專利名稱：彈性的收縮－粘合材料和制造它的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及構(gòu)成彈性線材料的方法。尤其是，本發(fā)明涉及彈性的收縮-粘合層狀件和制造它的方法。
背景用非織造的擠出方法，如熔噴法和紡粘法形成的聚合物非織造織物可以制成各種產(chǎn)品和產(chǎn)品的各個(gè)組分是這樣的便宜，從而可把產(chǎn)品看作一次性使用或使用幾次就可拋棄的東西。這種產(chǎn)品的實(shí)例包括尿布、紙制品、擦布、衣服、床墊和婦女衛(wèi)生用品。存在一種不斷改進(jìn)這些材料特性的要求，如它們的彈性、回彈力和柔性，并還要有舒適的感覺。滿足這種要求的問題來自商業(yè)上現(xiàn)有的彈性材料常常有橡膠似的感覺。
通過制成層狀件可以避免彈性材料的不良的觸覺特性，該層狀件包括一個(gè)帶有一個(gè)或幾個(gè)有柔軟感覺的無彈性片的彈性片。但是，從有改進(jìn)的觸覺特性的無彈性聚合物，如聚丙烯制成的非織造織物一般認(rèn)為是無彈性的。缺乏彈性通常限制了這些非織造纖維在不需要彈性場合的應(yīng)用。無論如何，通過將無彈性材料以某種方式粘合到彈性材料已經(jīng)制成彈性和無彈性材料的層狀件，允許該層狀件伸長和回復(fù)，并保留無彈性材料所需的觸覺特性。包括彈性片和柔軟的無彈性材料的彈性層狀件通常結(jié)合到各種產(chǎn)品中，使得柔軟的材料將接觸人的皮膚或者構(gòu)成該產(chǎn)品的最外層部分。
在一個(gè)這樣的層狀件中，當(dāng)彈性材料是在伸展?fàn)顟B(tài)時(shí)無彈性材料連接到彈性材料上，從而當(dāng)彈性材料松馳時(shí)，無彈性材料就在其粘接到彈性材料的各位置之間聚集?？傻玫降膹?fù)合彈性材料可很容易伸展到這種程度，即聚集在粘接位置之間的無彈性材料允許彈性材料伸長的程度。例如，這類復(fù)合材料的一個(gè)實(shí)例公開在范德維倫(Vander Wielen)等人的美國專利4,720,415號(hào)中。
先有技術(shù)中已知的另一種彈性層狀件包括那些通常稱為“收縮-粘合”材料。收縮-粘合材料一般是將彈性件在無彈性件變窄或收縮時(shí)粘合到無彈性件上而制成的。收縮-粘合層狀件提供一種材料，該材料在收縮方向上是可伸長的，收縮方向最普通的就是橫截機(jī)器方向。收縮-粘合層狀件的實(shí)例描述在美國專利5,226,992和5,336,545號(hào)中，兩者都是轉(zhuǎn)讓給莫曼(Morman)。此外“可逆的收縮材料包括這些材料，它們可伸長到收縮前大致的尺寸，在拉伸力松釋之后，其基本回復(fù)到未受附加材料幫助的收縮尺寸。這樣的材料一般通過使材料收縮和處理已收縮的材料，如加熱和冷卻材料，使材料記憶已收縮的尺寸而制成。可逆的收縮材料和制造它們的方法公開在一同轉(zhuǎn)讓給莫曼(Morman)的美國專利4,965,122號(hào)中。
由于制造彈性層狀件的各種方法，例如上述那些方法的自然本性，存在著各種各樣的彈性材料，它們都有用來制成彈性層狀結(jié)構(gòu)所需的特性。類似地，也存在各種各樣的可收縮材料，它們適合用來制造彈性層狀結(jié)構(gòu)。但是，由于各種各樣的彈性和可收縮材料可用于制造彈性層狀件，這里存在彈性和可收縮材料的某些組合，盡管它們有優(yōu)良的物理特性，但不能很好粘合到層狀件的其他層上。這樣，對收縮粘合的層狀件和生產(chǎn)它們的方法來說，就有一種需要改進(jìn)其整體性以及所需的觸覺和彈性等各項(xiàng)特性的要求。
定義這里所用的術(shù)語“紡粘纖維”指的是小直徑纖維。它們是將熔融的熱塑性材料作為長絲從噴絲頭的許多細(xì)小的通常呈圓形的毛細(xì)孔擠出而制成的，擠出熔融絲的直徑迅速減小，例如，阿珀?duì)?Appel)等人的美國專利4,340,563號(hào)和多斯奇納(Dorschner)等人的美國專利3,692,618號(hào)，馬楚基(Matsuki)等人的美國專利3,802,817號(hào)，金尼(Kinney)的美國專利3,338,992號(hào)和3,341,394號(hào)，哈脫曼(Hartman)的美國專利3,502,763號(hào)，多波(Dobo)等人的美國專利3,542,615號(hào)，派克(Pike)等人的美國專利5,382,400號(hào)所描述的那樣。然后通常將紡粘纖維冷卻和凝固，從而當(dāng)將它們放置在收集表面上時(shí)不再發(fā)粘。紡粘纖維通常是連續(xù)的，其平均直徑大于7微米(一個(gè)樣品至少為10微米)，尤其是在約10到40微米之間。
這里所用的術(shù)語“熔噴纖維”指的是這種纖維，它是將熔融的熱塑性材料通過多個(gè)細(xì)小的通常呈圓形的沖模毛細(xì)孔，作為熔融的線或絲，擠壓到收斂高速的，一般是熱的氣流(如空氣流)中，氣流使熔融熱塑材料的細(xì)絲變細(xì)從而減小它們的直徑而形成的，該直徑可以是微纖維的直徑。然后，將熔噴纖維冷卻并由高速氣流攜帶，放置到收集表面，制成隨機(jī)分布的熔噴纖維的織物。這樣的方法公開在布丁(Butin)等人的美國專利3,849,241號(hào)中。
這里所用的術(shù)語“多層層狀件”指的是至少有二層的層狀件，其中一層是非織造織物。例如，某些層可以是紡粘的和某些是熔噴的，如紡粘/熔噴/紡粘(SMS)層狀件和其他形式，如布羅克(Brock)等人的美國專利4,041,203號(hào)，科利爾(Collier)等人的美國專利5,169,706號(hào)，波茲(Potts)等人的美國專利5,145,727號(hào)，佩金斯(Perkins)等人的美國專利5,178,931號(hào)和泰蒙斯(Timmons)等人的美國專利5,188,885號(hào)中所公開的那樣。這樣的層狀件可以通過在一移動(dòng)的成形帶上連續(xù)放置，首先是一紡粘纖維層，接著是熔噴纖維層，最后是另一層紡粘纖維層，然后粘合在一起而制成層狀件。另一種是，各纖維層可以單獨(dú)制成，在輥上收集在一起，在分離的粘合步驟中組合。這樣的纖維通常有基底重量為約0.1到12盎司/平方碼(Ounces/yd2)(約3.4到400克/平方米(g/m2))?；蛘咛貏e是約0.75到3盎司/平方碼(約25到約100克/平方米)。在許多不同的構(gòu)形中多層層狀件還可以有不同數(shù)目的熔噴層或多層紡粘層，也可以包括其他材料，象織造層、膜或共同形成的材料。
這里所用的術(shù)語“機(jī)器方向”或MD指的是這樣的方向，即生產(chǎn)可收縮材料的方向。術(shù)語“橫截機(jī)器方向”或CD指的是一般與MD垂直的方向。
這里所用的術(shù)語“微纖維”指的是小直徑纖維，它的平均直徑不大于約100微米，例如其平均直徑約為0.5到50微米，尤其是，微纖維可以有平均直徑約2到約40微米。
這里所用的術(shù)語“超聲波粘合”指的是將纖維通過音速喇叭和砧輥之間所實(shí)行的方法，如波恩斯萊格(Bornslaeger)的美國專利4,374,888號(hào)中說明的那樣。
這里所用的術(shù)語“熱的點(diǎn)粘合“包括使要粘合的纖維織品或織物在加熱的粘合組件，如加熱的砑光輥和加熱的砧輥之間通過。砑光輥通常是，并不總是，有某些形式的圖案。從而整個(gè)織品并不在它的整個(gè)表面上都粘合，砧輥一般是光滑的，結(jié)果從功能以及美學(xué)的角度，已經(jīng)為砑光輥開發(fā)出各種圖案。圖案的一個(gè)實(shí)例是漢森和彭寧斯(HansenPennings)或“HP”圖案，有約30％的粘合面積和約200粘合點(diǎn)/平方英寸，如漢森和彭寧斯的美國專利3,855,046所提出的那樣。一種新的HP圖案輥有方形的點(diǎn)或針的粘合面積，其中每針的側(cè)邊尺寸是0.038英寸(inch)(0.965毫米(mm))，針之間相距0.070英寸(1.778mm)，粘合深度為0.023英寸(0.584mm)。得到的圖案有約29.5％的粘合面積。另一種典型的點(diǎn)粘合圖案是發(fā)展的漢森彭寧斯或“EHP”粘合圖案，在新的時(shí)候，它產(chǎn)生15％的粘合面積，其方形針有側(cè)邊尺寸0.037英寸(0.94mm)，針間相距為0.097英寸(2.464mm)和0.039英寸(0.991mm)的深度。另一種典型的點(diǎn)粘合圖案稱為“714”，它有方形針的粘合面積，其中在新的時(shí)候，每針的側(cè)邊尺寸為0.023英寸，針間相距0.062英寸(1.575mm)，粘合深度為0.033英寸(0.838mm)。得到的圖案有約15％的粘合面積。還有一種常見的圖案是C-星圖案，在新的時(shí)候它有約16.9％的粘合面積。C-星圖案有被射出的星中斷的橫向的條或“燈芯絨”設(shè)計(jì)。其他常用的圖案包括鉆石圖案，帶有重復(fù)的和稍有偏移的鉆石，有約16％的粘合面積，和金屬絲編織的圖案看起來象窗戶的屏幕，有約19％的粘合面積，一般，粘合的百分比面積小于層狀件面積的50％，希望在層狀件面積的約10％到30％之間變化。
這里所用的術(shù)語“彈性”指的是任何材料，它在偏置力的作用下可以伸長到其拉伸的偏置長度，該長度至少約為其松弛的無偏置長度的160％，在拉伸力松開后將至少回復(fù)它伸長的55％。一個(gè)假設(shè)的例子是一英寸長的材料樣品，它可伸長到至少1.60英寸，在伸長到1.60英寸后松開，將回復(fù)到不大于1.27英寸的長度。許多彈性材料可以伸長到遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它們松馳長度的60％，例如到100％或更多，其中許多在拉伸力松開之后將能回復(fù)到它們原先的基本松馳長度，例如在它們原始松馳長度的105％之內(nèi)。
這里所用的術(shù)語“無彈性”指的是任何材料，它不屬于上述“彈性”定義范圍之內(nèi)。
這里所用的術(shù)語“回復(fù)”指的是，在應(yīng)用偏置力使材料拉伸之后，當(dāng)偏置力終止時(shí)被拉伸的材料的縮回。例如，如果材料有松馳的無偏置長度為1英寸，通過拉伸它伸長60％到1.6英寸的長度，該材料伸長60％(0.6英寸)，將有被拉伸的長度是其松馳長度的160％。如果這個(gè)示范性的被拉伸材料收縮，在松開偏置和拉伸力之后它回復(fù)到1.2英寸的長度，該材料將回復(fù)它0.6英寸伸長的約66％(0.4英寸)。回復(fù)可用下式表示〔(最大的拉伸長度-最終的樣品長度)/(最大的拉伸長度-初始的樣品長度)〕×100。
這里所用的術(shù)語“收縮”或“收縮拉伸”可交換地指的是，在機(jī)器方向拉伸非織造織物的方法，以便在垂直于拉伸方向的方向上以可控的方式將它的寬度減小到所需的量。受控的拉伸和收縮可在冷卻、室溫或更高的溫度下發(fā)生，在拉伸方向整個(gè)尺寸的增加限制在直到拉斷織物所需的伸長。當(dāng)松馳時(shí)織物向它原先的尺寸回縮。例如，在邁特納(Meitner)等人的美國專利4,443,513號(hào)，莫曼(Morman)的美國專利4,965,122；4,981,747和5,114,781號(hào)，和漢森博勒(HassenboehlerJr.)等人的美國專利5,224,482號(hào)中公開了這樣的方法。
這里所用的術(shù)語“可收縮的材料”指的是任何可以收縮的材料；那是一種材料，它通過加工例如拉伸至少在一個(gè)方向可以被收縮。
這里所用的術(shù)語“已收縮的材料”指的是通過加工例如拉伸至少在一個(gè)方向已經(jīng)收縮的任何材料。
這里所用的術(shù)語“可逆的收縮材料”指的是這種材料，在收縮方向它可被拉伸到它原先的收縮之前的尺寸，在移除拉伸力之后，沒有彈性片的幫助基本回到收縮的尺寸。典型的可逆的收縮材料包括在拉力作用下已經(jīng)被加熱和冷卻的收縮材料。在收縮時(shí)對材料的加熱和冷卻起到記憶材料收縮狀態(tài)的作用。
這里所用的術(shù)語“百分比收縮”指的是，由測量可收縮材料的未收縮的尺寸和已收縮的尺寸之差和用可收縮材料的未收縮的尺寸除以這個(gè)差所確定的比。然后將該比值乘以100。
這里所用的術(shù)語“片”指的是薄膜、泡沫或非織造織物。
這里所用的術(shù)語“層”指的是一種聚合物材料，當(dāng)支持在基片上時(shí)它可以是，或者連續(xù)的，如薄膜，或者間隔的，如離散部分的重復(fù)的或隨機(jī)的圖案。
這里所用的術(shù)語“彈性的收縮-粘合層狀件指的是一種材料，它有彈性層連接到已收縮的材料。彈性材料可以在間斷的點(diǎn)或區(qū)域與已收縮的材料連接，或者可以對已收縮的材料提供完全的復(fù)蓋。彈性的收縮-粘合層狀件在一般平行于已收縮材料的收縮方向上是彈性的，它可以包括一層或多層。例如，彈性的收縮-粘合層狀件可以有已收縮的材料連接在它的兩側(cè)，從而構(gòu)成三層的復(fù)合彈性的收縮-粘合材料，它有已收縮材料/彈性材料/已收縮材料的結(jié)構(gòu)?？梢约由细郊拥膹椥院?或已收縮的材料層。此外，也可以使用彈性材料層和已收縮材料的各種其他組合。
這里所用的術(shù)語“聚合物母體”指的是一種材料，可以經(jīng)過處理使它聚合、固化、交聯(lián)、聚結(jié)、干燥或蒸發(fā)溶劑來生產(chǎn)聚合物層。但是術(shù)語“聚合物母體”并不排除含有聚合物的材料。例如，某種乳液的配方常常會(huì)包含聚合物，但是應(yīng)用乳液配方時(shí)并不形成固體材料，直到干燥之后。
這里所用的術(shù)語“彈性材料母體”指的是一種材料，它在應(yīng)用時(shí)不是彈性材料，但可以經(jīng)過處理，使它聚合、固化、交聯(lián)、聚結(jié)、干燥或蒸發(fā)溶劑來生產(chǎn)彈性層。但是，術(shù)語“彈性材料母體”并不排除包含彈性體的材料。例如，某種乳液的配方常常會(huì)包含彈性材料，但是應(yīng)用乳液配方時(shí)并沒有形成固體材料，直到干燥之后。
本發(fā)明的概要通過彈性的收縮-粘合層狀件滿足了上述的要求和克服了熟悉本技術(shù)的人士所遇到的問題，制造該層狀件步驟如下把聚合物母體施加到可收縮的材料上；收縮該可收縮的材料；然后處理聚合物母體從而形成連接層，該層是直接連接到已收縮的材料；和把彈性片連接到連接層上。聚合物母體可以包括通過加熱進(jìn)行處理的熱固性材料，和通過干燥進(jìn)行處理的乳液。在進(jìn)一步的方面，可以將一定量的聚合物母體施加到可收縮材料上，其量足夠產(chǎn)生約1到100g/m2(克/平方米)的連接層。還有，可以在收縮之前或者在收縮時(shí)將聚合物母體施加到可收縮材料上。最好聚合物母體包含彈性材料母體，在處理時(shí)它形成彈性的聚合物層。此外，可以在處理聚合物母體之前使彈性片與聚合物母體接觸，以便形成連接層。例如，熔融的彈性材料可以直接擠出到母體之上，從而形成彈性片和連接層。另一種是，可以使彈性片與連接層接觸，并通過應(yīng)用加熱和/或壓力使它們互相連接。
在本發(fā)明的進(jìn)一步方面，可通過下列步驟制成彈性的收縮-粘合層狀件把聚合物母體施加到已收縮的材料上，然后處理聚合物母體從而形成連接層，該層是直接連接到已收縮的材料上；和將彈性片粘合到連接層。聚合物母體可以包括通過加熱進(jìn)行處理的熱固性材料和通過干燥進(jìn)行處理的乳液。最好聚合物母體包含彈性材料母體，在處理時(shí)它形成彈性體的聚合物。此外，可以將一定量的母體施加到可收縮的材料上，其量足夠產(chǎn)生約1到100g/m2(克/平方米)的彈性連接層。在進(jìn)一步的方面，可以在處理母體之前使彈性片與母體接觸，以便形成連接層。例如，熔融的彈性材料可以直接擠出到母體之上，從而形成彈性片和連接層。另一種是，可以使彈性片與連接層接觸，并通過應(yīng)用加熱和/或壓力使它們互相連接。
附圖的簡要描述

圖1是形成有聚合物連接層的彈性的收縮-粘合復(fù)合材料的示范性方法的簡圖；圖2是在拉力下可收縮材料的平面圖；圖3是在拉伸和收縮之前的可收縮材料的平面圖；圖3A是已收縮材料的平面圖；圖3B是在部分拉伸時(shí)復(fù)合彈性的收縮-粘合材料的平面圖；圖4是形成有聚合物連接層的彈性的收縮-粘合復(fù)合材料的示范性方法的簡圖；圖5是制成有聚合物連接層的彈性的收縮-粘合復(fù)合材料的示范性方法的簡圖；圖6是形成有聚合物連接層的彈性的收縮-粘合復(fù)合材料的示范性方法的簡圖；圖7是有不連續(xù)圖案連接層的已收縮材料的頂視圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述在本發(fā)明的一個(gè)方面，參考圖1，可收縮的材料12從供應(yīng)輥14退繞下，當(dāng)供應(yīng)輥14按與此相關(guān)聯(lián)的箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該材料沿著與此相關(guān)聯(lián)的箭頭所指的方向前進(jìn)。對本技術(shù)熟悉的人士將能理解，可收縮材料12可以由已知的非織造擠出方法制造，如熔噴法或紡粘法，并不需要首先儲(chǔ)存在供應(yīng)輥上。然后在收縮之前可以在可收縮材料12上施加聚合物母體26。接著使可收縮材料12收縮到所需的寬度，處理聚合物母體26使其形成聚合物連接層27?？蓪椥圆牧?2與連接層27和已收縮的材料13連接，以便形成彈性的收縮-粘合層狀件44。
可以施加一定量的聚合物母體，其量足夠產(chǎn)生從約1到100g/m2(克/平方米)覆蓋層的連接層27，希望值是約2到約50g/m2，更好是約2到20g/m2。下面將詳細(xì)討論優(yōu)選的聚合物材料和它們相應(yīng)的母體。聚合物母體26可以用先有技術(shù)已知的各種技術(shù)中任何一種。如在片或織物狀表面上印刷、涂敷或噴涂材料施加到可收縮材料12上。聚合體母體26可以用各種方法施加這些方法包括，但并不局限于這幾種，繞線的涂敷輥、砑光、擠出、噴涂、直接的凹版印刷、輥上刮刀涂敷、浮刀涂敷、反向輥涂敷、轉(zhuǎn)動(dòng)篩涂敷、轉(zhuǎn)移涂敷和橡膠版輪轉(zhuǎn)印刷。還有，將能理解聚合物母體可在單個(gè)或連續(xù)的應(yīng)用中施加。聚合物母體可以直接或間接地施加。例如，母體可通過在彈性片上涂敷所需要的圖案來施加，然后將彈性片和已收縮的材料壓在一起。
施加特殊聚合物母體所需的方法將按照對先有技術(shù)熟悉的人士眾所周知的各種因素而變化，例如母體的流動(dòng)特性，所需的涂層厚度和標(biāo)準(zhǔn)公差、線速度和要涂敷材料的表面特性。最好是橡膠版輪轉(zhuǎn)印刷或直接的凹版印刷。因?yàn)橄Ｍ麑墒湛s材料施加的母體有不連續(xù)的層，如帶圖案的層。在凹版印刷、橡膠版輪轉(zhuǎn)印刷和篩網(wǎng)印刷的設(shè)備中，被印刷的組分是傳送到印刷轉(zhuǎn)移表面，它包含印刷的圖案，然后從轉(zhuǎn)移表面將印刷的組分直接傳送到基片。
參考圖1的實(shí)施方案，可收縮的材料12通過由疊垛的驅(qū)動(dòng)輥20和22構(gòu)成的S型驅(qū)動(dòng)輥裝置16的鉗口18。通過涂敷組件24，如凹版印刷涂層器將聚合物母體26施加到可收縮材料12。涂敷組件24的各個(gè)輥轉(zhuǎn)動(dòng)并引導(dǎo)母體26到可收縮材料12。在涂敷組件24和驅(qū)動(dòng)輥組件16的輥22之間形成的最后鉗口中，通過將母體26輕壓在可收縮材料12上，使聚合物母體26離開涂層器24。
一般會(huì)發(fā)生聚合物母體的滲透，而不需將母體加壓或驅(qū)使它進(jìn)入可收縮材料中的附加裝置。例如，盡管聚烯烴非織造織物常常是疏水的，許多乳液配方含有表面活性，從而使乳液與非織造材料相容，這樣很容易吸入或吸收到織物中，但是，在需要更深滲透的情況時(shí)，可以裝設(shè)附加的壓力輥裝置以便獲得所需的滲透度。還有，或者可以改變母體的組分，或者對可收縮材料進(jìn)行電暈處理，都可達(dá)到材料之間所需的相容性。
同多孔的可收縮材料，如非織造織物，母體26滲透到可收縮材料12的深度將影響所生產(chǎn)的收縮-粘合層狀件的彈性特性。一般來說，當(dāng)母體26的滲透程度增加時(shí)，得到的層狀件的彈性材料下降。還有，由于處理過的聚合物母體26將起連接層作用，因此希望大部分聚合物母體位于或接近可收縮材料的表面。另外，整個(gè)滲透過母體，且得到的聚合物可能有損于可收縮材料的柔軟性。這樣，當(dāng)母體尚未處理形成聚合物連接層時(shí)應(yīng)該精確控制鉗口壓力。在大多數(shù)場合，將保持輥之前的間隙，以便保證母體不會(huì)顯著地滲入到可收縮材料中。但是，在表面附近的母體的滲透是所希望的，在那里連接層并沒有足夠地粘合到可收縮材料上，這是由于在處理時(shí)所得到的連接層將形成嵌入到可收縮材料中的物質(zhì)。例如，用非織造材料，連接層常常包圍織物中的纖維，從而對織物提供機(jī)械的連接作用。所以，在這樣的情況下最好母體至少滲透一根纖維的厚度，更好滲透2到5根左右纖維的厚度。
通過各種裝置可以限制或控制母體滲透進(jìn)入到可收縮材料。例如，在母體施加到可收縮材料上之后可以直接處理可收縮材料，從而限制粘稠的母體可能吸進(jìn)到可收縮材料中的程度。此外，可收縮材料可包括阻擋層來阻止母體的進(jìn)一步滲透。例如，可收縮材料可以包括多層層狀件，如SMS，它有中間的熔噴層來防止母體的整個(gè)透過和不需要的滲透。非織造熔噴織物其纖維直徑小于10微米，一般有非常小的細(xì)孔結(jié)構(gòu)經(jīng)常來防止母體的滲透。另一種方法是，帶有較大細(xì)孔尺寸的纖維直徑較大的非織造物可以用防護(hù)劑，如氟碳化合物處理或包含防護(hù)劑，來防止母體滲透到織物中；見頒發(fā)給韋伯(Weber)等人的美國專利5,441,056號(hào)，其整個(gè)內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。在這方面，可以用多個(gè)紡粘紗架來生產(chǎn)可收縮材料，其中一個(gè)或多個(gè)紗架生產(chǎn)用防護(hù)劑處理過的或者結(jié)合防護(hù)劑的紡粘纖維層，至少最后一個(gè)紗架在前面鋪設(shè)的用防護(hù)劑處理過的纖維上形成一層沒有處理的纖維。然后可以將多層的紡粘纖維粘合，以便形成能收縮的粘合織物。這樣當(dāng)母體施加到可收縮材料上時(shí)，它只能滲透位于可收縮材料的上表面的沒有防護(hù)劑的纖維。
從驅(qū)動(dòng)輥裝置16，可收縮材料12經(jīng)受收縮-拉伸，被由粘合輥裝置36構(gòu)成的壓力鉗口拉著。因?yàn)榭刂乞?qū)動(dòng)輥組件16的各輥的外周邊線速度小于粘合輥組件36的外周邊線速度，所以可收縮材料12在驅(qū)動(dòng)輥組件16和粘合輥組件36之間是被張緊的。通過調(diào)節(jié)輥組件16和36之間的距離和速度差，使可收縮材料12張緊，它收縮到所需的量，形成已收縮的材料。
在到達(dá)處理裝置30之前可收縮材料12收縮，但是，在加熱時(shí)已收縮的材料13會(huì)進(jìn)一步收縮。引起可收縮材料12收縮的驅(qū)動(dòng)輥組件16和36之間的距離是應(yīng)當(dāng)足以達(dá)到所需的收縮。參考圖2，可收縮材料12在一第一和一第二輥組件16和36之間受到收縮-拉伸。但是，當(dāng)可收縮材料從第一輥組件16離開，運(yùn)行到第二輥組件36時(shí)百分比收縮增加。在沒有附加的張力或加熱的某一點(diǎn)，可收縮材料12的收縮接近平衡，沒有進(jìn)一步的收縮發(fā)生。希望各驅(qū)動(dòng)輥組件分離足夠的距離，以便基本上接近平衡。還有，也希望在第一和第二驅(qū)動(dòng)輥組件16和36之間距離中的某一點(diǎn)處理母體(未顯示)，從而在可收縮材料已收縮所希望的數(shù)量之后形成連接層。
在可收縮材料12的原有尺寸和它張緊和收縮之后的尺寸之間的關(guān)系確定彈性的收縮-粘合材料44拉伸的近似極限。因?yàn)橐咽湛s的材料13能夠拉伸和回復(fù)到它在橫截機(jī)器方向收縮之前的尺寸，所以一般彈性的收縮-粘合材料44在可收縮材料12收縮的方向上將是可拉伸的。
例如，參考圖3、3A和3B如果希望準(zhǔn)備一塊這樣的彈性的收縮-粘合復(fù)合材料，它可以拉伸到有150％的伸長，在圖3中顯示示意性的而不需要換算的可收縮材料的寬度為“A”，例如250cm(厘米)，由力F拉伸，從而它收縮到寬度“B”，約為100cm。然后處理彈性的母體(未顯示)以便形成彈性的連接層(未顯示)。還有，寬度近似為100cm(厘米)的彈性片連接到已收縮的材料和連接層。在圖3B中示意性顯示的所得到的復(fù)合彈性的收縮-粘合材料，不需要換算，它有約100厘米的寬度“B”，可拉伸到可收縮材料的原有寬度“A”250厘米，伸長約150％(或者如上討論那樣，該材料可拉伸到它松馳的無偏置的寬度250％)。僅需要連續(xù)的彈性連接層和/或彈性片的彈性極限與復(fù)合的彈性的收縮-粘合材料的最大所需伸長一樣大。但是一般將希望應(yīng)用這樣的彈性材料，它很容易使收縮的材料被拉伸到至少在它收縮之前的尺寸。
在處理聚合物母體26時(shí)使已收縮的材料保持在拉伸、收縮的狀態(tài)，從而形成與收縮材料13緊密接觸的連接層27。在這方面很重要的是要注意，由于在施加時(shí)母體26有滲透進(jìn)入可收縮材料12的能力，處理母體26時(shí)形成一種聚合物材料，它通過與該材料直接粘合而連接到已收縮的材料和/或通過在已收縮材料13的表面處或附近的纖維周圍固化從而機(jī)械地連接在那里。
母體26的處理將按照特定的母體和響應(yīng)產(chǎn)生聚合物連接層27的機(jī)理而改變。例如，通過各種裝置，如紅外輻射、超聲波、紫外輻射、X射線、電子束等可以引起反應(yīng)從而形成熱固性材料。相信應(yīng)用這些和/或其他常用于生產(chǎn)相容聚合物材料的引發(fā)劑的聚合物母體，適合在本發(fā)明中使用。無論如何，商業(yè)上最常見的聚合物母體一般都包括熱固性和乳液配方組分，通過加熱或用加熱或微波使其干燥將其活化。所以，雖然這里討論的特定的各實(shí)施方案都傾向使用熱固性和/或乳液的配方，但本發(fā)明并不局限于使用這樣材料或者應(yīng)用這樣材料的方法。
參考圖1中描述的特定的實(shí)施方案，母體26如乳液或熱固性配方，可以通過在處理設(shè)備30，如烘箱對所施加的母體26加熱來進(jìn)行處理。在母體26的處理包括加熱的情況下，將注意到與加熱已收縮材料的同時(shí)可以產(chǎn)生“可逆的收縮材料”，如莫曼(Morman)的美國專利4,965,122號(hào)所描述的那樣，它的整個(gè)內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。此外，加熱裝置可以有多個(gè)溫度控制區(qū)(未顯示)，從而使收縮過程在母體主要處理開始之前基本上完成所需的收縮量。
再參考圖1，可以從供應(yīng)輥34退繞彈性片32，并與已收縮材料13和連接層27一起送入到粘合輥組件36的鉗口38中。彈性片32與已收縮材料13一起送入到粘合輥組件，從而使彈性片32與層27緊密接觸。可以按照需要改變彈性片供應(yīng)輥34的外周緣線速度。例如，供應(yīng)輥34的線速度可以與粘合輥組件36的基本相同，使彈性片32不受拉伸。
粘合輥組件36可以是有圖案的與平滑的砧輥42一同布置的砑光輥40。另一種是，可以使用光滑的砑光輥。在直接的物理接觸的同時(shí)，進(jìn)一步需要加熱成層的材料到足夠的溫度，以便使連接層27和彈性片32連接。所需的特定的溫度和壓力將隨著所選定的特殊彈性材料而改變。可以加熱砑光輥40和砧輥42中的一個(gè)或兩者，且這兩個(gè)輥之間的壓力通過眾所周知的裝置來調(diào)節(jié)，以便提供所需的溫度和粘合壓力?？梢允褂酶鞣N粘合圖案，它包括，但并不局限于此，正弦點(diǎn)圖案和上述那些與點(diǎn)粘合相關(guān)聯(lián)的圖案。復(fù)合彈性的收縮粘合材料44上的粘合表面面積可以接近于約100％，仍為彈性層狀件材料提供良好的彈性特性?？梢杂闷渌姆椒ㄟB接各個(gè)材料，例如，超聲波焊接、激光束、高能電子束和/或在先有技術(shù)中已知的其他裝置。
連接層27直接連接到已收縮材料13，這樣為得到的收縮-粘合層狀件提供改進(jìn)的整體性。由于在連接層27和彈性層32之間能達(dá)到比可收縮材料13和彈性片32之間更好的粘合，可以進(jìn)一步改進(jìn)整體性。但是，當(dāng)連接層本身是彈性的和沒有顯著地滲透到可收縮材料，所得到的收縮-粘合層狀件的拉伸和回復(fù)特性實(shí)際上不會(huì)降低。還有，由于收縮-粘合材料的自然特性，使用彈性的連接層將減小粘合區(qū)域的破裂和/或在層狀件內(nèi)產(chǎn)生高應(yīng)力點(diǎn)。
雖然使用彈性材料母體和彈性的連接層是優(yōu)選的，但也可以應(yīng)用非彈性的聚合物作為連接層。這樣的聚合物母體可按照已收縮的或可收縮的材料，以不顯著降低所得到的層狀件的彈性特性的方式組成。例如，參考圖7，在已收縮材料13上形成連接層27，其處于沿與收縮方向基本垂直方向伸展的各連續(xù)段或相距很近的列點(diǎn)。這樣收縮-拉伸材料在機(jī)器方向被拉伸的地方，連接層將基本在平行于機(jī)器方向伸展。例如，參考圖7，連接層27可以包括在已收縮材料13的機(jī)器方向上伸展的聚合物相距一定距離的各列。這樣的圖案還允許織物在收縮方向上拉伸和回復(fù)。希望這樣的圖案將占據(jù)處理過織物的單側(cè)的表面面積小于約70％。
可以與圖1的設(shè)備一起使用的常規(guī)驅(qū)動(dòng)裝置和其他常規(guī)裝置是眾所周知的，為清楚起見，在圖1的略圖中沒有表示。此外，對熟悉本技術(shù)的人士來說將能理解，特殊的方法在各個(gè)方面都可改變，而不會(huì)背離本發(fā)明的宗旨和范疇。例如，可收縮材料在卷繞到供應(yīng)輥14之前可以進(jìn)行預(yù)收縮和處理，以便保持在它的收縮狀態(tài)(如可逆收縮的)。作為進(jìn)一步的例子，在母體的處理和形成連接層之后，可在可收縮材料的涂敷側(cè)上直接形成彈性片，如通過擠出熔融彈性體的膜在其上面，見哈富納(Haffner)等人的美國專利5,514,470號(hào)，它的整個(gè)內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。將能進(jìn)一步理解，本發(fā)明的方法可以與先有技術(shù)中已知的其他方法一起使用，來制造這樣一種材料，它可在橫截機(jī)器方向和機(jī)器方向兩個(gè)方向上都能拉伸，見莫曼(Morman)的美國專利5,116,662號(hào)，它的整個(gè)內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。例如輥34的外周緣線速度可以調(diào)節(jié)到低于輥組件36的速度，從而拉伸彈性片32。這將給予所得到的層狀件在MD和CD兩個(gè)方向上的伸長。
此外，對先有技術(shù)熟悉的人士將能理解，可以使用拉伸可收縮材料12的其他方法，例如拉幅機(jī)或其他方向的伸幅器裝置，它們使可收縮材料12在其他方向，如橫截機(jī)器方向擴(kuò)幅，從而在彈性體材料粘合到已收縮的材料之后，所得到的復(fù)合彈性的收縮-粘合材料44將在通常垂直于收縮方向，即機(jī)器方向的方向上是彈性的。在收縮之前，無彈性材料也可以打褶裥。在這種情況下，拉伸力不會(huì)使織物相對打褶裥的尺寸變窄，但是織物將比織物原有的打褶裥之前的尺寸窄?！笆湛s”傾向于包含這樣與打褶之前尺寸有關(guān)的拉伸和變窄。
可收縮的材料12可以是針織的，疏松織造的或非織造的材料，例如紡粘織物、熔噴織物、共同成形織物或粘合梳理織物。如果可收縮的材料是非織造織物，它可以包括微纖維。可收縮的材料可以是任何可以收縮的多孔材料。可收縮的材料12可以由聚合物，如聚酯、聚酰胺及聚烯烴形成的纖維制成。示范性的聚烯烴包括聚丙烯、聚乙烯、乙烯共聚物、丙烯共聚物、丁烯共聚物中的一種或幾種。例如有用的聚丙烯包括?？怂苫瘜W(xué)公司(Exxon Chemical Company)有售的商標(biāo)為Exxon3445的聚丙烯和殼牌化學(xué)公司(Shell Chemical Company)有售的商標(biāo)為DX5A09的聚丙烯。在本發(fā)明的實(shí)踐中可以使用的聚酰胺可以是熟悉本技術(shù)的人士所知道的任何聚酰胺，這包括它們的共聚物和混合物。工業(yè)上特別有用的聚酰胺是尼龍-6、尼龍-66、尼龍-11和尼龍-12。這些聚酰胺從各種來源都有售，如南卡羅來納(South Carolina)，薩姆特市(Sumter)的埃默薩工業(yè)公司(Emser Indnstries)(Grilon&Grilamid(注冊商標(biāo))尼龍)和新澤西(New Jersey)格倫羅克市(GlenRock)的阿托化學(xué)公司(Atochem Inc.)聚合物部(Rilsan(注冊商標(biāo))尼龍)，以及其他。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，可收縮的材料12本身可以包括多層層狀件，例如有至少一層的紡粘織物與至少一層的熔噴織物、粘合梳理織物或其他合適的材料連接而成。例如，可收縮的材料12可以是多層的材料，它有一第一層紡粘聚丙烯，其基底重量約為3.5到270g/m2(克/平方米)，一層熔噴聚丙烯，其基底重量約為3.5到135g/m2和一第二層紡粘聚丙烯，其基底重量約為3.5到270g/m2。另一種是，可收縮的材料12可以是單層的材料，例如紡粘織物，其基底重量約為3.5到340g/m2或者熔噴織物，其基底重量約為3.5到270g/m2。
可收縮的材料12也可以是由二種或多種不同的纖維的混合物或者是纖維和顆粒的混合物制成復(fù)合材料這樣的混合物可以通過在載運(yùn)熔噴或紡粘纖維的氣流中加入纖維和/或粒子而形成，從而在將各纖維收集到收集裝置上之前，發(fā)生熔噴或紡粘纖維和其他材料的緊密糾纏混合，以便產(chǎn)生隨機(jī)分布的纖維和其他材料的粘合織物。這樣材料的例子包括，但并不局限于此，木漿、人造纖維和各種顆粒，如水解膠體(水凝膠)顆粒，通常稱為超級(jí)吸收材料。
如果可收縮的材料12是纖維的非織造織物，纖維應(yīng)該形成能夠承受拉伸和所產(chǎn)生收縮的粘合織物結(jié)構(gòu)。通過各個(gè)纖維之間的粘合或糾纏可以生產(chǎn)出粘合織物結(jié)構(gòu)，粘合或糾纏在熔噴方法中是固有的。對不會(huì)固有地形成粘合織物的材料，可以使用各種方法，如液壓糾纏、點(diǎn)粘合、通空氣粘合或針刺法，以便產(chǎn)生所希望的整體性。另一種或附加地可以使用粘合劑以便達(dá)到所需的粘合。
母體可以包括任何材料，它可以施加到可收縮的材料上，接著處理引起干燥、聚合、交聯(lián)或類似作用，以便形成聚合物片或?qū)?。最好母體一旦處理后，會(huì)形成彈性的聚合物。在這方面先有技術(shù)中已知大量的各種各樣聚合物和/或彈性材料，如聚氨酯、硅橡膠、聚(異丁稀-甲基丁二稀)、聚(苯乙稀-丁二稀)、聚(丙稀腈-丁二稀)、聚氯丁二稀、聚異戊二稀、各種多硫化物、聚(乙稀-丙稀-二烯烴)、氯磺化聚乙烯、聚硅氧烷、聚(氟化烴)、聚(丙烯酸酯-丁二稀)、聚(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯二烯)。在本發(fā)明的一個(gè)方面，彈性材料母體可以包括熱固性材料，按照該術(shù)語過去的意義，在加熱下它能交聯(lián)。但是彈性材料母體也可以包括更廣理解范圍內(nèi)屬于熱固性材料的材料，如通過不是加熱，而是UV照射、紅外照射、超聲波以及先有技術(shù)中的其他方法引起進(jìn)一步聚合、交聯(lián)或固化的那些材料。
本發(fā)明中也可使用包括用于熱塑性彈性體的乳液配方。用乳液配方，直到處理乳液的時(shí)候才形成連接層，處理一般包括驅(qū)散或蒸發(fā)水份。此外，能夠形成敞開和閉合腔彈性泡沫的彈性材料母體，一個(gè)例子是乳液泡沫膠，也可在本發(fā)明中使用。作為一個(gè)例子，某些聚氨酯在它們反應(yīng)時(shí)放出CO2氣體形成閉合腔的泡沫彈性體。
一般母體將是化合而成以便降低成本和改進(jìn)加工性，因此特定的配方將隨著應(yīng)用的方式和母體的干燥、聚合、固化和/或交聯(lián)的機(jī)理而改變。在聚合物科學(xué)和工程百科全書，第6卷636-638頁(1986)中討論用于砑光聚(苯乙烯-丁二烯)和聚氯丁二烯的各種配方。此外，市場上有各種適合的彈性材料母體出售，例子包括由DEXCO(道化學(xué)(DowChemical)與?？怂?Exxon)的合資公司生產(chǎn)的DPX-546.00，它是熱塑性乳液配方，由苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物組成；B.F.古德里奇公司(B.F.Goodrich Co.)有售的丙烯酸乳液HYSTRETCH V-29；道一科寧(Dow-Corning)公司有售的硅橡膠LSR590，它是兩部分可交聯(lián)的材料；新漢普郡(New Hampshire)，西布魯克(Seabrook)市的K.J.奎因等(Quinn & Co.)公司制造的Q-THANEQW24，它是聚氨酯乳液。
還有，彈性材料母體可以包括有一種彈性體的乳液，彈性體是由嵌段共聚物制成，共聚物有通用的公式A-B-A′，式中A和A′每個(gè)是熱塑性聚合物端段，端段包含苯乙烯半部分，如聚(乙烯芳烴)和式中B是彈性材料聚合物中間段，如共軛的二稀烴或低價(jià)的烯烴聚合物。彈性材料母體可以由，例如包含(聚苯乙烯/聚(乙烯-丁烯)/聚苯乙烯)嵌段共聚物的乳液配方組成，該共聚物從殼牌化學(xué)公司(Shell ChemicalCompany)有售，商標(biāo)為KRATON。
連接層27本身可能是發(fā)粘的，或者另一種是相容的增粘樹脂可以加入到母體配方中，以便產(chǎn)生的連接層27能改進(jìn)彈性材料片32和已收縮材料12之間的粘合。在增粘樹脂和增粘的彈性材料組份方面，請注意如凱弗(Keiffer)等人的美國專利4,789,699號(hào)描述的各種樹脂和組分，它的公開內(nèi)容整個(gè)結(jié)合于此作為參考。任何與母體、可收縮的材料相容的，并能經(jīng)受加工條件(如溫度)的增粘樹脂都可使用。如果使用調(diào)合材料，如聚烯烴或增量油，那么增粘樹脂也應(yīng)該與那些調(diào)合材料相容。REGALREZ和ARKONP系列增粘劑是氫化烴類樹脂的例子。ZONATAK501是萜烯烴的例子。赫卡來斯公司(Hercules Incorparated)有售REGALREZ烴類樹脂。阿拉卡瓦化學(xué)(美國)公司(Arakawa Chemical(USA)Incarporated)有售ARKONP系列樹脂。當(dāng)然，本發(fā)明并不局限于使用上述的增粘樹脂，也可以使用其他增粘樹脂，只要它們與其他的組分相容并能經(jīng)受加工的各項(xiàng)條件。
與母體或連接層接觸的彈性片可以由很寬范圍的彈性材料制成，希望從能夠制成片狀的彈性材料中選取。合適的商業(yè)上有售的材料包括，但不局限于此，殼牌化學(xué)公司(Shell Chemical Co.)有售的，商標(biāo)為KPATONG，聚(苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯)嵌段共聚物；B.F.古德里奇公司(B.F.Goodrich & Co.)有售的，商標(biāo)為ESTANE，聚氨酯彈性材料；理斯蘭公司(Rislan CO.)有售的，商標(biāo)為PEBAX，聚酰胺彈性材料；E.I杜邦德尼摩斯公司(E.I Dupont De Nemours & Co.)有售的，名字為HYTREL，聚酯彈性材料。此外，彈性層可以是多層的材料，其中它可以包括兩個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的粘合織物或膜。另外，彈性片，或多層彈性材料中的一層，可以包含彈性纖維和無彈性纖維或顆粒的混合物。
彈性片最好其基底重量小于約30g/m2，例如從約8.5到25g/m2。這樣低的基底重量從經(jīng)濟(jì)角度考慮是有用的，特別是用于一次性使用的產(chǎn)品。但是，取決于彈性復(fù)合物所需的應(yīng)用，也可以使用有較高基底重量，如約30到340g/m2的彈性片。
如上面關(guān)于連接層所指出的那樣，也可以將增粘劑加入到彈性片，以便改進(jìn)它將可收縮材料粘合到連接層上的能力。但是，當(dāng)在彈性片中使用很多增粘劑時(shí)，在將彈性的收縮-粘合層狀件卷到卷筒機(jī)-輥上之前，彈性片常常需要加上一層附加的材料片，例如第二可收縮的材料取決于粘合點(diǎn)的情況或者是已收縮的材料)，以便防止發(fā)粘的彈性片粘到輥上的鄰近材料的背面。另一種是，當(dāng)彈性的收縮-粘合復(fù)合材料卷成輥筒形式時(shí)，可以在彈性片上涂粉，以便防止不需要的連接。
在本發(fā)明的進(jìn)一步方面，彈性的收縮-粘合復(fù)合材料是在彈性材料母體26與已收縮材料13和彈性片32兩者接觸的同時(shí)對母體進(jìn)行處理而制成的。參考圖4，圖中簡略地說明，通過將彈性材料母體26施加到已收縮材料13制成復(fù)合的彈性的收縮-粘合材料62的示范方法。已收縮的材料13，一個(gè)例子是可逆的已收縮材料，從供應(yīng)輥14上退繞，當(dāng)供應(yīng)輥14沿與此相關(guān)聯(lián)的箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)該材料沿與此相關(guān)聯(lián)的箭頭所指方向前進(jìn)。彈性片32同時(shí)從一第二供應(yīng)輥34上退繞。已收縮材料13和彈性片32通過輥組件52的鉗口54。但是，在進(jìn)入到輥組件52的鉗口54之前，將彈性材料母體26通過涂敷組件24，例如一排噴霧頭，施加到已收縮材料13上。涂敷組件可以相對鉗口54定位，使得彈性材料母體26施加到已收縮材料13和彈性片32兩者上。通過引導(dǎo)輥56的幫助，已收縮材料13、彈性片32和彈性材料母體26一起通過由輥58和59形成的S型輥組件52。
S型輥組件52可以包括一組加熱的輥58和59，這些輥對彈性材料母體26進(jìn)行處理，如干燥或聚合該母體26。處理母體26形成直接粘合到已收縮材料13以及彈性片32上聚合物連接層，多層集合起來組成復(fù)合彈性的收縮-粘合層狀件62。熟悉先有技術(shù)的人士將能理解，與加熱的砑光輥58和59所提供的時(shí)間比較起來，某些配方可能需要更長的處理時(shí)間，在這樣的情況下，可以應(yīng)用其他常規(guī)的順排加熱技術(shù)，如使用附加的加熱輥、紅外加熱器、微波加熱器、加熱燈泡、烘箱和其他先有技術(shù)已知的加熱裝置。
作為進(jìn)一步的例子，在處理彈性材料母體26之后，在加工中可以包括粘合機(jī)-輥裝置(未顯示)。粘合機(jī)-輥裝置可以包括平滑的砑光輥和平滑的砧輥，或者可以包括有圖案的砑光輥，如針狀壓花輥與平滑的砧輥組合在一起，如上面所討論的那樣。砑光輥和平滑的砧輥兩者都可以加熱，在這兩個(gè)輥之間的壓力通過眾所周知的裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便提供足夠的溫度加熱連接層和/或彈性片使它們連接在一起。連接各個(gè)層需施加的熱量和壓力隨著所選的材料來改變。一般來說，將足夠的熱量和壓力直接施加到其中一種材料上，把它加熱到充分高于它的Tg溫度以便使它軟化。
可以與圖4所示的設(shè)備一起使用的常規(guī)的驅(qū)動(dòng)裝置和其他常規(guī)裝置是眾所周知的，為簡明扼要起見，在圖4的示意圖中沒有說明。此外，對先有技術(shù)熟悉的人士將能理解，特定的方法在各個(gè)方面都可以改變，并不背離本發(fā)明的宗旨和范疇。例如，可收縮材料和彈性片可以通過已知的擠出方法制成，如上面所討論的那樣，用不著首先儲(chǔ)存在供應(yīng)輥14和34上。還有，將能理解由于處理彈性材料母體之前，要將多層材料實(shí)際連接在一起，所以母體可以只加到或者已收縮材料13或者彈性層32中的一個(gè)上。
在本發(fā)明的進(jìn)一步方面，現(xiàn)在參考圖5，那里示意地說明形成包含多層彈性可收縮材料的彈性的收縮-粘合材料的示范方法。從供應(yīng)輥14A和14B退繞一第一和一第二可收縮材料12A和12B。當(dāng)供應(yīng)輥14A和14B沿與此相關(guān)聯(lián)的箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一和第二可收縮材料12A和12B沿著與此相關(guān)聯(lián)的箭頭所指的方向前進(jìn)?？梢杂梅强椩煳锏臄D出方法制成可收縮材料，如用紡粘或熔噴方法，并直接送入到現(xiàn)在的加工線上，而不需首先儲(chǔ)存在供應(yīng)輥上。值得注意的是，對本發(fā)明的各項(xiàng)目的來說，第一和第二可收縮材料不需要是相同的，甚至不需相似的材料。彈性片32同時(shí)從供應(yīng)輥34中退繞，沿著與此相關(guān)聯(lián)的箭頭所指的方向前進(jìn)。彈性片32并列放置在第一和第二可收縮材料12A和12B之間，各材料一起送進(jìn)到輥組件72的鉗口74中。
在第一和第二可收縮材料12A和12B與彈性片32接觸之前或者進(jìn)入到輥組件72的鉗口74之前可收縮材料12A和12B每個(gè)都通過各自的涂敷組件24A和24B。母體流26A和26B從一排噴頭橫截可收縮材料12A和12B的整個(gè)寬度，涂敷可收縮材料12A和12B將面對彈性片32的一側(cè)。可以剛好在鉗口74之前，即并列放置的可收縮材料12A和12B和彈性片32將要接觸的這點(diǎn)之前加上彈性材料母體26A和26B。這就使可收縮材料12A和12B兩者以及彈性片32的兩側(cè)都涂敷上彈性材料母體26。但是，也可以通過其他涂敷的方法施加上母體26。
并列放置的可收縮材料12A和12B和彈性片32被引導(dǎo)入驅(qū)動(dòng)輥組件80并通過它。因?yàn)镾型輥組件90的各輥的外周緣線速度是受到控制的，高于驅(qū)動(dòng)輥組件80的速度，所以在輥組件80和90之間連續(xù)的材料受到拉伸。通過調(diào)節(jié)各輥的外周緣線速度之間的差，將多層材料拉伸和收縮到所需的量，制成收縮的多層材料88。在該方法中可以加入附加的輥組件，如果需要附加的收縮或多級(jí)收縮的話。在進(jìn)入處理裝置之前各個(gè)組分收縮，但是在加熱時(shí)已收縮的多層材料88可以進(jìn)一步收縮。已收縮材料12A、12B和彈性片32保持在這樣連續(xù)拉伸，收縮的狀態(tài)下形成連接層。
多層已收縮的材料88在通過加熱的S型輥組件90時(shí)被加熱，從而形成連接層，該層與彈性片和各層已收縮的材料是緊密接觸的。在圖5的特定實(shí)施方案中，多層材料88在通過構(gòu)成疊置S型輥組件90的加熱輥92和94時(shí)被加熱，從而織物的兩側(cè)都被加熱。很重要的是要注意，由于在施加上母體26時(shí)它能滲透進(jìn)入到可收縮材料12A和12B的表面，處理母體26形成連接層，該連接層是通過直接粘合到該材料和/或在可收縮材料12A和12B的表面處或附近的纖維周圍實(shí)際形成的機(jī)械連接，而連接到已收縮材料上的。此外，由加熱設(shè)備30提供的加熱也可能已足夠加熱彈性片32，使熱塑性彈性片32復(fù)原到已收縮的尺寸。如果需要也可以提供附加的加熱和/或粘合，例如通過加熱的輥40和42。然后將彈性的收縮粘合復(fù)合材料卷繞到卷繞輥46上。
與圖5所示的設(shè)備可以一起使用的常規(guī)驅(qū)動(dòng)裝置和其他常規(guī)裝置是眾所周知的。為了清楚起見，在示意的圖5中沒有說明。此外，如上所述，對先有技術(shù)熟悉的人士將能理解，特定的方法在各個(gè)方面都可以改變，而不會(huì)背離本發(fā)明的宗旨和范疇。例如，通過用母體26涂敷彈性片32的兩側(cè)，可以將母體施加到可收縮材料12A和12B上。作為另一個(gè)例子，請注意某些彈性材料母體，只要給予足夠的時(shí)間，將在室溫下反應(yīng)，用這樣的配方就可以省略對連續(xù)的已收縮各層的加熱。在卷到供應(yīng)輥46上時(shí)，在輥上所加壓力的作用下各層保持直接的接觸，從而使母體26固化，在輥46上形成彈性的收縮-粘合層狀件。
在本發(fā)明的進(jìn)一步方面，參考圖6，通過將熔融的彈性體施加到彈性連接層和已收縮材料上可以形成彈性的收縮-粘合材料。可收縮的材料12從供應(yīng)輥14上退卷，并沿與此相關(guān)聯(lián)的箭頭所指方向前進(jìn)。選擇供應(yīng)輥14的外周緣線速度小于砑光輥組件24的速度，從而使可收縮材料在供應(yīng)輥14和驅(qū)動(dòng)輥組件24之間拉伸所需的量。在收縮時(shí)可通過加熱裝置102加熱可收縮的材料。然后通過輥組件24將母體26印刷到已收縮材料13上。剛好在進(jìn)入到由S型輥組件110的輥112和114形成的鉗口108之前，將熔融的彈性體104擠出到彈性材料母體26和已收縮的材料13之上。例如，可將熔融的聚氨酯在約400°F(華氏)下通過一個(gè)或多個(gè)模頭106擠出到母體26上形成彈性片32。從熔融彈性體104來的熱可起到處理母體26的作用，如干燥乳液和形成連接層27。S型輥組件110的第二輥114可以加冷，以便有助于很快冷卻熔融的彈性體，從而形成彈性片32和彈性的收縮-粘合層狀件。
與圖6所示的設(shè)備可以一起使用的常規(guī)驅(qū)動(dòng)裝置和其他常規(guī)裝置是眾所周知的，為了清楚起見，在示意的圖6中沒有說明。此外，如上所述，對先有技術(shù)熟悉的人士將能理解，特定的方法在各個(gè)方面都可改變，而不會(huì)背離本發(fā)明的宗旨和范疇。例如，彈性材料母體可以施加在可收縮材料12收縮之前，或收縮的時(shí)候和在加熱之前。
實(shí)例1紡粘材料先從132英寸寬度預(yù)收縮到52英寸寬度，在輥上老化和轉(zhuǎn)動(dòng)輥使材料均勻地松馳到72英寸寬。從B.F.古德里奇公司(B.F.Goodrich)買的丙稀酸乳液，HYCAR26804，稀釋到固體重量約35％，用氨把PH值調(diào)整到約8.5。用帶5號(hào)針和5號(hào)頭的PAASHE噴槍裝置VL-SET將丙稀酸乳液噴涂到已收縮的紡粘材料之上。將丙烯酸乳液通過在每個(gè)1平方英寸單元中有1/4英寸直徑孔的銷釘板噴涂。在施加丙烯酸乳液之前紡粘材料的基底重量為45.08g/m2(克/平方米)，在加上丙烯酸乳液和在烘箱中108℃下干燥2分鐘之后，其基底重量為47.55g/m2。紡粘材料和所施加的丙烯酸乳液與彈性膜并列放置，彈性膜是從B.F.古德里奇公司(B.F.Goodrich)購買的彈性熱塑性聚氨酯，ESTANE58661，然后放到短T恤衫燙衣機(jī)中在130℃下經(jīng)過20秒鐘。得到的彈性的收縮粘合復(fù)合材料在各層之間有很好的粘性，并有優(yōu)良的彈性特性。
當(dāng)本發(fā)明用它的各特殊的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)的描述之后，對先有技術(shù)熟悉的人士將很清楚，對本發(fā)明可進(jìn)行各種替換、修改和其他的變化，而不會(huì)背離本發(fā)明的宗旨和范疇。所以，附屬的權(quán)利要求書將包括所有這樣的修改、替換和其他的各種變化。
權(quán)利要求
1．一種形成可拉伸復(fù)合材料的方法，其包括將聚合物母體施加到一第一可收縮材料上；收縮-拉伸所述可收縮材料，使之形成已收縮的材料；然后處理所述聚合物母體，使之形成聚合物連接層，其中所述聚合物連接層與所述已收縮材料粘合；和將彈性片粘合到所述聚合物連接層，其中所述收縮材料在收縮方向拉伸時(shí)復(fù)原。
2．按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述聚合物母體是在收縮-拉伸所述可收縮材料之前，以不連續(xù)的圖案施加到所述可收縮材料上的。
3．按照權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述聚合物母體包括乳液。
4．按照權(quán)利要求3所述的方法，其中，處理所述聚合物母體包括干燥所述乳液。
5．按照權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述聚合物層包括熱固性聚合物。
6．按照權(quán)利要求5所述的方法，其中，處理所述聚合物母體包括加熱。
7．按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述母體是彈性材料母體，和其中，所述彈性材料母體在收縮-拉伸所述可收縮材料之前施加到所述可收縮材料上。
8．按照權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述彈性材料母體包括乳液。
9．按照權(quán)利要求8所述的方法，其中，處理所述彈性材料母體包括干燥所述乳液。
10．按照權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述彈性層包括熱固性聚合物。
11．按照權(quán)利要求10所述的方法，其中，處理所述彈性材料母體包括加熱。
12．按照權(quán)利要求11所述的方法，其進(jìn)一步包括在收縮的狀態(tài)下冷卻所述已收縮材料的步驟，其中由所述可收縮材料形成可逆的已收縮材料。
13．按照權(quán)利要求7所述的方法，其中，通過將熔融彈性體施加到所述彈性材料母體上形成所述彈性層。
14．按照權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述彈性材料母體的施加包括將所述彈性材料母體約1g/m2(克/平方米)到約50g/m2施加到所述可收縮材料上。
15．按照權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述彈性材料母體施加包括將所述彈性材料母體小于約20g/m2施加到所述可收縮材料上。
16．按照權(quán)利要求7所述的方法，其中，處理所述彈性材料母體，然后將彈性片與所述彈性連接層接觸并與其粘合。
17．按照權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述彈性片是在處理之前與所述彈性材料母體接觸，以便形成彈性連接層。
18．按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述聚合物母體是在收縮-拉伸所述可收縮材料之后施加到所述可收縮材料的。
19．按照權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述聚合物母體包括乳液。
20．按照權(quán)利要求14所述的方法，其中，處理所述聚合物母體包括干燥所述乳液。
21．按照權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述聚合物層包括熱固性聚合物。
22．按照權(quán)利要求16所述的方法，其中，處理所述聚合物母體包括加熱。
23．按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述聚合物母體包括彈性材料母體，和其中，所述彈性材料母體是在收縮-拉伸所述可收縮材料之后施加到所述可收縮的材料上。
24．按照權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述彈性材料母體包括乳液。
25．按照權(quán)利要求24所述的方法，其中，處理所述彈性材料母體包括干燥所述乳液。
26．按照權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述彈性材料母體包括熱固性聚合物。
27．按照權(quán)利要求26所述的方法，其中，處理所述彈性材料母體包括加熱。
28．按照權(quán)利要求27所述的方法，其進(jìn)一步包括在收縮的狀態(tài)下冷卻所述已收縮材料的步驟，其中由所述可收縮材料形成可逆的已收縮材料。
29．按照權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述彈性層是將熔融彈性體施加到所述彈性材料母體上形成的。
30．按照權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述彈性材料母體的施加包括將所述彈性材料母體的約1g/m2到約50g/m2施加到所述可收縮的材料上。
31．按照權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述彈性材料母體的施加包括將所述彈性材料母體小于約20g/m2施加到所述可收縮材料上。
32．按照權(quán)利要求30所述的方法，其中，處理所述彈性材料母體，然后將彈性片與所述彈性連接層接觸并與其粘合。
33．按照權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述彈性片是在處理之前與所述彈性材料母體接觸，以便形成彈性連接層。
34．一種通過權(quán)利要求1的方法制成彈性的收縮-粘合的復(fù)合材料。
35．一種彈性的收縮-粘合材料，其包括多孔的已收縮材料；彈性連接與所述已收縮緊密接觸，其中所述彈性層是通過包圍所述多孔材料的各部分機(jī)械地連接到所述已收縮材料；和彈性片粘合到所述彈性連接層。
36．如權(quán)利要求35所述的收縮-粘合復(fù)合材料，其中，所述多孔材料是非織造材料。
37．如權(quán)利要求35所述的收縮-粘合復(fù)合材料，其中，所述彈性層包括彈性的熱固性聚合物。
38．如權(quán)利要求35所述的收縮-粘合復(fù)合材料，其中，包含的所述彈性連接層小于約20g/m2。
39．如權(quán)利要求35所述的收縮-粘合復(fù)合材料，其中，包含的所述彈性連接層從1g/m2到約50g/m2。
全文摘要
一種制成可拉伸的復(fù)合材料的方法,該方法為通過將聚合物母體(26),如乳液或熱固性彈性體,無論在收縮－拉伸該材料之前或之后加到可收縮材料(12)上,然后在已收縮的材料上處理聚合物母體(26),使其形成聚合物連接層(27)。將彈性片(32)粘合到連接層和收縮－拉伸材料,從而制成彈性的收縮－粘合層狀件(44)。
文檔編號(hào)D04H13/00GK1233299SQ97198724
公開日1999年10月27日 申請日期1997年10月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月11日
發(fā)明者M·T·莫曼, R·E·韋伯 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司