彈性層壓件的高強度貫通粘合方法
2023-05-15 14:03:06 3
專利名稱：彈性層壓件的高強度貫通粘合方法
技術領域：
本發明涉及一種用於一次性物品例如尿布等構件中的層壓結構。具體地說，本發明涉及一種高強度的貫通粘合(through-bonding)技術，該技術能夠提高可伸展層壓件的強度和耐久性。
幾種類型的無紡織物在本領域中是公知的。一般來說，無紡織物包含有聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙酯、尼龍、或人造絲的纖維，並且以許多方法例如粘接、熱粘合、黏結或其它本領域公知的方法被聚集在一起。熱粘合的無紡聚丙烯在一次性物品中尤其普遍。熱粘合聚丙烯是可透氣的且具有柔軟的象布料一樣的手感，該特點對於這些用途來說尤其適用。
本申請的受讓人已經致力於研究各種用在無紡層壓結構中的粘接劑，例如參見由Bonnie M.Harris和Moniana Kanderski於1996年4月15日申請的、題目為「基於熱熔融粘接劑的耐油聚丁烯基」的美國專利申請No.08/632,117；以及由Mark D.Alper和Diane Strelow於1997年8月19日申請的、題目為「用於一次性柔軟物品的酸含量高的熱熔融粘接劑」的美國專利申請No.08/914,523，這兩篇文獻在這裡被引用作為參考。如在上面所引用的專利申請中所述，難以找到能夠有效地將無紡材料粘合到被要求用於無紡層壓件結構中的彈性薄膜或網格布上的粘接劑。某些彈性薄膜或布(例如耐油材料或包括有不相容的操作助劑的材料)完全難以與無紡織物層壓在一起。另外，因為在該層壓件受到反覆伸展的時施加在該粘合件上的機械應力的原因，所以特別難以與彈性薄膜或織物形成有效且長久的粘合。
以下針對彈性薄膜和網格布的說明被加入用來對在用市場上銷售的彈性薄膜或織物來生產層壓結構時所遇到的一些困難提供更完全的說明。
市場上銷售的彈性薄膜和網狀織物通常是由A-B-A成塊共聚物製成的，例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯以及其它聚烯烴例如但不限於乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和低密度聚乙烯(LDPE)。這些彈性體材料通常包括重量百分比約為20％-30％的彈性塊體共聚物，以及重量百分比約為20％-30％的其它聚烯烴或乙烯醋酸乙烯酯。這些薄膜及其特定組成的一個例子可從美國專利No.4,476,180中得到。一旦這些彈性織物被配製並壓制而成，該織物可能非常粘。該發粘特性使得在擠壓生產線及隨後的轉換設備中對織物的加工變得困難。為了克服與彈性織物的發粘特性相關的問題，彈性織物的製造商們通常在其組分中加入相對較多數量的防粘劑。例如，具有分子式CH3-R-CO-NH2的脂肪酸醯胺通常被用作防粘劑。其中的字母R通常為具有12-24個原子長度的重複-CH2-單元鏈。最常用的脂肪酸醯胺為芥酸醯胺。它由HumkoSheffieldChemical公司在市場上以Kemamide E的商標銷售。這種特定的防粘劑具有一種碳鏈，該碳鏈有22個單元長、分子重量大約為337.6，並且毛細管法熔點大約為82℃。
加入到該彈性薄膜和織物中的防粘劑對於在生產無紡層壓件中通常所用的現有技術的熱熔融粘接劑來說已經產生出顯著的問題。具體地說，人們認為防粘劑在特定的環境情況下變得易流動，或者與用於彈性薄膜或網狀織物中的聚合物不相容；這兩個因素結合起來導致防粘劑會逐漸沉積在或結合到該薄膜或網狀織物的外部表面上。該防粘劑具有蠟的特性，一旦結合到薄膜或網狀織物的外部表面上時它們便作為一種潤滑劑。對於彈性薄膜和網狀織物的生產者來說，這具有兩個有價值的好處。第一個好處在於，薄膜或網狀織物的外部表面上蠟狀層的存在有助於防止相鄰的薄膜層在被裝成輥形時相互粘結在一起(在本行業中被稱作「布層粘連」)。第二個好處在於該蠟狀層用作一種潤滑劑，從而有利於在該薄膜被開卷以及後面在輥子上方加工時的使用(即在隨後的印染加工和/或處理過程中)。
雖然上述的防粘劑有利於甚至能改善在生產中使用這些合成薄膜和網狀織物，但是轉移到該薄膜或網狀織物的外部表面上的防粘劑容易破壞或顯著減弱現有技術的粘接劑的粘接力。目前在所銷售的產品中的薄膜中存在的防粘劑的重量百分比在大約0.1％到1％的範圍內，但是目前在產品中一些薄膜的百分比含量差不多有4.5％。可以在美國專利Nos.4,476,180、4,977,014和4,714,735中找到在薄膜或織物中使用防粘劑的進一步說明，所有這些專利在這裡被引用作為參考。
考慮到把熱熔融粘接劑塗布到彈性薄膜和織物方面的問題，本行業一直在尋找一種熱熔融粘接劑組分，該粘接劑能夠有效地把這些彈性薄膜和網狀織物粘接到透氣材料例如無紡織物上。
與現有的試圖研製出改善的粘接劑相對照，本發明涉及採用一種用於彈性層壓件的高強度貫通粘合方法。在優選的實施例中，該層壓結構包括兩個無紡材料外層以及層壓於這兩個無紡材料外層之間的內部彈性層。該內部彈性層優選是一種網狀織物，並且根據本發明提供形成貫通的開口，從而第一無紡外層的粘合側通過這些開口與第二無紡外層的粘合側粘結在一起。本發明的一個重要方面涉及採用貫通粘合粘接劑，以使第一和第二無紡材料外層通過內層中的至少一些開口直接相互粘合。通過該彈性網狀織物中的開口在無紡層之間形成的直接粘合使該彈性網狀織物機械地固定在該三層件結構中。在許多應用中，還要求提供用於把外部無紡層直接粘接到所述彈性織物上的粘接劑。但是，主要由通過彈性織物中的開口而在外部無紡層之間出現的直接粘接劑來提高無紡三層件結構的耐久性。
在一些無紡/彈性網狀織物三層件或類似結構中，無紡層沿著加工方向是不可伸展的，但是沿著橫向方向是可伸展的。該彈性網狀織物使得該三層件能夠在該三層件伸展時沿著橫向方向伸展，並且能夠在伸展停止時使該三層件恢復到鬆弛位置。在外部無紡層直接與彈性網狀織物粘接而不是通過該織物中的開口相互粘合的無紡三層件結構中，反覆的伸展容易引起分層。這是由在粘接彈性材料過程中的內在問題產生的。即使在有反覆伸展的時候，採用根據本發明的貫通粘合方法也能基本上消除了該問題。
本發明並不限於無紡彈性網狀織物三層件。例如，該貫通粘合方法除了能提高無紡類型的層壓結構的耐久性之外，還能提高採用透氣材料類型的層壓結構的耐久性。另外，本發明應該不限於三層件(如三層)結構，因為根據本發明該結構還可以包含附加的層。
另一方面，本發明提供一種在層壓機上生產透氣且可伸展的層壓織物的方法，該層壓機接收兩個透氣材料(如無紡的)織物和一個具有多個貫通開口的彈性織物。該方法有利於這些透氣層通過彈性織物中的開口貫通粘合。該方法包括將一第一透氣材料織物送進層壓機。與第一透氣材料織物分開，還把一第二透氣材料織物送進層壓機中。另外，還將具有多個開口的彈性織物送進層壓機。上述織物層與設在透氣材料層之間的彈性織物層對準。在這些織物層完全對準之前，將貫通粘合粘接劑塗布在至少一個透氣材料織物的粘合側上。該貫通粘合粘接劑優選通過液滴塗布機以液滴進行塗布，但是也可以採用其它公知的方法進行塗布。但是該粘接劑必須在這樣的條件(溫度、粘度、加工速度、壓力等)下進行塗布該條件足以讓貫通粘合粘接劑能夠流過彈性層中的開口並且能夠在這些織物被對準且隨後被壓在一起的時候潤溼其它透氣材料織物的粘合側。優選的貫通粘合粘接劑是一種耐油的聚丁烯基熱熔融粘接劑，但是本發明也可以採用其它類型的貫通粘合粘接劑。在粘接劑已經被塗布且這些織物已經被對準之後，這些織物通過壓縮夾縫實現被潤溼的第一和第二透氣材料織物的粘合側之間的緊密接觸。該壓力優選為至少50磅/英寸。優選的是，壓縮夾縫由硬質輥(如鋼輥)和彈性輥(例如橡膠輥)形成。重要的是，要有足夠量的貫通粘合粘接劑，以通過彈性織物中的開口潤溼兩個透氣材料織物的粘合側，並且還要有足夠的壓力，以確保被潤溼的透氣材料織物的粘合側緊密接觸，以利於正確的粘合。然後如本領域所公知的一樣，該層壓織物可以沿著加工方向被縱向地切開並打上孔，以形成撕開線並且形成多塊層壓織物。
優選的是，把貫通粘合粘接劑的液滴塗布到其中一個透氣材料織物的粘合側上，但是不直接塗布在第二透氣材料織物上。或者，優選把噴塗粘接劑塗布在第二透氣材料織物上。此後，彈性織物被對準並且與第二透氣材料織物接觸並通過噴塗粘接劑與之粘合。之後，優選噴塗上另外的粘接劑。然後所得到的織物(如第二透氣材料織物和粘附在其上的彈性織物)與已經被塗布有貫通粘合粘接劑液滴的第一透氣材料織物對準。然後這些被對準的織物通過如上所述的壓縮間隙。
優選的是，液滴塗布機具有粘接劑集流腔以及多個粘接劑塗布噴嘴，這些噴嘴可以與或不與第一透氣材料層的粘合側接觸。為了利於塗布足夠量的貫通粘合粘接劑，這些噴嘴可以被布置成一系列傾斜的排。因為需要塗布相當多的貫通粘合粘接劑以牢固地將內部彈性層固定在三層件結構中，所以應該謹慎地選擇在生產過程中的貫通粘合粘接劑的塗布量，否則成品會變得太硬。在許多應用中，可以要求只沿著織物的選定部分(如沿著切開的層壓織物的縱向邊緣)塗布貫通粘合粘接劑，從而使內部彈性織物機械地固定在三層件結構裡面而不會產生出太硬的成品。
對於那些本領域普通技術人員來說應該理解的是，該高強度貫通粘合方法改善了採用層壓結構的成品的耐久性，而不會顯著影響層壓機的線速度。重要的是，該貫通粘合方法和粘接劑的化學性質克服了由彈性薄膜或織物上的加工助劑(如防粘劑，油等)在生產層壓結構時引起的粘接問題。本發明還能夠降低開發新層壓件的費用。本發明至少在某些情況中消除了需要找到一種合適的粘接劑以將無紡層直接粘接在內部彈性層上的必要，而這通常在開發普通層壓結構過程中是必要的。
通過下面的附圖和其說明，本發明的其它特徵和優點對於本領域的普通技術人員來說將更加清楚。
圖1為根據本發明構成的無紡三層結構的透視示意圖。
圖2為沿著圖1的線2-2剖開的根據本發明製成的無紡三層結構的剖視圖。
圖2a為類似於圖2的視圖，顯示出正被伸展的無紡三層結構。
圖3為示意圖，顯示出應用了根據本發明的高強度貫通粘合方法的層壓機。
圖4為側面圖，顯示出將貫通粘合粘接劑的液滴塗布到第一外無紡織物的粘合側上的粘接劑液滴塗布機。
圖4a為從圖4中的直線4A看的該液滴塗布機的噴嘴布置的視圖。
圖5為示意圖，顯示出當實施本發明時所採用的優選的粘接劑塗布圖案。
附圖的詳細說明上述附圖顯示出實施本發明的最佳模式，但是應該理解的是，本發明的範圍不應該只局限於該優選實施例。圖1、2和2a顯示出一種根據本發明的優選實施例構成的無紡三層結構10。圖3至圖5涉及構成該無紡三層結構的優選方法。
參照圖1，該無紡三層結構10由第一無紡層12(即第一層可透氣材料)、內部彈性層16以及第二無紡層18(第二層可透氣材料)形成。該彈性層16被層壓在第一無紡層12和第二無紡層18之間。該彈性層包括多個貫通的開口20，並且優選為一種可伸展的彈性網狀織物。雖然根據本發明可以採用其它尺寸的彈性網狀織物，但是優選的彈性織物的厚度為0.025英寸。當要求一種柔軟、耐久、透氣且有彈性的面料時，該三層結構10能夠結合進多種產品。這些產品的示例包括尿布、失禁產品、繃帶、身體包紮件等。
在本發明的優選實施例中，無紡層12、18都是熱粘合聚丙烯。合適的無紡材料的一個示例的基重為63克/平方米、沿著加工方向的伸展強度為7000克/英寸，且沿著橫向方向的伸展強度為425克/英寸。根據本發明還可以採用其它類型的無紡材料。
參照圖2和2a，第一外部無紡層12具有一粘合側14。第二外部無紡層18也具有一粘合側22。貫通粘合粘接劑24被塗布到該三層結構10上，並且通過該彈性層16中的開口20使第一無紡層12的粘合側14與第二無紡層18的粘合側22直接粘合。在實施本發明時沒有必要在所有通過內層16的開口20處塗布貫通粘合粘接劑24。優選的是，貫通粘合粘接劑是一種聚丁烯基熱熔融粘接劑，其公開在由Bonnie M.Harris合MoninaKanderski於1996年4月15日申請的、題目為「耐油的聚丁烯基熱熔融粘接劑」 的美國專利申請No.08/632，117中，該文獻在這裡被引用作為參考。其它粘接劑也可能適用作為貫通粘合粘接劑。例如，由Wauwatosa，WI的Ato Findley，Inc.生產的並且以H9282F的商標進行銷售的粘接劑應該是令人滿意的。
雖然沒有在圖2上示出且對於實施本發明來說不是必要的，但是最好將另一種粘接劑塗布在無紡層12、18之一(或兩者)上，以提供與內層16的直接粘接。優選的是，該附加的粘接劑是噴塗的。該優選的噴塗粘接劑是一種彈性的壓敏粘接劑，例如由本發明的受讓人Wauwatosa，Wisconsin的Ato Findley公司製造的商標名為H2120的粘接劑。
即使在彈性層16和無紡層12、18之一或兩者之間的直接粘接都失效的情況，該貫通粘合粘接劑24也能通過內部彈性層16中的開口20使外部無紡層的各個粘合側14、22固定，這樣該彈性層16的條帶就被機械固定在該無紡三層結構10中。圖2a示意地顯示出正在被伸展的無紡三層結構10。如圖2a所示，內部彈性層的條帶16通常沒有直接與外部無紡層12、18中的任何一個粘接。儘管如此，即使在該層壓三層結構伸展的時候，該彈性層的條帶16也能在周圍的粘接劑24的作用下被固定在該結構10中，該粘接劑通過彈性層16中的開口使無紡材料外層粘合。
根據本發明，在外部無紡層12、18之間呈現出的貫通粘合粘接劑24的粘合的平均剝離強度比在彈性層16與任一外部無紡層12、18之間直接形成的粘合的平均強度都高。實際上，由本受讓人所做的實驗表明，通過開口20在外部無紡層12、18之間產生的粘合的剝離強度可能比在彈性層16和任一無紡層12、18之間直接產生的粘合的剝離強度大兩倍以上。
現在將參照圖3、4、4a和5對如1、2和2a所示的構成該無紡三層結構10的優選方法進行說明。首先具體參照圖3，在一種層壓機26中生產該無紡三層件10A，該層壓機優選包括在圖3中示意性地顯示出的部件。在圖3中，如在本領域所公知的一樣，無紡滾筒式開卷機將第一無紡織物12a送進該層壓機。第一無紡織物通過輸入輥28並且被輸送到貫通粘合粘接劑液滴塗布機30的下方。該貫通粘合粘接劑液滴塗布機30將貫通粘合粘接劑的液滴塗布在第一無紡織物12a上。第二無紡織物18a也被送進該層壓機26中。另外，彈性織物16a被送進該層壓機26，並且通過輥子32，以使該彈性織物16a與第二無紡織物18a對準。如果不需要任何加工方向的伸展的話，則優選在零張力或接近零張力的情況下將彈性織物16a送到層壓機26上，否則成品會被扭曲或變形。在引入彈性織物16a之前，通過噴塗機34在第二無紡織物18a的粘合側上噴塗普通的粘接劑。在引入彈性織物16a之後，用噴塗機35噴塗上附加的粘接劑。該噴塗粘接劑的一個目的在於將彈性織物16a直接粘接到第二無紡織物18a的粘合側上，這對於在製造過程中保持彈性織物16a的正確對準來說是重要的。在優選的機器26中，如圖5所示，噴塗機34和35以螺旋圖案將粘接劑噴塗在無紡織物18a上以及彈性織物16a和無紡織物18a的組合上(由噴塗機34形成排52a並由噴塗機35形成排52b)。每排52a、52b都是由從各自的噴塗機中噴出的螺旋圖案交錯的排形成的，以確保全部塗覆上噴塗粘接劑。優選地選擇噴塗粘接劑，以在無紡織物12a和彈性織物16a之間提供有效的粘合。如結合圖1在前面所述的一樣，在本發明的優選實施例中，該優選的粘接劑是一種彈性的壓敏粘接劑，例如Ato Findley粘接劑H2120，其中內部織物16a是一種彈性織物，並且外部織物18a是一種熱粘合的無紡聚丙烯材料。
被對準的第二無紡織物18a和內部彈性織物16a通過對準輥36並且繼續向壓縮間隙38運動。在壓縮間隙38中，第二無紡織物18a和彈性織物16a被壓靠在其上被塗布有貫通粘合粘接劑液體的第一無紡織物12a上。被對準的12a、16a和18a以足夠的壓緊力被壓在一起，從而縱使內部彈性織物16a位於它們之間，也能實現第一無紡織物12a的潤溼的粘合側與第二無紡織物18a的粘合側的緊密接觸。已經發現，在壓縮間隙38處的壓緊力大約為50磅/英寸或更大對於層壓結合圖1和2所描述的優選的無紡三層結構來說是最佳的。優選的是，該壓縮間隙38由硬質圓柱形輥子40(即鋼輥)和有彈性的圓柱形輥42(即橡膠輥)形成。該壓輥30、42優選被安裝到層壓機26上的氣動控制的固定件上。可以採用一個或多個汽缸來控制壓縮間隙38處的壓縮量。根據具體的三層結構，位於間隙38處的壓輥40、42之間可以具有或不具有固定的最小間隔或間隙。但是選擇在間隙38處的壓緊力的大小是重要的，從而第一無紡織物12a的粘合側上的貫通粘合粘接劑能充分地潤溼第二無紡織物18a的粘合側，並且通過內部彈性層16a中的開口20開始它們之間的牢固粘合。然後在壓縮間隙38的下遊，該層壓織物10a就能夠通過如在本領域所公知的輥模46被縱向地切片並穿孔。
如上所述的生產工藝能夠以相對較高的速度(例如200-300英尺/分鐘的加工速度或更高的速度)生產出無紡三層件。在這些速度下，優選藉助於一種粘接劑液滴塗布機30塗布貫通粘合粘接劑。參照圖4和4a，該液滴塗布機包括大致矩形的粘接劑集流腔48以及多個從該集流腔48向下延伸的噴嘴50。這些噴嘴50以多個傾斜的排的方式布置(參見圖4a)。在圖4和4a中所示的實施例中，每個傾斜的排有8個噴嘴。其它噴嘴布置可能也是合適的。
根據無紡織物12a和特定貫通粘合粘接劑的特性，當無紡織物12a在加工操作期間通過粘接劑液滴塗布機30時，這些噴嘴50可以與或不與無紡織物12a接觸。通過內部彈性織物16a粘合所要求的貫通粘合粘接劑的添加速率直接與彈性織物16a的厚度有關。如果彈性織物16a是一種厚度大約為0.025英寸的彈性織物材料的話，則貫通粘合粘接劑優選的添加速率大約為1.75毫克/英寸/液滴。該貫通粘合粘接劑應該在足以使得該粘接劑能夠流動穿過彈性層16a並且能夠以層壓機正在運行的速度使第二無紡織物18a溼透的情況下被塗布到無紡織物12a上。如上所述，該優選的貫通粘合粘接劑是一種耐油的聚丁烯基熱熔融粘接劑，例如在未授權的美國專利申請No.08/632117(現在美國專利No.__)中所披露的，並且由Ato Findley在市場上銷售的N9282F。優選的是，當以接觸模式塗布時，該特定的粘接劑在320°F的溫度下被塗布到第一無紡織物12a上，而在以非接觸模式塗布時優選在350-360°F下進行塗布。
在液滴塗布機30和壓縮間隙38之間的貫通粘合粘接劑的間隔時間應該足夠短，以使貫通粘合粘接劑的液滴不會顯著地冷卻或固化。該層壓機26在液滴塗布機30和壓縮間隙38之間的間隔時間大約為1秒或更少的條件下進行有效地工作，但是根據用來生產該無紡三層件的材料，該貫通粘合粘接劑液滴的間隔時間也可以更長。
圖5顯示出粘接劑在三層織物10a上的分布。被噴塗在第二無紡織物18a以及彈性織物16a和第二無紡織物18a的組合物上的兩排噴塗粘接劑在圖5中由附圖標記52a、52a表示。如圖5所示每一排包括40條螺旋線。每條螺旋線的寬度大約為3/4英寸。排52a、52b都是由20條螺旋線交錯的排形成。這些交錯的排提高了該噴塗粘接劑的完全覆蓋率。
貫通粘合粘接劑的液滴50隻被塗布在如圖5所示的特定的選定區域中。圖5顯示出織物10a中的切開線54以及織物10a中的穿孔線56。貫通粘合粘接劑的液滴50隻被塗布在織物10a中靠近穿孔線56並靠近切開線54的區域中。在本發明優選的實施例中，每組中的液滴相隔大約0.1英寸。如上所述每液滴的塗布速率優選為1.75毫克/英寸(用於液滴的採用Ato Findley粘接劑H9282並且用於螺旋線的採用Ato Findley粘接劑H2120或H9282F)。通過只將液滴50塗布在織物10a上靠近靠近穿孔線56並靠近切開線54的位置處，從而由於液滴50足以保持該層壓的結構的緣故，該成品的牢固性得到了改善，但是在每塊單獨織物(即通過各個切開線54和穿孔線56來限定出每塊單獨織物)的中間區域中沒有液滴，這可防止每塊單獨的織物變得太硬並且使每塊單獨織物保持相對的柔軟度。
除了沒有以液滴(圖5中的50)塗布的粘接劑之外，在根據上述方法生產出的無紡三層結構的樣品上進行剝離強度實驗。該實驗結果表明直接在無紡外層12、13之間呈現的貫通粘合的平均剝離強度顯著大於在彈性層16和任一外部無紡層12、18之間直接呈現的粘合的平均剝離強度。在MTS張力試驗儀上採用標準試驗以12英寸/分鐘的固定十字頭速度對樣品進行試驗。將這些試驗結果與其中用剝離紙來代替該無紡層之一的樣品進行比較。必須在沒有以液滴塗布的情況下進行試驗，否則會破壞該無紡層。以下給出了這些具有剝離紙的樣品的各自結果。
在表2中給出了無紡三層樣品(沒有液滴粘接劑)的結果
從上述剝離強度試驗結果可以明顯看出，直接在無紡外層12、18之間產生的貫通粘合的平均剝離強度顯著大於任何可能在內層16和任一外部無紡層12、18之間直接產生的粘合的平均剝離強度。另外，如根據本發明的優選實施例所要求的液滴粘接劑(圖5中的50)的塗布使剝離強度高於表2中所示的結果。因此，對於那些本領域普通技術人員來說，採用根據本發明的高強度貫通粘合方法能夠大大提高無紡三層件的牢固性和耐久性是顯而易見的。
雖然以上結合實施本發明的優選實施例已經對本發明進行了說明，但是在不脫離本發明的真實範圍和精神下可以以變化的形式來實施本發明。例如，操作參數(即粘接劑塗布速率、粘接劑塗布方法、粘接劑塗布溫度、加工速度、粘接劑粘度、壓緊之前的粘接劑斷開時間等)可以根據具體的應用來進行相當大的改變。這些參數應該進行優化，以不僅能保持成品的牢固性而且能在隨後的加工、處理和包裝過程中保持該層壓結構的牢固性。本發明的範圍應該按照下面的權利要求來確定。
權利要求
1.一種多層層壓結構，包括第一透氣材料層；第二透氣材料層；具有多個貫通的開口的彈性織物層，該內層被層壓在第一透氣材料層和第二透氣材料層之間，該彈性織物層沿著至少一個尺寸方向是可伸展的；以及貫通粘合粘接劑，它使第一和第二透氣材料層通過內部彈性織物層中的開口相互貫通粘合，其中，直接在這些透氣材料層之間產生的貫通粘合的平均剝離強度大於任何可能直接在彈性層和任一透氣材料層之間產生的粘合的平均剝離強度，從而彈性織物層藉助於直接在透氣材料層之間呈現的貫通粘合被固定在該多層層壓結構中。
2.如權利要求1所述的多層層壓結構，其特徵在於，彈性織物層沿著兩個尺寸方向是可伸展的。
3.如權利要求1所述的多層層壓結構，其特徵在於，透氣材料層是無紡材料層，這些無紡層材料層沿著加工方向不可伸展並且能夠沿著基本上與加工方向垂直的橫向方向伸展。
4.如權利要求1所述的多層層壓結構，其特徵在於，所述貫通粘合粘接劑具有耐彈性織物中的加工助劑的化學性能。
5.如權利要求1所述的多層層壓結構，其特徵在於，所述貫通粘合粘接劑是一種耐油的聚丁烯基熱熔融粘接劑。
6.如權利要求1所述的多層層壓結構，其特徵在於，直接在外部透氣材料層之間產生的貫通粘合的平均剝離強度比任何可能直接在彈性織物層和任一透氣層之間產生的粘合的剝離強度大兩倍以上。
7.如權利要求1所述的多層層壓結構，其特徵在於，還包括一種噴塗粘接劑，該粘接劑使至少一個透氣層直接與彈性織物層粘合。
8.如權利要求1所述的多層層壓結構，其特徵在於，透氣材料層是三層結構的外層，並且彈性層是該三層織物結構的內層。
9.如權利要求8所述的多層層壓結構，其特徵在於，外部透氣材料層是無紡材料層。
10.一種生產多層層壓織物的方法，包括以下步驟將一第一透氣材料織物送進層壓機中；將一第二透氣材料織物送進層壓機中；將一彈性材料織物送進層壓機中，該彈性織物具有多個貫通的開口；使這些織物對準，以使所述彈性織物位於第一透氣材料織物的粘合側和第二透氣材料織物的粘合側之間；在這些織物完全對準之前，在足以讓所述貫通粘合粘接劑能夠流動穿過彈性材料織物中的開口並且能夠在這些織物被壓在一起時潤溼第二外部的透氣材料織物的粘合側的條件下，在第一透氣材料織物的粘合側上塗布貫通粘合粘接劑；並且將這些對準的織物壓在一起，以實現第一透氣材料織物的被潤溼的粘合側和第二透氣材料織物的粘合側通過彈性材料織物中的開口相互緊密接觸。
11.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，藉助於粘接劑液滴塗布機將所述貫通粘合粘接劑塗布到第一透氣材料織物的粘合側上。
12.如權利要求11所述的方法，其特徵在於，所述粘接劑液滴塗布機具有多個與第一透氣材料織物的所述粘合側直接接觸的液滴塗布噴嘴。
13.如權利要求11所述的方法，其特徵在於，所述粘接劑液滴塗布機具有一個或多個不與所述第一透氣材料織物的所述粘合側接觸的液滴塗布噴嘴。
14.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，還包括以下步驟採用噴塗粘接劑來直接使彈性材料織物與第二透氣材料織物粘合。
15.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述被噴塗的粘接劑被噴射在第二透氣材料織物的粘合側上，隨後使該彈性材料織物與第二透氣材料織物的粘合側接合。
16.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，彈性材料織物沿著至少一個尺寸方向是可伸展的；並且該彈性織物在接近零張力的條件下被送到層壓機。
17.如權利要求10所述的方法，其特徵在於彈性材料織物沿著兩個尺寸方向是可伸展的；該彈性織物的厚度大約為0.025英寸；並且貫通粘合粘接劑是通過粘接劑液滴塗布機以大約為1.75毫克/英寸/液滴的速度進行塗布。
18.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，採用至少為50磅/線性英寸的壓緊力將被對準的織物壓在一起。
19.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，利用由硬質輥和彈性輥所形成的壓縮間隙將被對準的織物壓在一起。
20.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述貫通粘合粘接劑具有耐彈性織物中的加工助劑的化學性能。
21.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，貫通粘合粘接劑是一種耐油的聚丁烯基熱熔融粘接劑。
22.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，第一和第二透氣材料層是無紡材料層。
23.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，貫通粘合粘接劑由一種粘接劑液滴塗布機來塗布，該塗布機包括多個成排布置的液滴塗布噴嘴，這些排與第一透氣材料織物通過所述粘接劑液滴塗布機的方向相對傾斜。
24.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，貫通粘合粘接劑也被塗布到所述第二透氣材料織物的粘合側上。
25.如權利要求10的方法，其特徵在於利用由一對壓緊輥形成的壓縮間隙將所述被對準的織物壓在一起；並且一個或多個汽缸調節由壓縮間隙所提供的壓縮量。
26.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，貫通粘合粘接劑的特性使得，在所述貫通粘合粘接劑固化之後，透氣材料層之間的貫通粘合的平均剝離強度大於任何可能直接在彈性材料層和任一相應的透氣材料織物之間出現的粘合的平均剝離強度。
27.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，在大約在320°F到360°F的範圍內的溫度下將所述貫通粘合粘接劑塗布到第一透氣材料織物的粘合側上。
28.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述貫通粘合粘接劑是由一種包括多個粘接劑液滴塗布噴嘴的粘接劑液滴塗布機來塗布的，並且被塗布在第一透氣材料的粘合側上的貫通粘合粘接劑的數量沿著與該織物通過該粘接劑液滴塗布機的方向垂直的方向在該織物上分布是不均勻的。
29.如權利要求28所述的方法，其特徵在於，貫通粘合粘接劑的液滴不是沿著第一透氣材料織物的粘合側的選定部分來塗布的。
30.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，還包括以下步驟沿著加工方向將所述層壓織物縱向切開以形成多塊貫通粘合的三層織物。
31.如權利要求30所述的方法，其特徵在於，還包括以下步驟沿著加工方向對層壓織物進行縱向打孔，以在貫通粘合的三層織物中形成一條或多條縱向撕開線。
全文摘要
本發明涉及一種高強度貫通粘合方法。在一優選的實施例中,該結構是一種無紡織物三層結構,該結構具有無紡材料外層(12、18)以及具有多個貫通開口(20)的內部彈性層(16)。在生產過程中,貫通粘合粘接劑(如耐油的聚丁烯基熱熔融粘接劑)的液滴被塗布到至少一無紡織物上。然後使內部彈性織物和兩個外部無紡織物對準並將它們送進壓縮間隙。該壓縮間隙將這些織物壓在一起,以使兩個外部無紡織物通過內部彈性織物中的開口相互緊密接觸。在所得到的三層織物中,即使在內部彈性織物和任一外部無紡織物之間的直接粘合失效,內部的彈性織物層也能被機械地固定在所述三層結構中。優選的是,貫通粘合粘接劑的液滴僅被塗布在織物中要求提高強度以確保成品的牢固性和耐久性的區域中,如成品三層件產品的縱向邊緣附近。
文檔編號A61F13/494GK1341052SQ00804088
公開日2002年3月20日 申請日期2000年1月17日 優先權日1999年1月29日
發明者魯塞爾·P·斯塔克齊尼斯基, 迪亞娜·M·施特雷洛, 詹姆斯·D·卡珀 申請人:阿託芬德利公司