复合片材料及其形成方法_4

文档序号:9220897阅读:来源:国知局
对 基体14的热塑性组成部分26上面描述的材料,例如,具有低于支持组成部分24材料的熔 点的熔点的以下材料(及其共聚物)的配置:聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二 醇酯(PET)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚氨酯(PU)、聚酰胺(PA)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、离聚 物(例如,Surlyn?、Surlyn Rdleclions? (其是具有聚酰胺的离聚物)等)、亚克力、金属茂 络合物(即,一种热塑性材料)等,以及添加剂,所述添加剂包括起到紫外线(UV)抑制剂和 热稳定剂的作用的那些,使复合片材料10耐火的那些,以及其他各种添加剂,比如颜料、硅 酮、提高耐污染性和可清洁性的添加剂(例如,PTFE和其他含氟聚合物)、润湿剂、抗菌剂、 抗气褪色剂(例如,耐化学品试剂)、亲水剂、疏水剂、可生物降解添加剂、耐油脂添加剂、抗 氧化添加剂、滑爽剂、最小化或消除静电的添加剂以及导电和/或半导电颗粒或纤维。
[0051] 在这些实施方案中,覆盖片16可以使用上面描述的材料形成,例如,用比如 Quilon?铬络合物的材料处理的纸片产品、被施加到覆盖片16的表面的包括一种或更多 种蜡型材料的非作用性覆盖片表面等。然而,另外,覆盖片16可以由通常作为商标名称 Mylar?、lVIdincx?:、Lumirror?和Hostapan.?已知的双轴取向聚合物膜(B0PET)形成。其 还可以是比如Biaxis?|的双轴取向聚酰胺膜(B0PA),或者任何其他适合的热稳定且物理稳 定的网。
[0052] 覆盖片层压结构36还可以包括支持组成部分38,所述支持组成部分38与上面关 于基体14的支持组成部分24描述的那个相同或类似,即,包括具有高于所述一个或更多个 热塑性材料的层34的熔点的熔点的材料(或多种材料的组合)。可以用于支持组成部分38 的支持组成部分24材料的具体的实施例在上面被描述。用于支持组成部分38的可接受的 材料的附加的实施例是包括较高温度熔体纤维组成部分和较低温度熔体纤维组成部分的 针刺非织造材料。较高温度熔体组成部分具有高于较低温度熔体组成部分的熔化温度的熔 化温度。我们的经验是,具有在约2至5盎司每平方码(即,2-5〇Z/Sq. yd)范围内的基础重 量的针刺非织造支持组成部分38效果好。支持组成部分38的实施例是具有约50 %的由聚 酯纤维组成的较高温度熔体纤维和约50%的由聚丙烯纤维组成的较低温度熔体纤维的基 底。如上面所述,支持组成部分38不限于此实施例。在一些实施方案中,支持组成部分38 可以包括双组分非织造材料,所述双组分非织造材料具有被安排在一张网之内的两种不同 的聚合物。优选的双组分非织造材料是连续长丝纺粘型双组分非织造材料。双组分非织造 材料使用鞘和芯构造,其中由一种树脂制成的芯长丝被另一种不同的树脂的鞘完全包围。 许多聚合物材料可以被用在双组分非织造材料中,包括但不限于,聚酯、聚丙烯、聚乙烯、尼 龙和聚乳酸。可接受的双组分非织造材料的实施例是具有聚丙烯或聚乙烯鞘以及聚酯芯的 双组分非织造材料。
[0053] 在覆盖片层压结构36的上面的实施方案中,在覆盖片层压结构36以本文描述的 方式与基体14合并之前,一个或更多个热塑性材料的层34被施加到覆盖片16。在包括支 持组成部分38的那些覆盖片层压结构36的实施方案中,支持组成部分38可以被添加到覆 盖片层压结构36,所述覆盖片层压结构36包括被施加到覆盖片16的一个或更多个热塑性 材料的层34。
[0054] 图7中示出覆盖片层压结构36可以如何被形成的实施例。如在图7中示出的,热 塑性材料的层34可以通过以下方式被施加到覆盖片16的表面30,将层34挤压到覆盖片 16上,并且随后使所述层34和覆盖片穿过在第一辊42和第二辊43之间形成的砑光型压 区,以形成覆盖片层压结构36的一个版本(version),所述版本具有被施加到覆盖片16的 热塑性层压结构的单个层34。在仅使用热塑性材料的单个层34的覆盖片层压结构36的那 些实施方案中,该层可以以一厚度被施加,所述厚度适合为当前的应用提供符合期望的遮 掩特性。在使用热塑性材料多于一个的层34的覆盖片层压结构36的那些实施方案中,所 述多个层可以具有集合的厚度,所述厚度适合为当前的应用提供符合期望的遮掩特性。第 一辊42和第二辊43可以是冷却的、加热的或环境温度的(包括其组合),以便利将所述材 料/层加工为覆盖片层压结构36。
[0055] 图8中示出覆盖片层压结构36的另一个实施方案可以如何被形成的实施例。如在 图8中示出的,热塑性材料的第二层(为了清楚起见,本文中被称为层34A ;或者会将支持 层38永久地结合到覆盖片层压结构36的其他适合的结合剂,比如粘合斯克林布(scrim)、 胶带、胶水等)被施加到在比如在图7中描述的过程中形成的覆盖片层压结构36。在可替 换的实施方案中,材料34A可以采用其他材料的形式(例如,可操作来将覆盖片层压结构36 结合到支持层38的粘合斯克林布、胶带、胶水等)代替热塑性材料的第二层。另外,添加支 持组成部分38以形成覆盖片层压结构(为了清楚起见,本文称为层压结构36A),所述覆盖 片层压结构包括覆盖片层压结构36、热塑性材料的第二层34A以及支持组成部分38。在图 8中示出的覆盖片层压结构36A实施方案的形成包括将热塑性材料的第二层34A挤压(或 者如上面描述的提供可操作来将覆盖片36结合到的支持层38的其他材料)到层压结构36 的热塑性材料表面上,以及随后使层压结构36、层34A和支持组成部分38穿过使用第一辊 42和第二棍43形成的砑光型压区,以形成覆盖片层压结构36A。层压结构36、层34A和支 持组成部分38如在图7和8中示出的相对于所述压区的位置仅用于图示说明的目的,并且 所述方法不限于这些相对的位置。在可替换的实施方案中,比如粘合斯克林布、胶带、胶水 等适合的结合剂也可以被用来将层34和34A附着在一起。
[0056] 图9中示出覆盖片层压结构36的另一个实施方案可以如何被形成的实施例。如 在图9中示出的,一个或更多个热塑性材料的层34可以通过将所述层34挤压到覆盖片16 上来被施加到覆盖片16的表面30。随后使所述层34和覆盖片16,以及支持组成部分38 穿过由第一辊42和第二辊43形成的砑光型压区,以形成覆盖片层压结构版本36B,所述版 本36B具有被施加到覆盖片16的热塑性层压结构的一个或更多个层34,以及被附接到覆盖 片16相对的层34的表面的支持组成部分。
[0057] 本发明不限于覆盖片层压结构36的这些实施例(包括为了描述清楚起见的上面 被称为36A和36B的那些)。另外,覆盖片层压结构36不限于上面描述的任何组成部分材 料,即,上面描述的覆盖片16、支持组成部分38以及层34材料中的任何。随后这些覆盖片 层压结构36的实施方案可以代替覆盖片16被包括在本文描述的复合片材料10中。
[0058] 另外,被包括在覆盖片层压结构36中的覆盖片16组成部分可以用以下方式被附 接到一个或多个热塑性层34,所述方式在复合片材料10 (如本文描述的)被形成之后允许 所述覆盖片16容易被去除(即,轻轻附着),或者所述方式如本文描述的使得所述覆盖片 16被永久地附接到一个或多个热塑性层34。
[0059] 在具有覆盖片层压结构36的实施方案中,覆盖片16可以包括可收缩材料(即,在 尺寸上减小到尺寸稳定的状态的材料),例如,在形成复合片材料10的过程期间,覆盖片16 可以通过施加热量和/或压力来减小尺寸以达到稳定状态中的期望的尺寸。可接受的尺寸 稳定的覆盖片16材料的实施例在上面被提供。尺寸稳定的覆盖片16将基本上使所述覆盖 片16在尺寸上稳定,并且在复合片材料10的形成期间减小所述覆盖片16将在尺寸上改变 的可能性。尺寸稳定的覆盖片16还将可能使覆盖片层压结构36更易于处理和提高表面质 量(例如,通过消除褶皱)。
[0060] 覆盖片层压结构36的实施方案提供复合片材料10的表面光洁度的实质性改善。 认为的是,表面光洁度的改善可能是在形成复合片材料10之前一个或多个热塑性层34在 覆盖片16的表面上热形成的产物。覆盖片16的表面质量压印(imprint)在热塑性材料的 层34上,所述热塑性材料的层34在复合片材料10形成之前被冷却到某种程度。如果,例 如,光泽表面光洁度是期望的,高质量均匀表面材料可以被用作覆盖片16材料,之后所述 材料会赋予冷却的热塑性材料的层34以光泽。通过使用具有不同表面光洁度(例如,亚光 的、光滑的、有纹理的、装饰的等)的覆盖片16,可以产生不同的层34表面光洁度。如果覆 盖片被印花或盖覆,印花图像或盖覆物也可以被设计来转移到热塑性材料的层34。被理解 的是,在图7和图8中(以及可能地图9,取决于支持层38被添加的时机)示出的覆盖片层 压结构36的加工(所述加工允许在进一步加工(例如,添加支持层38或形成复合片材料 10)之前一个或多个热塑性层34热形成(例如,采取比当开始被施加到覆盖片16的表面时 更接近固体的配置)),允许在进一步加工之前热塑性材料的层34形成到某种程度。因此, 表面特性(例如,其平整度)和其充当遮掩层的能力被提高。例如,在图7和图8中示出的 加工实施方案中,相对覆盖片16覆盖片层压结构36的表面被第一辊42接触,所述辊可以 具有赋予所述层34表面特性的光洁度(例如,光亮的、亚光的等),所述层34可以令人满意 地影响复合片材料10的表面特性(例如平整度)。
[0061] 覆盖片层压结构36 (36A、36B)可以在早于形成复合片材料10的时间被生产,例 如,被生产、储存并且随后被包括在复合片材料10的形成中。可替换地,覆盖片层压结构 36 (36A、36B)可以作为形成复合片材料10的连续过程的一部分被生产,例如,在形成复合 片材料10的连续过程中上游被生产。
[0062] 在一些实施方案中,复合片材料10可以包括背垫层18,所述背垫层18被附接到 基底12的第二面表面22。背垫层18可以包括多种不同材料。例如,背垫层18可以包括 织造或非织造材料,例如,具有大约1. 5至5. 0盎司每平方码范围内重量的非织造材料。然 而,本发明不限于这样的背垫层。特别符合期望的背垫层材料是包括水刺或针刺非织造材 料(例如,PET、尼龙、玻璃纤维等)的背垫层材料,所述水刺或针刺非织造材料具有帮助提 供减少层离发生几率的全方向强度特性的全方向取向纤维(例如,在X、Y和Z轴中的任一 个上取向的纤维,及其组合;水刺和针刺方法的实施例在上面被描述)。在可替换的实施方 案中,背垫层18可以采用有孔的织物(有时被称为"穿孔织物")的形式,所述类型的材料 在上面被描述。使用有孔的非织造材料的优点是由于所述孔提供附加的表面面积,有孔的 非织造材料可以提供优良的结合表面(对于两个暴露的表面)。背垫层18还可以使用用粘 结剂预处理的、包覆的或浸透的纤维被形成,以提供具有符合期望的性质的背垫层18。可 替换地,在非织造材料之内的纤维可以随后用粘结剂处理、包覆或浸透,以提供上述符合期 望的性质。这样的粘结剂的非限制性实施例包括聚氨酯(例如,BASF Asmcirr? )、丁二烯 (例如,BASF Luron? ),或者亚克力(所述亚克力主要是聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯的 分散物,通常通过不饱和单
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