只有在横向上即与缝隙相同的方向上具有弹性。材料通过缝隙的扩展进行拉伸的。在纤维非织造材料上连接非弹性热塑性薄膜的挤压层压法的使用，在欧洲专利187725和美国专利473840中提到。在这些专利中要避免的问题，是在挤压层压过程中热塑性薄膜会完全透入非织造材料或者其他织物中导致层压物柔软性的降低。通常，描述的条件是在辊隙压力为60到120psi，在一个急冷光滑的滚筒和一个橡胶支撑滚筒之间形成的辊隙中将热塑性薄膜挤入。据称这就使热塑性材料透入到纤维材料受到限制，透入的厚度小于纤维材料层厚度的一半，因此能够提供各层之间足够的粘合力。低于60psi的辊隙压力不适用，据称是由于在热塑性薄膜和纤维料片之间形成较弱的粘合。上述热塑性薄膜是非弹性的，所以得到的层压物不准备进行随后的拉伸。美国专利5908412提出了使用聚乙烯薄膜作为粘连层，形成柔软度好的非弹性薄膜和非织造材料构成的层压物。在非织造材料上的层压条件是在铬合金滚筒和橡胶滚筒之间有个缝隙。“涂覆上”聚乙烯薄膜，能提供剥离力小于98×10-3kN/m的层压带。热塑性薄膜向非织造材料的挤压层压(所得的层压带随后在“环轧过程”中被拉伸)在美国专利5422172和5382461中都提到，这些专利分别描述了热塑性弹性薄膜和热塑性塑性薄膜的层压。此挤压层压过程和前面473840的专利描述的相似，但是，在此5422172的专利中所述的辊隙压力为10到80psi，这个压力据称对于每平方码大约10到60克基重的纤维料片来说足够可以得到满意的粘合。在5422172的专利中的实施例指出，所得的粘合程度导致了在弹性薄膜和非织造材料之间的总体粘合，这意味者弹性材料和非织造材料不能被分开。这些实施例中的层压物进行了小于100％的拉伸。本专利技术的目标是提供一种弹性薄膜/非织造材料构成的层压物，这种层压物具有柔软性、高伸展性、良好弹性的组合，能够在高伸长条件下进行应力活化，而不发生分层或者断裂，并且这种层压物能够直接方便地通过挤压层压法来制造。较好实例的简单描述本专利技术涉及一种挤压粘合的非织造材料的弹性薄膜构成的层压物，这种层压物包括一层直接粘合在至少一层非织造料片层上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挤压粘合的非织造材料和弹性薄膜构成的层压物，它包括一层弹性薄膜，在层压物的至少一部分范围上该弹性薄膜基本连续地直接粘合在至少一层非织造料片层上，形成一个可伸长部分，所述可伸长部分至少在一个方向上可以被伸长，其断裂伸长率至少是２５０％，在伸长率为１００％时的应力（Ｓ↓［１］）大于３００Ｎ／ｃｍ↑［２］，并且其有用伸长率范围大于１００％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JC尼高德，BW伊顿，SN米切尔，SG诺奎斯特，SLG王，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]