使用形状记忆聚合物的制品和方法技术

本发明专利技术公开了一种制品，所述制品包括：非织造纤维网和一条或多条粘合到所述非织造纤维网的带材。所述带材包含形状记忆聚合物，所述形状记忆聚合物具有应变临时形状和固有形状。如果在转变温度或更高的温度下加热，所述带材从所述应变临时形状至少部分地转变为所述固有形状，从而引起所述非织造纤维网发生折叠、翘弯、或起皱中的至少一种。本发明专利技术还公开了加热所述制品以提供折叠的、翘弯的、和/或起皱的制品的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
形状记忆材料在最初形成时采用固有的形状。如果随后在转变温度(Tfa)或更高的温度下对形状记忆材料加热，则该材料会软化，并将响应于外加应カ而变形。如果在该状态下冷却形状记忆材料，该材料将无限期地保持其应变临时形状。如果将应变形状记忆材料再加热到足够高的温度(高于转变温度)，则应变形状记忆材料将回复到其固有形状。一些聚合物材料是形状记忆材料。为简便起见，下文将此类聚合物形状记忆材料称为形状记忆聚合物(SMP)。SMP的秘密隐藏在其分子网络结构中，该结构通常包含物理或化学交联。在一些情况下，物理交联由至少两个単独相形成。ー个是具有最高热转变T±R的相，其确定了在重建物理交联时必须超过的温度，该物理交联是固有形状形成的原因。第二个相包括能够在特定转变温度(Tfa)以上发生软化的转换链段，并且是临时形状形成的原因。在一些情况下，接近SMP的玻璃化转变温度(Tg)，在其他情况下，其接近SMP的熔融温度CU。超过(同时保持低于T±R)会使转换链段软化，使得SMP恢复其固有形状。在Tfa以下，链段的柔性为至少部分受限的。在其他情况下，聚合物为化学交联的。这些化学交联通常为共价键。这些化学交联可在聚合物初始固化时形成，通常通过在聚合混合物中加入多官能単体实现。或者，化学交联可在初始聚合后形成，例如通过辐射，如UV光或电子束来实现。当交联形成时，化学交联的形状记忆聚合物的固有形状被固定，并且这些化学交联聚合物的这种固有形状即使在极端温度下通常也不可改变。
技术实现思路
在ー个方面，本专利技术提供了ー种制品，其包含非织造纤维网；粘合到该非织造纤维网的带材，其中所述带材包含形状记忆聚合物，其中所述带材具有应变临时形状和固有形状，并且其中如果在转变温度或更高的温度下加热，则所述带材会从应变临时形状至少部分地转变为固有形状，从而引起非织造纤维网发生折叠、翘弯、起皱中的至少ー种。在另一方面，本专利技术提供了一种制备制品的方法，该方法包括将带材粘合到非织造纤维网，其中所述带材包含形状记忆聚合物，其中所述带材具有应变临时形状和固有形状，并且其中如果在转变温度或更高的温度下加热，则所述带材会从应变临时形状至少部分地转变为相应的固有形状，从而引起非织造纤维网发生折叠或起皱中的至少ー种。在一些实施例中，带材在沿带材不连续的点处粘合到非织造纤维网。在一些实施例中，带材沿带材连续地粘合到非织造纤维网。在一些实施例中，带材和非织造纤维网是平的。在一些实施例中，带材是弯曲的。在另一方面，本专利技术提供了ー种制品，其包含非织造纤维网；粘合到该非织造纤维网的带材，其中所述带材包含形状记忆聚合物，其中每个带材分别具有应变临时形状和固有形状，并且其中如果在转变温度或更高的温度下加热，则所述带材会从其相应的应变 临时形状至少部分地转变为其相应的固有形状，从而引起非织造纤维网发生折叠或起皱中的至少ー种。在另一方面，本专利技术提供了一种制备制品的方法，该方法包括将带材粘合到非织造纤维网，其中所述带材包含形状记忆聚合物，其中每个带材分别具有应变临时形状和固有形状，并且其中如果在转变温度或更高的温度下加热，则所述带材会从其相应的应变临时形状至少部分地转变为其相应的固有形状，从而引起非织造纤维网发生折叠或起皱中的至少ー种。在一些实施例中，带材具有各自的长度，并且其中至少一条带材在不连续点处粘合到非织造纤维网。在一些实施例中，带材具有各自的长度，并且其中至少一条带材连续地粘合到非织造纤维网。在一些实施例中，带材和非织造纤维网是平的。在一些实施例中，带材是线性的。在一些实施例中，带材完全设置在非织造纤维网的ー个主表面上。在ー些实 物。 在一些实施例中，根据本专利技术的方法还包括在转变温度或更高的温度下对一条或多条带材进行加热。在另一方面，本专利技术提供了一种根据本专利技术的方法制备的制品。在一些实施例中，制品包括呼吸器面罩或褶皱型过滤器。有利的是，根据本专利技术的制品和方法可用于制备各种三维非织造制品，但其现有形式基本上为平的，因此可有效地包装、储存和运输；例如，作为叠堆片材或作为卷材。如本文所用术语“粘合的”是指例如通过粘合剂或机械紧固件、焊接等牢固地固定，并且不一定意味着直接接触，虽然直接接触是可允许的；术语“翘弯”是指形成一个或多个杯形；术语“褶皱”是指聚集或收缩和起皱；以及术语“带材”是指可包括直的和/或弯曲的部分的细长线段，其可以具有或可以不具有均匀的宽度和/或厚度，并且其可独立于其他带材，或与其他带材互连(如就网状物而言)。本专利技术的特征和优点应通过阅读详细说明以及所附权利要求书而进行理解。可以结合本专利技术的各个示例性实施例来如下说明本专利技术的这些和其他特征及优点。上述
技术实现思路
并非意图描述本公开的每个公开实施例或每种实施方案。以下附图和详细说明更具体地举例说明了示例性实施例。附图说明图I为示出制备根据本专利技术ー个实施例的示例性制品的方法的エ艺流程图。图2A-2C分别为根据本专利技术一个实施例的示例性制品在加热到其转变温度前的示意性俯视图、示意性仰视图、和示意性侧视图。图3A-3C分别为根据图2A-2C所示实施例的示例性制品在加热到其转变温度后的示意性俯视图、示意性仰视图、和示意性侧视图。图4A-4C分别为根据本专利技术一个实施例的示例性制品在加热到其转变温度前的示意性俯视图、示意性仰视图、和示意性侧视图。图5A-5C分别为根据图4A-4C所示实施例的示例性制品在加热到其转变温度后的示意性俯视图、示意性仰视图、和示意性侧视图。图6为示出制备根据本专利技术ー个实施例的示例性制品的方法的エ艺流程图。图7A-7B分别为根据本专利技术一个实施例的示例性制品在加热到其转变温度前的横截面后视图和横截面侧视图。 图8A-8B分别为根据图7A-7B所示实施例的示例性制品在加热到其转变温度后的剖面后视图和横截面侧视图。图9A-9B分别为根据本专利技术一个实施例的示例性制品在加热到其转变温度前的后视图和横截面侧视图。图10A-10B分别为根据图9A-9B所示实施例的示例性制品在加热到其转变温度后的后视图和横截面侧视图。图11A-11B分别为根据本专利技术一个实施例的示例性制品在加热到其转变温度前的后视图和横截面侧视图。图12A-12B分别为根据图IIA-IIB所示实施例的示例性制品在加热到其转变温度后的后视图和横截面侧视图。尽管上述各图示出了本专利技术的若干个实施例，但是如讨论所述，还可以想到其他的实施例。在所有情况下，本专利技术仅仅示例性而非限制性地示出本专利技术。应当理解，本领域的技术人员可以设计出大量其他修改形式和实施例，这些修改形式和实施例也在本专利技术的原理的精神和范围内。附图可能未按比例绘制。在所有附图中，相同參考标号可表示相同部件。具体实施例方式根据本专利技术的非织造纤维网可以是任何类型例如，梳理成网和交叉错叠的纤维网、熔喷纤维网、熔纺纤维网、气纺纤维网、湿法成网纤维网、以及它们的组合。形成此类非织造纤维网的方法是本领域众所周知且广泛实施的方法。非织造网可具有任何厚度、密度、或基重，但通常为膨松有弹性的开放式非织造纤维网形式。非织造纤维网可以包括连续纤維和/或短纤维。非织造纤维网可以包括单纤维类型，或者其可以包括两种或更多种纤维类型的共混物。例如，非织造纤维网可以是具有不同长度和/或组成的两种或更多种纤维的共混物。単独的纤维可以包括单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.24 US 61/264,0241.一种制品，所述制品包括 非织造纤维网；和 粘合到所述非织造纤维网的带材，其中所述带材包含形状记忆聚合物，其中所述带材具有应变临时形状和固有形状，并且其中如果在转变温度或更高的温度下加热，所述带材会从所述应变临时形状至少部分地转变为所述固有形状，从而引起所述非织造纤维网发生折叠、翘弯、起皱中的至少ー种。2.根据权利要求I所述的制品，其中所述带材在沿所述带材不连续的点处粘合到所述非织造纤维网。3.根据权利要求I所述的制品，其中所述带材沿所述带材连续地粘合到所述非织造纤维网。4.根据权利要求I所述的制品，其中所述带材和所述非织造纤维网为平坦的。5.根据权利要求I所述的制品，其中所述带材为弯曲的。6.—种制品，所述制品包括 非织造纤维网；和 粘合到所述非织造纤维网的带材，其中所述带材包含形状记忆聚合物，其中每个带材分别具有应变临时形状和固有形状，并且其中如果在转变温度或更高的温度下加热，所述带材会从其相应的应变临时形状至少部分地转变为其相应的固有形状，从而引起所述非织造纤维网发生折叠或起皱中的至少ー种。7.根据权利要求6所述的制品，其中所述带材的至少一部分为互连的。8.根据权利要求7所述的制品，其中所述带材包括网状物。9.根据权利要求6所述的制品，其中所述带材具有各自的长度，并且其中至少一条所述带材在不连续点处粘合到所述非织造纤维网。10.根据权利要求6所述的制品，其中所述带材具有各自的长度，并且其中至少一条所述带材连续地粘合到所述非织造纤维网。11.根据权利要求6所述的制品，其中所述带材和所述非织造纤维网为平坦的。12.根据权利要求6所述的制品，其中所述带材为线性的。13.根据权利要求6所述的制品，其中所述带材完全设置在所述非织造纤维网的ー个主表面上。14.根据权利要求6所述的制品，其中所述带材设置在所述非织造纤维网的相背主表面上。15.根据权利要求6所述的制品，其中所述带材的至少ー些以平行布置方式设置。...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·D·鲁莱，凯文·M·莱万多夫斯基，约翰·M·塞巴斯蒂安，菲利普·G·马丁，赛义德·A·安哥德吉旺德，马文·E·琼斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：