專利名稱：復(fù)合織物和封閉系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在基底上包括一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的復(fù)合織物，及制造這種復(fù)合織物的方法和系統(tǒng)。
背景公知的是由織物形成的制品需要某種增強以使其可抵抗在使用過程中受到的力。在多種情況下，可以簡單地在全部基底或織物上進(jìn)行增強。然而，這種方法可能增大成本、增重織物及使織物全部表面硬化，甚至對于不需增強的區(qū)域也如此。此外，與織物共延伸的增強層也降代其透氣性。
為解決這些問題，小塊增強材料可與選定需要增強區(qū)域中的織物或基底連接。然而，這種分散塊的處理和連接也會有問題，可能降低產(chǎn)量、產(chǎn)生廢物(在分散塊沒有牢固連接時)，需要在織物上精確對齊或定位，需要使用粘合劑或其他連接劑等。分散塊也可以具有相對鋒利的邊緣，可能產(chǎn)生疼痛或不適。由于增強塊通常位于基底表面上，所以疼痛或不適可能加劇。
除了(或代替)增強基底或織物外，也需要制造表現(xiàn)出彈性的制品。由于多種原因，需要制造表現(xiàn)出彈性的制品，即在中等拉伸后至少部分恢復(fù)其原形狀的能力。例如，彈性可用于扣緊系統(tǒng)中，如衣服(例如尿布、訓(xùn)練褲、睡袍、被褥等)。衣服彈性可以提供動態(tài)合身，即響應(yīng)于穿用者的活動具有拉伸和恢復(fù)能力。
彈性也可用于其他應(yīng)用中。例如，如果通過拉伸扣件并依靠恢復(fù)力提供所需張力使扣件保持拉緊狀態(tài)，那么一些扣件可以提供更堅固的連接。在其他例子中，彈性使得可以容易調(diào)節(jié)扣件或其他制品的尺寸或長度。
盡管彈性有益于各種不同應(yīng)用，但是在制造中其也會引起問題。對于依靠單獨彈性元件來提供彈性進(jìn)行了多種嘗試，例如膠粘或縫合襯底或其他非彈性元件來提供所需的彈性。制造這種復(fù)合體制品也有問題，原因是難于實現(xiàn)和/或保持彈性元件的牢固連接。此外，提供和連接單獨彈性元件的成本和難度相對較高。單獨彈性元件的處理和連接可能降低產(chǎn)量、產(chǎn)生額外廢物(在單獨元件沒有牢固連接時)等。
在其他例子中，可以制造完整制品以提供所需彈性。例如，許多彈性扣緊系統(tǒng)依靠彈性層壓襯底的使用，其中以與襯底共延伸的薄膜形式提供彈性材料。這種方法會增大與提供共延伸彈性層相關(guān)的成本。此外，許多彈性材料不具有透氣性。如果彈性層壓襯底用于衣服中，需要在襯底上穿孔以提高其透氣性。然而，這種額外的處理確實會增加制造彈性層壓襯底的成本。彈性層壓襯底的另一種可能缺點在于，難于調(diào)節(jié)在襯底不同部分中產(chǎn)生的彈性恢復(fù)力。
盡管公開了在基底上提供分離聚合結(jié)構(gòu)的各種技術(shù)(例如美國專利申請公開U.S.2003/0085485A1，其于2001年11月5日申請，標(biāo)題為SYSTEMS AND METHODS FOR COMPOSITE WEBS WITHSTRUCTURED DISCRETE POLYMERIC REGIONS；美國專利申請公開U.S.2003/0087098A1，其于2001年11月5日申請，標(biāo)題為COMPOSITE WEBS WITH REINFORCING POLYMERIC REGIONSAND ELASTIC POLYMERIC REGIONS；美國專利申請公開U.S.2003/0084996A1，其于2001年11月5日申請，標(biāo)題為METHODS FORPRODUCING COMPOSITE WEBS WITH REINFORCING DISCRETEPOLYMERIC REGIONS；及美國專利申請公開U.S.2003/0087059A1，其于2001年11月5日申請，標(biāo)題為COMPOSITE WEBS WITHDISCRETE ELASTIC POLYMERIC REGIONS)，但是這些在某些方面受限，如輥溫度，基底組分等。
提供連接方式的封閉元件和系統(tǒng)是公知的。這種技術(shù)提供了大量不同系統(tǒng)，包括各種設(shè)計和材料。例如，美國專利3,899,803教導(dǎo)了一種自夾緊裝置，其包括薄片元件，薄片元件包括夾緊元件，該夾緊元件具有基本上與該薄片相同平面的框架內(nèi)的一體形成的夾緊裝置。為用作夾緊元件，彎折該薄片以使夾緊元件垂直于該薄片突出。
此外，美國專利5,983,467教導(dǎo)一種互鎖裝置，其通常由第一部分表面上的一個或多個島狀物來實現(xiàn)，當(dāng)施加相對剪切力時，其可與第二部分表面上的結(jié)構(gòu)中的一個或多個補充孔配合。美國專利4,887,339教導(dǎo)了一條聚合薄片材料，其用于切成可釋放的可配合的扣件。美國專利4,183,121教導(dǎo)了一種可分離扣件，其由兩條相對、匹配的長條組成，其中一系列柔軟相互配合的舌狀物偏離一個長條的軸，與其對齊，并部分重疊長條的孔。
盡管本領(lǐng)域中已有大量的封閉元件和系統(tǒng)，但仍需要提供一種封閉系統(tǒng)，例如可以提供不低光滑度的、平面、低成本的封閉元件。這種封閉系統(tǒng)可以有利地用于如但不限于包裝和可棄尿布。
發(fā)明概述本發(fā)明提供在復(fù)合織物基底上具有一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的復(fù)合織物，制造復(fù)合織物的方法，制造復(fù)合織物的系統(tǒng)，包括復(fù)合織物的封閉系統(tǒng)，及連接制品的方法。
具有一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的復(fù)合織物可以與基底連接，使得例如可以提供包括連接區(qū)域和分離區(qū)域的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以有利地提供封閉元件和封閉系統(tǒng)，這種元件例如通過與環(huán)纖維材料配合、通過與本文所述擠出形成的環(huán)狀材料配合、通過本文所述的自配合設(shè)計等提供封閉。
使用熱塑性組合物形成聚合結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中，″熱塑性″(及其變體)指一種聚合物或聚合組合物，當(dāng)加熱時其軟化，當(dāng)冷卻至溫室時其返回至原始狀態(tài)或接近其原始狀態(tài)。本發(fā)明方法中所用的熱塑性組合物應(yīng)該能夠流動或進(jìn)入成型工具的凹陷中。
適合的熱塑性組合物是可熔融處理的那些。這種聚合物將充分流動，從而至少部分地填充凹陷，而在熔融處理中不會明顯降解。多種熱塑性組合物具有適用于本發(fā)明中的熔融和流動特性，這取決于凹陷的幾何形狀和處理條件。更優(yōu)選的是，選擇可熔融處理材料和處理條件，使熱塑性組合物的任何粘彈性恢復(fù)性能不會使它們在涂抹熔融熱塑性組合物過程中從凹陷收回。
在方法和系統(tǒng)中，用于形成和轉(zhuǎn)移一種或多種聚合結(jié)構(gòu)至基底的成型工具保持在輥溫度，輥溫度低于熱塑性組合物的熔融處理溫度。本發(fā)明熱塑性組合物的熔融處理溫度是熱塑性組合物能夠在5秒或更短時間內(nèi)流動或進(jìn)入成型工具的凹陷(如本文所述)中的最低溫度。
在一些例子中，對于無定形熱塑性組合物而言，熔融處理溫度可以在或略高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，或者對于結(jié)晶或半結(jié)晶熱塑性組合物而言可以在或略高于熔融溫度。如果熱塑性組合物包括與一種或多種結(jié)晶和一種或多種半結(jié)晶聚合物共混的一種或多種無定形聚合物，那么熔融處理溫度高于無定形聚合物的最高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，或結(jié)晶和半結(jié)晶聚合物的最高熔融溫度。此外，優(yōu)選的是輥溫度比附著成型工具上的熔融熱塑性組合物低至少攝氏20°或更大。
保持相對冷卻的成型工具的一個可能優(yōu)點在于，應(yīng)用于成型工具上的熔融熱塑性組合物(或者在其圓柱外表面上，或者在形成于其中的凹陷內(nèi))是直接與輥外表面接觸的熔融熱塑性組合物，并降低至熱塑性組合物的熔融處理溫度之下，從而其至少部分地凍結(jié)或固化，而至少部分遠(yuǎn)離輥外表面的熔融熱塑性組合物保持熔融足夠長時間，以轉(zhuǎn)移熱塑性組合物形成聚合結(jié)構(gòu)。結(jié)果是遠(yuǎn)離輥外表面的熔融熱塑性組合物能夠與基底連接，而與輥外表面接觸的凍結(jié)或固化的熱塑性組合物從表面干凈地除去。
保持相對冷卻成型工具的另一個可能優(yōu)點在于，熔融熱塑性組合物轉(zhuǎn)移到其上的基底組合物不受成型工具溫度的限制。例如，輥溫度可以足夠低，以限制在轉(zhuǎn)移過程中對基底有任何明顯損害。因此，聚合結(jié)構(gòu)可以形成在具有與聚合結(jié)構(gòu)相同或相似熱塑性組合物的多孔和非多孔基底(如薄膜)上。在涉及由熱塑性組合物本身形成基底的一些例子中，基底熱塑性組合物優(yōu)選其熔融處理溫度在或低于形成于其上的聚合結(jié)構(gòu)中所用的熱塑性組合物的熔融處理溫度?；谉崴苄越M合物的熔融處理溫度與用于形成聚合結(jié)構(gòu)的熱塑性組合物有相同限制。此外，優(yōu)選的是輥溫度比基底熱塑性組合物的熔融處理溫度低至少攝氏20°或更大。
如果基底包括纖維結(jié)構(gòu)(例如織物、非紡織物、或編織纖維)，該結(jié)構(gòu)可通過當(dāng)基底離開成型工具時所施加的外力與其余基底分離，那么應(yīng)該關(guān)心基底內(nèi)部粘合強度和/或基底抗張強度。由于熱塑性組合物在凹陷中的凍結(jié)和固化，本發(fā)明不用這些考慮。當(dāng)基底和聚合結(jié)構(gòu)從成型工具上除去時，凍結(jié)和固化可以限制任何施加在基底上的力。
本發(fā)明方法的另一種可能優(yōu)點是具有將一種或多種聚合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到基底主表面上的能力，同時熱塑性組合物面對基底的部分是熔融的。如果基底是多孔的、纖維的等，那么通過壓力使部分熱塑性組合物滲入基底和/或封裝基底的纖維，可以增強一種或多種聚合結(jié)構(gòu)對基底的連接。如果基底不是多孔的，而是由熔融處理溫度比凹陷中的熔融熱塑性組合物溫度明顯低的熱塑性組合物制成，那么通過聚合結(jié)構(gòu)中的熱塑性組合物和基底的混合，可以連接聚合結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一種可能優(yōu)點是提供聚合物結(jié)構(gòu)，包括形成在其上表面(即遠(yuǎn)離基底的表面)的表面特征。表面特征例如可以是莖、鉤、棱錐、通道、標(biāo)記(字母數(shù)字或其他方式)等，并可以提供額外的功能，例如機械扣緊等。這些表面特征可以在與形成和轉(zhuǎn)移聚合物結(jié)構(gòu)同時的整體處理步驟中提供(相對于單獨、相繼的處理步驟)?？蛇x擇地，可以在聚合物結(jié)構(gòu)形成后，提供表面特征。
另一種可能優(yōu)點是具有控制一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的形狀、間距、體積的能力。在一些例子中，優(yōu)選的是多個聚合結(jié)構(gòu)提供在基底第一主表面上，每個聚合結(jié)構(gòu)是分散聚合結(jié)構(gòu)(即沒有通過轉(zhuǎn)移至基底上的熱塑性組合物相互連接)。
本發(fā)明的另一種可能優(yōu)點是具有在較厚熱塑性組合物結(jié)構(gòu)間提供薄底部薄膜的能力。較厚熱塑性組合物結(jié)構(gòu)與基底連接，但是底部薄膜可以連接至基底或不連接。底部薄膜例如可以通過粘合劑連接至基底。
本發(fā)明方法的另一種可能優(yōu)點是具有提供沿基底長度延伸的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的能力(優(yōu)選沒有形成在基底寬度上，即聚合結(jié)構(gòu)沒有與基底主表面共延伸)。
本發(fā)明方法的另一種可能優(yōu)點是具有在基底寬度的不同區(qū)域中提供不同熱塑性組合物的能力，這樣一些聚合結(jié)構(gòu)可由一種熱塑性組合物形成，而其他聚合結(jié)構(gòu)由不同熱塑性組合物形成。
本發(fā)明方法的另一種可能優(yōu)點是具有在基底兩個主表面上提供一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的能力。根據(jù)需要在相反主表面上的聚合結(jié)構(gòu)可為相同或不同的結(jié)構(gòu)。
在一方面中，本發(fā)明提供一種制造復(fù)合織物的方法提供包括外表面的成型工具，該外表面包括一個或多個形成于其中的凹陷；將熔融熱塑性組合物輸送至該成型工具外表面上；使該成型工具外表面保持在低于該熱塑性組合物熔融處理溫度的輥溫度；將該熔融熱塑性組合物涂抹在該成型工具外表面上，其中至少一些熔融熱塑性組合物進(jìn)入該一個或多個凹陷；通過使基底第一主表面與該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物接觸，使該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物轉(zhuǎn)移至基底；及轉(zhuǎn)移后使該基底和該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物與該成型工具分離。形成的復(fù)合織物包括位于基底第一主表面上該熱塑性組合物的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)，其中一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中的至少一種聚合結(jié)構(gòu)所占據(jù)的區(qū)域包括該聚合結(jié)構(gòu)的熱塑性組合物與基底第一主表面連接的連接區(qū)域，和該聚合結(jié)構(gòu)不與基底第一主表面連接的至少一個分離區(qū)域。
在另一方面中，本發(fā)明提供一種制造復(fù)合織物的方法提供包括外表面的成型工具，該外表面包括一個或多個形成于其中的凹陷；將熔融熱塑性組合物輸送至該成型工具外表面上；使該成型工具外表面保持在低于該熱塑性組合物熔融處理溫度的輥溫度；將該熔融熱塑性組合物涂抹在該成型工具外表面上，其中至少一些熔融熱塑性組合物進(jìn)入該一個或多個凹陷；通過使基底第一主表面與該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物接觸，使該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物轉(zhuǎn)移至基底；及轉(zhuǎn)移后使該基底和該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物與該成型工具分離。遠(yuǎn)離一個或多個凹陷表面的一個或多個凹陷中的第一部分熱塑性組合物保持在或高于熱塑性組合物的熔融處理溫度，至少直到一個或多個凹陷中的熱塑性組合物與基底第一主表面接觸，及其中遠(yuǎn)離一個或多個凹陷表面的一個或多個凹陷中的第二部分熱塑性組合物在附著后和接觸基底第一主表面之前降低到熔融處理溫度之下。形成的復(fù)合織物在基底第一主表面上包括該熱塑性組合物的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)，其中一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中的至少一種聚合結(jié)構(gòu)所占據(jù)的區(qū)域包括與基底第一主表面連接的連接區(qū)域和不與基底第一主表面連接的分離區(qū)域，其中該連接區(qū)域包括第一部分熱塑性組合物，分離區(qū)域包括第二部分熱塑性組合物。
在另一方面中，本發(fā)明提供一種復(fù)合織物，包括具有第一主表面的基底；及與基底第一主表面連接的熱塑性組合物的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)；其中一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中的每一種聚合結(jié)構(gòu)占據(jù)基底第一主表面的一定區(qū)域。一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中的至少一種聚合結(jié)構(gòu)所占據(jù)的區(qū)域包括該聚合結(jié)構(gòu)的熱塑性組合物與該第一主表面連接的連接區(qū)域和該聚合結(jié)構(gòu)不與基底第一主表面連接的至少一個分離區(qū)域。在該分離區(qū)域中，至少一種聚合結(jié)構(gòu)懸掛在基底第一主表面上并與其對齊。
在另一方面中，本發(fā)明提供一種復(fù)合織物，包括具有第一主表面的基底；及與基底第一主表面連接的熱塑性組合物的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)；其中一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中的每一種聚合結(jié)構(gòu)占據(jù)基底第一主表面的一定區(qū)域。一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中的至少一種聚合結(jié)構(gòu)所占據(jù)的區(qū)域包括該聚合結(jié)構(gòu)的熱塑性組合物與第一主表面連接的連接區(qū)域和從該連接區(qū)域延伸出來的三個或更多個不同分離區(qū)域，其中該三個或更多個不同分離區(qū)域懸掛在基底第一主表面上方但不與其連接。
在另一方面中，本發(fā)明提供一種封閉系統(tǒng)，其包括第一封閉元件，該第一封閉元件包括與第一基底的第一主表面連接的熱塑性聚合結(jié)構(gòu)，其中該第一封閉元件占據(jù)該第一基底第一主表面的一定區(qū)域。該第一封閉元件所占據(jù)的區(qū)域包括該熱塑性聚合結(jié)構(gòu)與該第一基底第一主表面連接的連接區(qū)域和該熱塑性聚合結(jié)構(gòu)不與該第一基底第一主表面連接的分離區(qū)域。該分離區(qū)域中的部分熱塑性聚合結(jié)構(gòu)形成支撐在該第一基底第一主表面上方的第一懸掛接頭，其中該第一封閉元件的連接區(qū)域、該第一封閉元件的懸掛接頭及該第一基底的第一主表面形成第一口袋。該封閉系統(tǒng)也包括第二封閉元件，該第二封閉元件包括與第二基底的第一主表面連接的熱塑性聚合結(jié)構(gòu)。該第二封閉元件占據(jù)該第二基底第一主表面的一定區(qū)域，其中該第二封閉元件所占據(jù)的區(qū)域包括，該熱塑性聚合結(jié)構(gòu)與該第二基底第一主表面連接的連接區(qū)域和該熱塑性聚合結(jié)構(gòu)不與該第二基底第一主表面連接的分離區(qū)域。該分離區(qū)域中的部分熱塑性聚合結(jié)構(gòu)形成支撐在該第二基底第一主表面上方的第二懸掛接頭，其中該第二封閉元件的連接區(qū)域、該第二封閉元件的懸掛接頭及該第二基底的第一主表面形成第二口袋。當(dāng)該封閉系統(tǒng)處于封閉結(jié)構(gòu)時，該第一封閉元件的懸掛接頭位于該第二口袋中，該第二封閉元件的懸掛接頭位于該第一口袋中。
在另一方面中，本發(fā)明提供一種封閉系統(tǒng)，其包括具有第一主表面的基底及與基底第一主表面連接的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)，其中一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中的每一種聚合結(jié)構(gòu)占據(jù)基底第一主表面的一定區(qū)域。一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中的至少一種聚合結(jié)構(gòu)所占據(jù)的區(qū)域包括，該聚合結(jié)構(gòu)的熱塑性組合物與該第一主表面連接的連接區(qū)域和該聚合結(jié)構(gòu)不與基底第一主表面連接的至少一個分離區(qū)域。在該分離區(qū)域中，該至少一種聚合結(jié)構(gòu)懸掛在基底第一主表面上方并與其對齊。該封閉系統(tǒng)也包括補充表面，其具有能夠接受該一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的分離區(qū)域的一個或多個開口。在封閉結(jié)構(gòu)中，基底第一主表面面對該補充表面，該至少一種聚合結(jié)構(gòu)的至少一個分離區(qū)域位于該補充表面的一個或多個開口內(nèi)，使得該補充表面和該基底的相對移動受限。
在另一方面中，本發(fā)明提供一種封閉系統(tǒng)，其包括具有第一主表面的基底及與基底第一主表面連接的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)，其中一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中的每一種聚合結(jié)構(gòu)占據(jù)基底第一主表面的一定區(qū)域。一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中的至少一種聚合結(jié)構(gòu)所占據(jù)的區(qū)域包括，該聚合結(jié)構(gòu)的熱塑性組合物與該第一主表面連接的連接區(qū)域和該聚合結(jié)構(gòu)不與基底第一主表面連接并從該連接區(qū)域延伸出來的三個或更多個不同分離區(qū)域。在該三個或更多個不同分離區(qū)域中，該至少一個聚合結(jié)構(gòu)懸掛在基底第一主表面上方。該封閉系統(tǒng)也包括補充表面，其包括能夠接受該一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的不同分離區(qū)域的一個或多個開口。在封閉結(jié)構(gòu)中，基底第一主表面面對該補充表面，該至少一種聚合結(jié)構(gòu)的至少一個不同分離區(qū)域位于該補充表面的一個或多個開口內(nèi)，使得該補充表面和該基底的相對移動受限。
下面將在本發(fā)明各種示例性實施方案中說明本發(fā)明的這些和其他特征及優(yōu)點。
附圖簡要說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明方法制造的復(fù)合織物上的一種聚合結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2是復(fù)合織物上的聚合結(jié)構(gòu)和底部薄膜的剖視圖，其中底部薄膜未與聚合結(jié)構(gòu)間的基底連接。
圖3是復(fù)合織物上的聚合結(jié)構(gòu)和底部薄膜的剖視圖，其中底部薄膜與聚合結(jié)構(gòu)間的基底連接。
圖4是部分成型工具的俯視圖，其外表面中包括凹陷，可用于根據(jù)本發(fā)明方法制造復(fù)合織物。
圖5是圖4的凹陷沿圖4中線5-5的剖視圖。
圖6是成型工具上的可選擇凹陷的俯視圖，可用于根據(jù)本發(fā)明方法在復(fù)合織物上制造聚合結(jié)構(gòu)。
圖7是圖6凹陷之一沿圖6中的線7-7的部分放大剖視圖，其中凹陷含有熱塑性組合物。
圖8是成型工具上的另一種凹陷一部分的俯視圖，其可用于根據(jù)本發(fā)明方法制造復(fù)合織物上的聚合結(jié)構(gòu)。
圖9是圖8凹陷沿圖8的線9-9的剖視圖。
圖10是成型工具上的一個環(huán)形凹陷的俯視圖。
圖11是圖10凹陷沿圖10的線11-11的剖視圖。
圖12是圖10凹陷沿圖10的線12-12的剖視圖。
圖13是圖10凹陷在基底形成的聚合結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖14是復(fù)合織物一部分的剖視圖，其中在基底的兩個主要側(cè)面上帶有環(huán)形聚合結(jié)構(gòu)。
圖15是一種聚合物轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的圖示，其可用于根據(jù)本發(fā)明方法在基底上提供聚合結(jié)構(gòu)。
圖16是放大示意圖，表明在圖15系統(tǒng)中，刮刀和成型輥上凹陷間的一種關(guān)系。
圖17是放大示意圖，表明在圖15系統(tǒng)中，刮刀和成型輥上凹陷間的一種關(guān)系，其中底部薄膜形成在成型輥外表面上。
圖18是放大部分剖視圖，表明用于使基底靠著成型輥的適合支撐輥。
圖19闡明用于分區(qū)輸送系統(tǒng)和方法中的另一種成型輥和聚合物源。
圖20是成型輥外表面一部分的俯視圖，其中形成有帶圖案的凹陷。
圖21是復(fù)合織物的俯視圖，包括使用圖20的成型輥形成于其上的聚合結(jié)構(gòu)。
圖22是在拉伸后，圖21復(fù)合織物的剖視圖。
圖23是與圖20相似的用于在復(fù)合織物上形成聚合結(jié)構(gòu)的可選擇系統(tǒng)。
圖24是與圖20相似的用于在復(fù)合織物上形成聚合結(jié)構(gòu)的另一種可選擇系統(tǒng)。
圖25A-25E是在基底表面上具有兩種不同熱塑性組合物的可選擇復(fù)合織物一部分的剖視圖。
圖26a-26b表明包括橢圓形狀封閉元件的復(fù)合織物。圖26a是與基底連接的多個橢圓形狀封閉元件的俯視圖。圖26b是圖26a的一個橢圓形狀元件沿圖26a的線26b-26b的剖視圖。
圖27a-27b表明包括具有倒刺的封閉元件的復(fù)合織物。圖27a是與基底連接的多個封閉元件的俯視圖，各元件在每個分離區(qū)域包括具有倒刺的分離區(qū)域。圖27b是圖27a的一個封閉元件沿圖27a的線27b-27b的剖視圖。
圖28a-28c表明本發(fā)明復(fù)合織物的另一種實施方案，其具有包括倒刺的封閉元件的。圖28a是與基底連接的多個封閉元件的俯視圖。圖28b是圖28a的單個封閉元件的放大圖。圖28c是圖28b的一個封閉元件沿圖28b的線28c-28c的剖視圖。
圖29A-29C表明包括封閉元件的本發(fā)明復(fù)合織物另一種實施方案。圖29A是與基底連接的多個封閉元件的俯視圖。圖29B是圖29A一些元件的放大俯視圖。圖29C表明使用刮刀中的MD槽產(chǎn)生與基底連接的區(qū)域，從而制備的圖29A和29B的封閉元件。
圖30表明本發(fā)明復(fù)合織物的俯視圖，其包括可選擇形狀的封閉元件。
圖31a-31b表明用于提供封閉系統(tǒng)的本發(fā)明復(fù)合織物的可選擇實施方案。該系統(tǒng)包括具有柔軟元件的封閉元件。圖31a是彈簧型配合元件封閉元件的俯視圖，其中封閉元件包括連接區(qū)域和分離區(qū)域，該分離區(qū)域是柔軟的并包括倒刺。圖31b表明在延長方向的圖31a的彈簧型配合元件，其帶有補充的狹縫接受元件。
圖32a-32b表明包括升起部分和周圍谷部的復(fù)合織物的實施方案。圖32a是包括脊部形式升起部分的復(fù)合織物的透視圖。圖32b是包括升起部分和周圍谷部、還包括與升起部分連接的聚合結(jié)構(gòu)的復(fù)合織物的剖視圖。
圖33a-33b表明包括接頭的封閉系統(tǒng)的封閉元件。圖33a表明與基底連接的第一封閉元件。圖33b是與第二基底上的補充封閉元件配合的圖33a封閉元件的剖視圖，剖視圖沿圖33a的線33b-33b形成。
發(fā)明示例性實施方案詳細(xì)說明如上所述，本發(fā)明提供復(fù)合織物，其包括位于基底表面上的聚合結(jié)構(gòu)，并可提供本發(fā)明的封閉元件和系統(tǒng)?，F(xiàn)在將說明各種不同結(jié)構(gòu)，以闡明本發(fā)明封閉元件和系統(tǒng)的各種實施方案。這些示例性結(jié)構(gòu)不應(yīng)該被認(rèn)為限制本發(fā)明，本發(fā)明僅由下面的權(quán)利要求所限制。
本文中，在本發(fā)明的封閉元件和系統(tǒng)中術(shù)語″占據(jù)″應(yīng)被理解成指元件或系統(tǒng)直接在基底表面上方，或與基底表面連接，包括其中元件或系統(tǒng)包括直接在基底表面上方的面積和與基底表面相連的面積的情況。
本文中，術(shù)語″纖維″包括不定長度的纖維(例如細(xì)絲)和不連續(xù)長度纖維，例如人造短纖維。本發(fā)明中所用的纖維可以是多組分纖維。術(shù)語″多組分纖維″指在纖維截面中具有至少兩個不同縱向共延伸結(jié)構(gòu)聚合物區(qū)域的纖維，這與區(qū)域被分散、隨機或未結(jié)構(gòu)的共混物不同。不同區(qū)域可由不同聚合物類(例如尼龍和聚丙烯)的聚合物形成或可由相同聚合物類(例如尼龍)但性能或特性不同的聚合物形成。因此，術(shù)語″多組分纖維″包括但不限于同心和偏心殼-芯纖維結(jié)構(gòu)，對稱和不對稱并排纖維結(jié)構(gòu)，海島絲狀纖維結(jié)構(gòu)，楔形派狀纖維結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)的中空纖維。
圖1按本發(fā)明制造的一種復(fù)合織物的一部分的剖視圖。該復(fù)合織物包括基底10，該基底帶有第一主表面11和第二主表面12。一種或多種聚合結(jié)構(gòu)14位于基底10的第一主表面11上，應(yīng)該理解基底可以包括多于一種聚合結(jié)構(gòu)。
聚合結(jié)構(gòu)14可以覆蓋其所位于的基底10表面11上任何所需部分，盡管應(yīng)該理解聚合結(jié)構(gòu)14不會覆蓋基底10的全部表面。例如，優(yōu)選的是聚合結(jié)構(gòu)占據(jù)的小于基底第一主表面的全部，優(yōu)選小于基底第一主表面的75％，可選擇地小于基底第一主表面的50％。在范圍下限，優(yōu)選的是聚合結(jié)構(gòu)占基底第一主表面至少2％，優(yōu)選占基底第一主表面的5％或更多，任意地占基底第一主表面的10％或更多。聚合結(jié)構(gòu)所占表面積百分比的其他變化公開于，例如未決美國專利申請第09/257,447中，標(biāo)題為WEB HAVING DISCRETE STEM REGIONS，1999年2月25日申請(國際公布號WO 00/50229)。
圖2表明可選擇的復(fù)合織物結(jié)構(gòu)，其中聚合物結(jié)構(gòu)114與基底110的主表面111連接。然而，聚合結(jié)構(gòu)114通過薄底部薄膜116彼此連接。底部薄膜116通常在成型并轉(zhuǎn)移到基底110的聚合結(jié)構(gòu)114時得到。此外，底部薄膜116通常由與聚合結(jié)構(gòu)114相同的熱塑性組合物制成。下面更充分地說明制造帶有底部薄膜的聚合結(jié)構(gòu)的一些示例性方法。
在連接聚合結(jié)構(gòu)114后，可從復(fù)合織物除去底部薄膜116，或?qū)⑵淞粼谶m當(dāng)位置。如圖2所示，底部薄膜116不能用其全部表面直接與基底110的表面111相連。在這種結(jié)構(gòu)中，底部薄膜116通過連接至接近聚合結(jié)構(gòu)114邊緣的基底110成為復(fù)合織物的一部分，和/或通過將底部薄膜116連接至聚合結(jié)構(gòu)114本身而成為復(fù)合織物的一部分。
聚合結(jié)構(gòu)114和底部薄膜116通過其相對厚度而在復(fù)合織物結(jié)構(gòu)中彼此區(qū)分。聚合結(jié)構(gòu)114其最大厚度(垂直于基底110的局部表面111來測量)大于底部薄膜116的最大厚度。例如，底部薄膜116優(yōu)選其最大厚度為通過成型工具的凹陷形成的聚合結(jié)構(gòu)114最大厚度的25％或更少(更優(yōu)選10％或更少)。
圖3表明一種復(fù)合織物，其中聚合結(jié)構(gòu)114間的底部薄膜116與基底110的表面111連接。在一些例子中，底部薄膜116可以與基底110連接，同時使用與用于連接聚合結(jié)構(gòu)114相同的方法連接聚合結(jié)構(gòu)114(例如通過底部薄膜116中的熱塑性組合物滲入基底110，底部薄膜116的熱塑性組合物與基底熱塑性組合物混合等)。
在其他例子中，可在連接聚合結(jié)構(gòu)114后，將底部薄膜116連接至基底110。例如，底部薄膜116可通過例如加熱焊接、化學(xué)焊接、加熱密封、加壓焊接、激光、超聲波能量等連接至基底110。
然而，在所示實施方案中，通過置于底部薄膜116和表面111之間的粘合劑118將底部薄膜116連接至基底110的表面111。粘合劑118可以是任何適合組合物，例如可固化的、壓敏的、熱活化的、熱熔化的組合物等。此外，可以在基底與底部薄膜116和聚合結(jié)構(gòu)114接觸之前將粘合劑118置于基底110的表面111上，或者在底部薄膜116與基底110接觸之前置于底部薄膜116上。
盡管粘合劑118沒有表明位于聚合結(jié)構(gòu)114和基底110之間，但是可以提供在這些位置。然而，在聚合結(jié)構(gòu)114連接至基底110中所處的條件(例如加熱、加壓等)可使粘合劑發(fā)生降解等，從而粘合劑118不能用作連接至基底110的主要方法。
本發(fā)明復(fù)合織物上的聚合結(jié)構(gòu)可以在基底表面上均勻分隔成規(guī)則、重復(fù)圖案(在x和y方向)，或者如果需要，聚合結(jié)構(gòu)的間距和排列可以是非均勻的。此外，聚合結(jié)構(gòu)排列的結(jié)構(gòu)可以是不規(guī)則的。
在其他變體中，按本發(fā)明制造的復(fù)合織物的一部分可以包括均勻間距的聚合結(jié)構(gòu)，而相同復(fù)合織物的其他部分可以沒有任何聚合結(jié)構(gòu)。在另一種可選擇方式中，按本發(fā)明制造的復(fù)合織物的一部分可以包括均勻間距的聚合結(jié)構(gòu)，而相同復(fù)合織物的其他部分可以包括非均勻間距圖案的聚合結(jié)構(gòu)。此外，按本發(fā)明制造的復(fù)合織物的不同部分可以包括不同組聚合結(jié)構(gòu)，該聚合結(jié)構(gòu)的重復(fù)圖案彼此不同，但都是均勻間距的。
聚合結(jié)構(gòu)可以是任何所需形狀，例如正方形、矩形、六邊形等。形狀可以是可識別的幾何形狀，也可以不是，但可以是隨機形成的不規(guī)則邊界。此外，形狀也不必須是立體圖形，在形狀內(nèi)可以包括島狀物，其中沒有轉(zhuǎn)移熱塑性組合物或底部薄膜。在另一種可選擇方式中，一些或所有的聚合結(jié)構(gòu)是標(biāo)記形式，即字母、數(shù)字或其他圖形符號。
本發(fā)明復(fù)合織物中所用的基底可以具有各種結(jié)構(gòu)。例如，基底可以是織物材料，非紡織物材料，編織材料，網(wǎng)，平紋織物，泡沫，紙，薄膜，可通過夾壓點的任何其他連續(xù)介質(zhì)。基底可具有各種性能，如可延伸性，彈性，柔性，一致性，透氣性，多孔性，硬度等。此外，基底可以包括褶狀物，溝紋，微縐，或平面薄片結(jié)構(gòu)的其他變形。
與通過輥(將輥加熱至使基底軟化或熔化的溫度)來接觸基底從而使基底失去其機械穩(wěn)定性的方法不同，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)使用優(yōu)選保持在低于軟化或熔化溫度的輥，從而使基底失去其機械穩(wěn)定性。一種可能的優(yōu)點在于，基底可用與聚合結(jié)構(gòu)和底部薄膜相同或相似的熱塑性組合物來制造。例如，可以將聚烯烴熱塑性組合物的聚合結(jié)構(gòu)應(yīng)用至包括相同或相似熱塑性組合物的基底(例如在聚丙烯基底上的聚丙烯聚合結(jié)構(gòu))。
在一些例子中，基底可具有一定程度的可延伸性，且在一些例子中也有彈性。優(yōu)選的可延伸織物其原始屈服張力至少約50gm/cm，優(yōu)選至少約100gm/cm。此外，可延伸的織物優(yōu)選是可延伸的非紡織物。
可用于本發(fā)明中制備非紡織物的適合方包括但不限于氣流成網(wǎng)、紡粘、水刺、粘合熔噴織物和粘合梳理織物形成方法。紡粘非紡織物是通過擠出熔融熱塑性塑料制得，像從噴絲頭中一組纖細(xì)?？字谐鰜淼募?xì)絲一樣。被擠壓出的細(xì)絲直徑在壓力下迅速減小，其方法例如非噴射或噴射流體拉出法或其他已知的紡粘機理，如美國專利4,340,563(Appel等人)；3,692,618(Dorschner等人)；3,338,992和3,341,394(Kinney)；3,276,944(Levy)；3,502,538(Peterson)；3,502,763(Hartman)和3,542,615(Dobo等人)中所述的。紡粘織物優(yōu)選為粘合的(點連接或連續(xù)連接)。
非紡織物層還可由粘合梳理織物制得。梳理織物是由單獨人造短纖維制得，該纖維被傳送穿過梳毛或梳毛單元，其使得大量人造短纖維在機械方向分離或成行，從而形成通常機械方向定向的纖維非紡織物。然而，可用隨機性發(fā)生器來減少機器方向取向。
一旦梳理網(wǎng)形成，接著通過一種或多種粘合方式粘合，以使其具有適當(dāng)?shù)目箯埿阅堋Ｒ环N粘合方式是粉末粘合，其中呈粉末狀的粘合劑分布于織物中，接著通過用熱空氣加熱織物和粘合劑而活化。另一種粘合方式是圖案粘合，其中熱的碾壓機輥或超聲粘合裝置被用來將纖維粘合到一起，雖然如果需要可通過全部織物表面粘合，但通常是粘合成局域化的粘合圖案。通常，織物纖維被粘合到一起的越多，非紡織物的抗張性能越大。
氣流成網(wǎng)是制得本發(fā)明中有用的纖維非紡織物的又一方法。在氣流成網(wǎng)方法中，長度約為6～19毫米的小纖維束在空氣中被分離并帶走，然后在真空輔助作用下附著在成形的網(wǎng)上。隨機附著的纖維例如用熱空氣或噴霧粘合劑彼此粘合。
熔噴非紡織物通過從多個模孔中擠出熱塑性聚合物而形成，在聚合物從?？字谐鰜淼牡胤?，聚合物熔化流被沿著硬模的兩個表面的熱高速空氣或蒸汽迅速拉細(xì)。所得的纖維在所得的湍流氣流中與共粘網(wǎng)纏繞，然后收集到收集表面上。通常，為給本發(fā)明提供充分的完整性和強度，熔噴織物必須進(jìn)一步進(jìn)行粘合，如通過如前所述的空氣粘合、加熱或超聲粘合。
如國際公布第WO 96/10481號(Abuto等人)所述，織物可通過跳過扯裂而擴展。如果需要彈性可延伸的織物，那么裂縫裂縫在織物與彈性元件連接之前在織物上中斷并通常切斷。雖然更困難，但在非彈性織物被層壓到彈性織物上之后在非彈性織物中產(chǎn)生裂縫還是有可能的。至少非彈性織物中的一部分裂縫通常應(yīng)與彈性織物層的伸展或彈力(至少為第一方向)方向垂直(或具有基本垂直的矢量)。通常垂直是指所選的裂縫縱軸和伸展方向之間的角在60和120度間。足夠量的所述裂縫通常是垂直的，使得整個層壓層是彈性的。當(dāng)彈性層壓層在至少兩個不同方向上有彈性時，在兩個方向上在提供裂縫是有利的。
本發(fā)明所用的非紡織物還可是如美國專利4,965,122；4,981,747；5,114,781；5,116,662；5,226,992(所有都是Morman的)公開的被縮小的或反向縮小的非紡織物。在這些實施方案中，非紡織物在與所需伸展性方向相垂直的方向上被拉伸。當(dāng)非紡織物設(shè)于可拉伸的條件下，它將在拉伸方向具備拉伸和恢復(fù)性。
本發(fā)明所用的基底優(yōu)選在基底的一個或兩個主表面上表現(xiàn)出多孔性，使得當(dāng)熔融熱塑性組合物被提供在基底一個主表面上時，隨著熔融熱塑性組合物滲入和/或封裝基底的部分多孔表面，在熔融熱塑性組合物和基底之間形成機械連接。在本發(fā)明中，術(shù)語″多孔″包括在其中形成空間的兩種結(jié)構(gòu)，及由熔融熱塑性組合物滲入其間空隙的纖維(例如織物、非紡織物、編織物等)匯集而成的結(jié)構(gòu)。如果多孔表面包括纖維，那么熱塑性組合物優(yōu)選封裝基底表面上的纖維或部分纖維。
如果該基底不是多孔的(例如是薄膜，如聚合薄膜)，而是由相對于凹陷中的熔融熱塑性組合物的溫度而言，該熱塑性組合物的熔化處理溫度足夠低的熱塑性組合物構(gòu)成，那么通過混合聚合結(jié)構(gòu)中的熱塑性組合物與基底，可實現(xiàn)聚合結(jié)構(gòu)的連接(例如在聚合材料的熔化連接或熱密封中所看到的表面混合)。為在由熱塑性組合物自身形成的基底上連接本發(fā)明的聚合結(jié)構(gòu)，基底熱塑性組合物的熔化處理溫度優(yōu)選是等于或者低于在形成于其上的聚合結(jié)構(gòu)中所用的熱塑性組合物的熔化處理溫度。
當(dāng)選擇應(yīng)用熔融熱塑性組合物的適當(dāng)基底時，應(yīng)考慮基底中的材料類型和結(jié)構(gòu)。例如，基底應(yīng)有足夠的內(nèi)部強度，從而在處理過程中不會散開。優(yōu)選地，基底在機器方向具有足夠強度，在成型工具溫度下，可以完整地從成型工具取下。
雖然在本發(fā)明方法中制造的物品各種剖視圖中所示的基底是單層結(jié)構(gòu)，但應(yīng)該理解基底可以是單層或多層結(jié)構(gòu)。如果使用多層結(jié)構(gòu)，那么應(yīng)該理解，各層可具有相同或不同的性能、結(jié)構(gòu)等。這些變體被公開于于例如未決美國專利申請第09/257,447號中，標(biāo)題為WEBHAVING DISCRETE STEM REGIONS，1999年2月25日申請(國際公布號WO 00/50229)。
本發(fā)明的聚合結(jié)構(gòu)可由各種熱塑性聚合材料形成?？稍诒景l(fā)明中使用的一些熱塑性組合物的例子包括但不限于聚氨酯、聚烯烴(例如聚丙烯、聚乙烯等)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚甲基丙烯酸酯、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、乙烯乙烯醇共聚物、聚氯乙烯、丙烯酸改性乙烯乙酸乙烯酯聚合物、乙烯丙烯酸共聚物、尼龍、碳氟化合物等。根據(jù)ASTM D 1238中對聚合物的規(guī)定在適當(dāng)條件下測量，適合的熱塑性聚合物通常其熔流指數(shù)為5-200克/10分鐘。此外，熱塑性組合物可以是例如熱塑性熱熔粘合劑。
本發(fā)明的熱塑性組合物可包括非彈性或彈性熱塑性聚合物中的任一種或兩種。非彈性熱塑性聚合物是指可熔融處理，并經(jīng)冷卻后返回其原始狀態(tài)或接近原始狀態(tài)，而在環(huán)境條件下(例如溫室和壓力)沒有表現(xiàn)出彈性性能的聚合物。在本發(fā)明中，″非彈性″是指拉伸后材料基本上不能恢復(fù)其原狀。此外，非彈性聚合物優(yōu)選在變形和松弛后保持永久變形，在中等拉伸時例如約50％(對于某些材料能夠被拉伸至達(dá)50％，而不會破裂或有其他問題)，這種變形優(yōu)選至少為約原始長度的20％或更多，更優(yōu)選至少為約30％或更多。
彈性熱塑性聚合物是指可熔融，并經(jīng)冷卻后返回其原始條件或接近原始條件，而在環(huán)境條件下(例如溫室和壓力)表現(xiàn)出彈性性能的聚合物。在本發(fā)明中，″彈性″是指拉伸后材料基本上恢復(fù)其原狀。此外，彈性聚合物優(yōu)選在變形和松弛后僅保持較小的永久變形，在中等拉伸時例如約50％，這種設(shè)置優(yōu)選不大于原始長度的約30％，更優(yōu)選不大于20％。本發(fā)明的彈性熱塑性組合物可以是純彈性體及其與在溫室下仍表現(xiàn)出彈性性能的彈性相或內(nèi)含物的共混物。美國專利5,501,679(Krueger等人)對彈性材料提供了進(jìn)一步討論，它們也可考慮用于本發(fā)明。
彈性熱塑性組合物可包括一種或多種聚合物。例如，聚合物組合物可以是與彈性相的共混物，這樣聚合物在溫室下表現(xiàn)出彈性性能。適合的彈性熱塑性聚合物組合物可以包括嵌段共聚物，如常規(guī)A-B或A-B-A嵌段共聚物(例如苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)，彈性聚氨酯，烯烴的彈性體，尤其是彈性乙烯共聚物(例如乙烯乙酸乙烯酯，乙烯/辛烯共聚物彈性體，乙烯/丙烯/二烯三聚物彈性體)，及其相互混合物、與其他彈性熱塑性聚合物的混合物或與非彈性熱塑性聚合物的混合物。
為達(dá)到所需的作用，本發(fā)明所用的熱塑性組合物可與各種添加劑混合。這些包括例如填充劑、粘度降低劑、增塑劑、增粘劑、著色劑(例如染料或顏料)、抗氧化劑、抗靜電劑、連接助劑、防粘劑、滑動劑、穩(wěn)定劑(例如熱和紫外線)、起泡劑、微球、玻璃珠、增強纖維(例如微纖維)、內(nèi)部釋放劑、導(dǎo)熱顆粒熱、導(dǎo)電顆粒等。處理和使用這種材料領(lǐng)域的所屬技術(shù)人員可以容易地確定用于熱塑性組合物中的這種材料的量。
圖4是在本發(fā)明傳送輥30中的一個示例性凹陷34的俯視圖，圖5是圖4中凹陷34沿線5-5的剖視圖。凹陷34是圓形印跡(即在輥表面32的凹陷34中開口的形狀)，直徑用字母d代表。從傳送輥30的外表面32測量凹陷34的深度(由字母h代表)。
本發(fā)明所用的成型工具優(yōu)選包括大到足夠在基底上形成聚合結(jié)構(gòu)的凹陷。根據(jù)本發(fā)明原理形成的凹陷和/或聚合結(jié)構(gòu)可以各種方式表征。例如，凹陷34可由成型工具外表面上的印跡所占據(jù)的面積來表征，印跡的最大尺寸(在輥表面上的任何方向)，凹陷體積，印跡形狀等。
當(dāng)用凹陷印跡所占面積來表征時，每個凹陷34印跡的面積約為4平方毫米(mm2)或更大。在其他情況下，每個凹陷34印跡的面積約為8mm2或更大。
可以表征凹陷的另一種方式是在傳送輥30表面32上測得的最大印跡尺寸。對于圖4和圖5所示具有圓形印跡的凹陷而言，最大尺寸在所有方向相同，本發(fā)明所用的凹陷可以是任何所需形狀(例如拉長的、不規(guī)則的等)，最大尺寸出現(xiàn)在傳送輥30外表面的一個或多個方向上，但不在其他地方。當(dāng)使用最大印跡尺寸來表征時，凹陷最大印跡尺寸可以為約2毫米(mm)或更大，在一些例子中約5mm或更大。
當(dāng)拉長線形成為聚合結(jié)構(gòu)的一部分時(或者通過成型工具中的槽、或者通過附著在成型工具外表面上的熱塑性組合物的線來形成)，優(yōu)選的是垂直于其長度方向測得的線寬度為1毫米或更大。
可以表征本發(fā)明所用凹陷的另一種方式是體積。例如，凹陷的凹陷體積至少約3立方毫米(mm3)或更大，或可選擇地，凹陷體積約5立方毫米。
圖6和圖7表明在成型工具130上的另一組凹陷，其中凹陷134基本上沿輥130的表面定向(即通常與軸131排成一行)。輥130被設(shè)計成在使用中繞軸131旋轉(zhuǎn)，因此，凹陷134通常在織物交叉方向(向下織物或機器方向相對)附著有聚合結(jié)構(gòu)。盡管在圖示中在輥130外表面132上有多于一個的凹陷134，但應(yīng)該理解，需要時輥可以僅包括一個形成在外表面132中的這種凹陷。
圖7的剖視圖(沿圖6中的線7-7)顯示本發(fā)明成型工具中凹陷的另一種可選擇的特征。凹陷134包括淺區(qū)域135和深區(qū)域136。測量垂直于成型工具130外表面132的不同區(qū)域的深度。例如，圖7中深區(qū)域136的高度h。
在圖7中，凹陷134包括置于其中的熱塑性組合物141。凹陷134內(nèi)的熱塑性組合物141優(yōu)選表現(xiàn)出兩種不同性能，在圖7中，由虛線146分開。接近凹陷134表面137的那部分熱塑性組合物141(例如在表面137和虛線146之間)在其附著進(jìn)凹陷134之后，但在凹陷134中的熱塑性組合物141與基底接觸之前(下面詳細(xì)討論)，優(yōu)選降低到熱塑性組合物141的熔融處理溫度之下。在一些例子中，可以將這部分降低到熔融處理溫度之下的熱塑性組合物141表征為凍結(jié)、固化、形成表層等。
相比而言，遠(yuǎn)離凹陷134表面137的那部分熱塑性組合物141(例如在虛線146的對側(cè))優(yōu)選保持在或高于熱塑性組合物141的熔融處理溫度，至少直到凹陷134中的熱塑性組合物141與基底接觸。由于遠(yuǎn)離部分的熱塑性組合物141保持在或高于熔融處理溫度，因此例如可以表征為熔融。保持在或高于熔融處理溫度的遠(yuǎn)離部分熱塑性組合物141能夠構(gòu)滲入多孔基底或與聚合基底混合，如本文所述。
應(yīng)該理解，盡管虛線146分成了明顯邊界，但是熔融和固化或凍結(jié)的熱塑性組合物141間的實際邊界不可能是明顯的線，而是有一定深度的過渡區(qū)。
圖7中所示的另一個特征是在處理過程中，較大量的熱塑性組合物141填充區(qū)域136，而較小量的熔融熱塑性組合物填充凹陷134的較淺部分135。在不同區(qū)域中不同量熱塑性組合物可以提供多種優(yōu)點。
一種可能的優(yōu)點在于，在區(qū)域136中的局部增大量的熱塑性組合物141優(yōu)選可包括與淺區(qū)域135中的熱塑性組合物141相比較大量的保持在或高于熔融處理溫度的熱塑性組合物141。在轉(zhuǎn)移條件下，在區(qū)域136中的保持在或高于熔融處理溫度的較大量熱塑性組合物141例如在滲入多孔基底或與例如聚合薄膜基底中的相同或不同聚合物混合時更有效。相反，在轉(zhuǎn)移條件下，在淺區(qū)域135中的保持在或高于熔融處理溫度的少量熱塑性組合物141例如在滲入多孔基底或與例如聚合薄膜基底中的相同或不同聚合物混合時效果較差。
在一些例子中，淺區(qū)域135中的所有熱塑性組合物141在接觸基底前都降到熔融處理溫度之下，使得淺區(qū)域135中的熱塑性組合物141不會滲入或與基底混合。然而，在相同情況下，優(yōu)選的是深區(qū)域136中的至少部分熱塑性組合物141保持在或高于熔融處理溫度，以保持滲入和/或與基底混合的能力，使得凹陷134的熱塑性組合物和基底間形成連接。
在不同區(qū)域135和136中不同量的保持在或高于熔融處理溫度的熱塑性組合物141有助于形成聚合結(jié)構(gòu)，其表現(xiàn)出不同的連接特性。得到的與基底連接的聚合結(jié)構(gòu)區(qū)域(通常是與其中較多或至少一些熱塑性組合物141保持在或高于熔融處理溫度的深區(qū)域136相應(yīng))可描述為″連接區(qū)域″。相應(yīng)于凹陷134淺區(qū)域135的那部分聚合結(jié)構(gòu)(通常其中沒有或較少熱塑性組合物141保持在或高于熔融處理溫度的區(qū)域)通常與基底有限連接或沒有連接，因此可被稱為凹陷134形成的聚合結(jié)構(gòu)的″分離區(qū)域″。
圖6和圖7所示的凹陷134代表一種方式，其中局部增大量的熔融熱塑性組合物可在較大凹陷中輸送。圖8和圖9的凹陷234優(yōu)選從成型工具230的外表面232沿長度具有恒定深度(參見例如圖9剖視圖)。然而，局部增大量的熔融熱塑性組合物可由區(qū)域236輸送，其中與凹陷234的較窄周圍區(qū)域235相比，凹陷234變寬。因此，變寬的區(qū)域236輸送局部增大量的熔融熱塑性組合物，相對上述圖6和圖7的凹陷134提供不同的連接特性。應(yīng)該理解，圖6-8所示的兩種特征可以組合，例如凹陷可含有局部增大量的熱塑性組合物，它們含在比周圍凹陷更深和更寬的區(qū)域中。
在一些例子中，如圖6-8中所示的凹陷可用一個或多個方向的體積差來表征。例如，優(yōu)選的是對于延長凹陷而言，局部增大量的區(qū)域每單位長度的體積是周圍凹陷的每單位長度體積的125％或更大(優(yōu)選150％或更大)。
結(jié)合圖23和圖24，在另一種方式中，局部增大量的熔融熱塑性組合物可輸送至基底，以使聚合結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同連接。在那些方法中，熔融熱塑性組合物應(yīng)用在凹陷中的熱塑性組合物上方，例如熔融熱塑性組合物帶。熔融熱塑性組合物在凹陷中的熔融熱塑性組合物上方延伸的那些區(qū)域中，可以提供在基底上形成不同連接聚合物結(jié)構(gòu)所需的局部增大量的熱塑性組合物。
圖10-13表明在本發(fā)明方法中用于在基底上提供聚合結(jié)構(gòu)的凹陷的其他變體。環(huán)形凹陷334位于成型工具的表面332，形式為延長槽，島狀物333在由凹陷334形成的環(huán)的中心。盡管所示的環(huán)形凹陷334是延長的橢圓形狀，本發(fā)明的環(huán)形凹陷可以形成為任何形狀，例如圓形、正方形、矩形等。
包括如圖10所示的島狀物的凹陷可用于在基底上提供聚合結(jié)構(gòu)，其中基底部分暴露在周圍聚合物結(jié)構(gòu)中，或其中底部薄膜提供在周圍聚合物結(jié)構(gòu)中。得到的結(jié)構(gòu)例如可用于增強例如鈕孔、狹縫、穿孔或形成在基底中的其他開口區(qū)域中的基底。也可預(yù)期相似結(jié)構(gòu)的其他用途。
在凹陷334中心形成的島狀物333可以與包圍凹陷334的成型工具的外表面332具有相同高度。盡管所示凹陷334中僅形成有一個島狀物333，但是如果需要本發(fā)明方法中所用的凹陷可以包括兩個或更多個位于每個凹陷內(nèi)的島狀物。此外，島狀物和周圍凹陷的形狀可以變化，例如具有圓形最外圍的凹陷可以與不同形狀的島狀物匹配。在另一種變體中，島狀物可以不在圖10所示的凹陷的中心。
可以基于各種因素選擇成型工具330上的凹陷334的方向。凹陷334可以在機器方向上(即基底前進(jìn)的方向)，在橫過織物的方向(即垂直于基底前進(jìn)的方向)，或在機器方向或橫過織物方向間的任何其他方向。
圖11所示的另一種變體是凹陷334的深度變體，接近島狀物的凹陷最深，并在凹陷334的最外圍升至較淺的深度。由于聚合結(jié)構(gòu)變薄，所以這種結(jié)構(gòu)可以提供更柔軟邊緣的聚合結(jié)構(gòu)。
圖12表明圖10凹陷中的另一種任意的變體。如圖12的剖視圖所示，從成型工具330的外表面332開始的凹陷334深度可以隨比深區(qū)域336淺的區(qū)域335變化。凹陷334的深區(qū)域336提供用于傳輸至基底的局部增大量的熔融熱塑性組合物。
圖13表明聚合結(jié)構(gòu)314的一個實例，其通過凹陷334形成在基底310的表面311上。聚合結(jié)構(gòu)314占據(jù)基底310的表面311上的區(qū)域。聚合結(jié)構(gòu)314所占據(jù)的區(qū)域可被說成包括相應(yīng)于凹陷334的淺區(qū)域335的分離區(qū)域315和相應(yīng)于凹陷334的區(qū)域336的連接區(qū)域316?；?10在表面311上可以是多孔的。因此，如基底310主體內(nèi)的虛線所示，區(qū)域336中的增大量熱塑性組合物，致使聚合結(jié)構(gòu)314的連接區(qū)域316內(nèi)的熱塑性組合物滲入基底310。相比而言，凹陷334的區(qū)域335中減少量的熱塑性組合物致使聚合結(jié)構(gòu)314的分離區(qū)域315中的熱塑性組合物很少或沒有滲入基底310。因此，聚合結(jié)構(gòu)314可以按不同方式連接至基底310。
在一些例子中，不同連接的表征為熱塑性組合物滲入多孔基底。例如，連接區(qū)域316中的熱塑性組合物優(yōu)選滲入多孔基底310的深度至少為基底310多孔部分厚度的50％(在所示基底310的情況下，多孔部分占基底的全部厚度)。相比而言，分離區(qū)域315中的熱塑性組合物優(yōu)選滲入基底310的深度為基底310多孔部分厚度的25％或更少。在所示實例中，分離區(qū)域315中的熱塑性組合物根本沒有滲入基底310。
如果基底310的表面311不是多孔的，而是例如由熱塑性組合物制造的薄膜，也可以得到上述不同的連接特性，其中通過例如將聚合結(jié)構(gòu)314的熔融熱塑性組合物與基底310表面311的熱塑性組合物混合來連接連接區(qū)域316。分離區(qū)域315中的聚合物結(jié)構(gòu)314的熱塑性組合物可以很少或不與基底310的表面311上的熱塑性組合物混合。
圖12和圖13中所示的另一種變體是形成在聚合結(jié)構(gòu)314上表面354的表面特征352(其中上表面354通常遠(yuǎn)離基底310)。表面特征352可以包括例如莖(被封端或其他方式)，鉤(作為鉤和環(huán)扣緊系統(tǒng)的一部分)，棱錐，標(biāo)記(字母數(shù)字或其他方式)等。盡管表面特征352可用于機械扣緊系統(tǒng)中，但是本發(fā)明聚合結(jié)構(gòu)上的表面特征可提供其他功能，包括但不限于增強握持、磨蝕、拋光等。此外，應(yīng)該理解，表面特征可提供在所有或僅在一部分聚合結(jié)構(gòu)上。
圖13的表面特征352表示成相對于聚合結(jié)構(gòu)314的表面354成銳角的莖。盡管所示的莖基本上有恒定的尺寸，但是它們可成錐形、彎曲、封端、或形成為其他方式以增強其用途，例如機械扣件。此外，盡管莖表示成在一個方向形成角度，但它們可選擇地在不同方向形成角度和/或垂直于表面354。
由于多種原因圖13所示的莖的方向是有利的。例如，成角度的莖不需要蓋子或其他結(jié)構(gòu)來配合用于與該莖配合的環(huán)表面或其他纖維基底。圖13所示的復(fù)合織物具有在選定的方向扣牢環(huán)或其他表面，但當(dāng)織物在相反方向移動時釋放的能力。這種結(jié)構(gòu)尤其適用于彈性基底。
圖13所示莖的角度方向可以以各種方式來提供。例如，可以使用在所需方向具有角度或傾斜的孔或腔的工具來制造莖?？蛇x擇地，在成型后莖可以彎曲。
圖12中所示的凹陷334包括腔350，其中通過用熱塑性組合物填充凹陷334形成表面特征352(腔350也表示在圖10的俯視圖中)。腔350的形狀、尺寸、間距、深度和其他特性可以因各種因素而變化，如所用的熱塑性組合物、輸送至凹陷的熱塑性組合物的溫度等。
腔的形狀或分布(及它們形成的表面特征352)可以與圖12和圖13所示的不同。例如，腔可以是鉤形狀，具有錐形直徑等?？蛇x擇地成型腔和使用它們形成的結(jié)構(gòu)的一些實例表示在例如美國專利5,792,411(標(biāo)題為LASER MACHINED REPLICATION TOOLING)，美國專利6,190,594 B1(標(biāo)題為TOOLING FOR ARTICLES WITH STRUCTUREDSURFACES)，美國專利6,432,339(標(biāo)題為CONTINUOUS MOLDINGOF FASTENER PRODUCTS WITH A MOLD BELT)等。
在圖13所示的另一種變體中，基底310可在由聚合結(jié)構(gòu)314的部分315所占據(jù)的區(qū)域中終止。其例子可由圖13中的虛線309所示。虛線309指在轉(zhuǎn)移過程中基底310的邊緣，或者虛線309指在將聚合結(jié)構(gòu)314轉(zhuǎn)移至表面311上后，可沿其分離基底310的線。
在另一種變體中，基底310在與聚合結(jié)構(gòu)相對的表面上可以包括環(huán)結(jié)構(gòu)，或者在未被聚合結(jié)構(gòu)占據(jù)的相同表面上的區(qū)域內(nèi)包括環(huán)。因此，復(fù)合織物可以提供具有兩個莖、鉤等的單一扣件及用于扣緊的補充環(huán)材料。
圖14表明按本發(fā)明制造的復(fù)合織物的另一種實施方案。復(fù)合織物包括帶有相對主表面411和412的基底410。圖14中所示的一個特征是相對主表面411和412上的聚合結(jié)構(gòu)的兩側(cè)性質(zhì)。聚合結(jié)構(gòu)414在主表面411上，聚合結(jié)構(gòu)424在相對主表面412上。聚合結(jié)構(gòu)414和聚合結(jié)構(gòu)424都暴露在復(fù)合織物的相對側(cè)。
在相對主表面上的聚合結(jié)構(gòu)在基底410上對齊。換句話說，聚合結(jié)構(gòu)414與基底410相對側(cè)的聚合結(jié)構(gòu)424對準(zhǔn)。此外，聚合結(jié)構(gòu)414基本上與基底410相對側(cè)的聚合結(jié)構(gòu)424尺寸相同。然而應(yīng)該理解，當(dāng)需要在兩個主表面上具有聚合結(jié)構(gòu)的復(fù)合織物時，如圖14所示，相對表面上的聚合結(jié)構(gòu)可以是相同尺寸，也可以不是。此外應(yīng)該理解，如圖14所示，聚合結(jié)構(gòu)可以通過基底410彼此對齊或不對齊。
可以將基底410上的聚合結(jié)構(gòu)414和424設(shè)計成索環(huán)結(jié)構(gòu)。因此，如圖10所示，需要提供通過基底410的可選擇開口404。開口可通過任何適合技術(shù)形成，例如使用工具機械穿孔、激光燒蝕、噴水或噴氣切割等。
盡管沒有圖示，但是本發(fā)明制造的復(fù)合織物的其他變體可以包括兩個或更多個層壓基底，其與該層壓基底間的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)層壓在一起。這種層壓結(jié)構(gòu)例如可用于在復(fù)合織物兩側(cè)提供布樣或較軟手感或外觀，透氣性，多孔性等。這與其中聚合結(jié)構(gòu)置于復(fù)合織物表面上的復(fù)合織物形成對比。層壓的復(fù)合織物結(jié)構(gòu)也被用于使復(fù)合織物結(jié)構(gòu)的相對側(cè)具有不同性能。例如，不同基底間的多孔性或其他性能可以不同。這種層壓方法的實例公開于例如美國專利申請公開U.S.2003/0087098A1中，其于2001年11月5日申請，標(biāo)題為COMPOSITEWEBS WITH REINFORCING POLYMERIC REGIONS AND ELASTICPOLYMERIC REGIONS，及美國專利申請公開U.S.2003/0084996A1，其于2001年11月5日申請，標(biāo)題為METHODS FOR PRODUCINGCOMPOSITE WEBS WITH REINFORCING DISCRETE POLYMERICREGIONS。
圖15表明根據(jù)本發(fā)明原理，在一個基底表面10上提供聚合結(jié)構(gòu)14的一個系統(tǒng)和方法中的織物通道和輥。圖15所示的系統(tǒng)包括基底10，其限定通過系統(tǒng)的織物通道。基底10在各種輥上的旋轉(zhuǎn)箭頭表明的下游方向移動通過系統(tǒng)。在解開后或從供應(yīng)源以其他方式提供后(例如基底10可以用如圖15所示的系統(tǒng)制造)，基底10被送至在支撐輥20和成型工具30之間咬送。
盡管在示例性實施方案中，優(yōu)選使用輥形式的成型工具來形成復(fù)合織物，但應(yīng)該理解本發(fā)明的成型工具可選擇地可由輥之外的形式來提供，例如環(huán)帶等。此外，成型工具(輥或其他方式)可由任何適合技術(shù)來制造，例如機械、蝕刻，螺旋纏繞輥(如公開于例如美國專利6,190,594B1中，標(biāo)題為TOOLING FOR ATRICLES WITHSTRUCTURED SURFACE)、堆片技術(shù)等。
在基底10上提供聚合結(jié)構(gòu)14的方法包括將熔融熱塑性組合物輸送至成型輥30的外表面32，其包括形成在外表面32中的一個或多個凹陷。熔融熱塑性組合物41通過擠出機40形式的輸送裝置供應(yīng)至成型輥30的外表面32。通過刮刀42作用于成型輥30的外表面32從外表面32涂抹或移除熔融熱塑性組合物。盡管需要從成型輥30的外表面32除去所有熱塑性組合物，在用刮刀42涂抹后，一些熱塑性組合物可以保留在外表面32上。
優(yōu)選將刮刀42加熱到至少熱塑性組合物的熔融處理溫度。優(yōu)選的是刮刀溫度與由擠出機40擠出的熔融熱塑性組合物41的溫度相同或更高。
在本發(fā)明系統(tǒng)中也優(yōu)選控制輥30的輥溫度。如上所述，優(yōu)選的是輥溫度低于附著在輥30上的熱塑性組合物的熔融處理溫度。通過控制輥溫度，可以得到所述的各種處理優(yōu)點。
圖示系統(tǒng)中的擠出機40優(yōu)選將熔融熱塑性組合物41擠到刮刀42和輥30外表面32的界面處。在一些例子中，熔融熱塑性組合物41可以沿刮42流到刮42和輥30間的界面處。
當(dāng)熔融熱塑性組合物附著到成型輥30外表面32時，成型輥30外表面32中的凹陷優(yōu)選接受部分熔融熱塑性組合物。通過刮刀42在成型輥30外表面32上的涂抹作用可以促進(jìn)熔融熱塑性組合物填充凹陷?？梢钥刂迫廴跓崴苄越M合物41從擠出機出來的流速，使得熔融熱塑性組合物體積優(yōu)選與通過刮刀的凹陷體積相等。由于這種關(guān)系可以防止或減少熱塑性組合物在刮刀42后積聚，因而是有利的。由于較低輥溫度會增大熱塑性組合物粘度而使凹陷不能正常填充，因此熱塑性組合物在刮42后積聚是有害的。
圖16是放大部分剖視圖，表明刮刀42和成型輥30中帶有凹陷34的外表面32間的關(guān)系。輥30旋轉(zhuǎn)使得外表面32在箭頭所示方向通過刮刀42。所示實施方案的熔融熱塑性組合物41射到刮刀42上表面，并朝刮刀42和輥30外表面32間的界面流下該表面。可選擇地，可以調(diào)整熔融熱塑性組合物流，使其直接流進(jìn)刮刀42和輥30間的界面。
如圖16所示，當(dāng)凹陷通過刮刀42下面時，它們優(yōu)選充滿熔融熱塑性組合物41。在所示實施方案中，優(yōu)選調(diào)節(jié)熔融熱塑性組合物41的流動，使得其于流過刮刀42下面的凹陷34體積相等。這種結(jié)果使得僅有有限量或沒有熱塑性組合物材料會積聚在輥30和刮刀42的界面處。
實現(xiàn)上述結(jié)果包括控制輥30的溫度及下列中的一個或多個刮刀溫度，熔融熱塑性組合物溫度，輥速，熔融熱塑性組合物的流速，通過刮刀42施加在成型輥30上的壓力或外力等。
圖16所示的另一種可選擇的特征是用刮刀42從輥30的外表面32除去大量熔融熱塑性組合物41。這樣，已通過刮刀42的凹陷34中的熔融熱塑性組合物僅限于凹陷。相比而言，圖17表明一種可選擇的方法，其中在凹陷通過刮刀142后，熔融熱塑性組合物141的層143保留在輥130外表面132上。層143可用于形成圖2和圖3所示的底部薄膜。本發(fā)明系統(tǒng)和方法中，對形成底部薄膜的控制，可以通過調(diào)節(jié)例如輥溫度、刮刀溫度、熔融熱塑性組合物溫度、輥速、熔融熱塑性組合物流速、通過刮刀施加在成型輥上的壓力或外力、刮刀和成型輥間的間隙(如果有)、凹陷間的間距、凹陷體積等來實現(xiàn)。
圖17所示的另一種任選的特征是至少在凹陷134的外圍部分形成脊部135。脊部135高于輥130的外表面132。升高脊部135的一種可能優(yōu)點在于，通過在聚合結(jié)構(gòu)外圍提供薄弱區(qū)域有利于從基底上的聚合結(jié)構(gòu)除去底部薄膜。
參照圖15，隨著凹陷至少部分地用所需的熔融熱塑性組合物填充，成型輥30繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直到凹陷和其所含的熔融熱塑性組合物通過支撐輥20在咬合處(即成型輥30和支撐輥20形成的壓線)與基底10接觸。此時，凹陷中的熔融熱塑性組合物開始轉(zhuǎn)移至基底10。通過控制輥溫度低于熱塑性組合物的熔融處理溫度，凹陷中的熱塑性組合物優(yōu)選從凹陷完全釋放，從而基本上凹陷中所有的熱塑性組合物轉(zhuǎn)移至基底10。
本發(fā)明方法中所用的基底10包括一個或多個其上附著有熔融熱塑性組合物的多孔主表面時，通過熔融熱塑性組合物滲入基底10的多孔表面，優(yōu)選形成機械連接。在本發(fā)明中，術(shù)語″多孔″包括在其中形成空間的兩種結(jié)構(gòu)，及由熔融熱塑性組合物滲入纖維(例如織物，非紡織物或編織物)而成的結(jié)構(gòu)。如果基底10不是多孔的，而是由熱塑性組合物制成，那么可以通過相互混合連接聚合結(jié)構(gòu)。
成型輥30和支撐輥20間的咬送壓力優(yōu)選足以使輥30凹陷中的熱塑性組合物連接至基底10。如果基底表面是多孔的，那么聚合結(jié)構(gòu)中的部分熱塑性組合物滲入和/或封裝部分多孔基底10，以提高聚合結(jié)構(gòu)對基底10的連接。如果基底10的表面包括纖維(例如基底10在其主表面上包括織物、非紡織物或編織材料)，那么優(yōu)選的是熱塑性組合物封裝所有或部分基底10表面上的纖維，以提高聚合結(jié)構(gòu)對基底10的連接。
在某些條件下，如果基底10在其整個厚度內(nèi)是多孔的，那么凹陷34中的熔融熱塑性組合物可以全部透過基底10。在其他例子中，熔融熱塑性組合物的滲入限于基底10的外層或一些層。
然而，應(yīng)該理解，盡管基底10外表面表現(xiàn)出某些多孔性，但多孔性不必延伸通過基底10的全部厚度。例如，基底10可以具有各種不同層，其中一層基本上無孔。在另一種選擇方式中，基底10的全部厚度使其作為非多孔整體，即使基底10的外表面表現(xiàn)出如上所述的多孔性。
取決于處理的基底材料和/或熔融熱塑性組合物類型，支撐輥20可以包括各種不同特性。在一些例子中，支撐輥20的外部可以是橡膠或適于成型輥30形狀的其他適合材料。如果使用適合材料，如橡膠，則其硬度約10-90Shore A。
圖18的放大剖視圖表示在輸送咬合中的一種這樣變體，其中適合支撐輥30表示為使部分基底10壓進(jìn)凹陷34(其中含有熱塑性組合物41)。如果面對凹陷34的基底10表面是多孔的，部分熔融熱塑性組合物41可以進(jìn)入基底10的多孔表面。如果凹陷34沒有完全充滿熔融熱塑性組合物41，那么使基底10進(jìn)入凹陷是特別有利的，這樣可以提高基底10與熔融熱塑性組合物41接觸的可能性。
其他支撐輥也可以用于本發(fā)明中。例如，支撐輥可以具有使基底進(jìn)入凹陷的匹配突起。在另一種選擇中，支撐輥可以具有結(jié)構(gòu)(與光滑相反)表面，使得僅在支撐輥具有突出結(jié)構(gòu)時提高應(yīng)用到基底10的壓力。例如，支撐輥可以帶有起皺表面或其他，包括肋、桿等，以使形成于凹陷中的聚合結(jié)構(gòu)與基底10連接不同。
如上所述通過控制成型輥的溫度，可以增強凹陷34中熱塑性組合物41的轉(zhuǎn)移，這是由于冷卻輥溫度優(yōu)選使直接與凹陷34表面相鄰的熱塑性組合物凍結(jié)或固化，同時離凹陷34表面最遠(yuǎn)的熱塑性組合物41保持充分熔融，以實現(xiàn)所需的對基底10的連接。如果表面用低表面能材料(例如氟代乙烯等)涂覆，那么可以增強熱塑性組合物從輥30的凹陷34和/或外表面32的釋放。
除了控制成型輥的溫度外，控制支撐輥20的溫度也是有利的。例如，優(yōu)選加熱或冷卻支撐輥20表面，以到選定溫度。
盡管用圖15所示的系統(tǒng)和方法可以制得僅在其一個主要側(cè)面帶有聚合結(jié)構(gòu)的復(fù)合織物，但是根據(jù)本發(fā)明原理聚合結(jié)構(gòu)可以在基底的兩個主表面上。一個例子可以包括例如在兩個分離基底的每一個的一個表面上形成聚合結(jié)構(gòu)，然后將兩個基底層壓在一起，形成在兩個主表面上帶有聚合結(jié)構(gòu)的一個基底(參見例如圖14)。可選擇地，一個基底可送至由兩個成型輥形成的輥隙中，其中每個成型輥基本上同時在織物兩側(cè)附著聚合結(jié)構(gòu)。
盡管圖15表明使用成型輥30僅應(yīng)用一種熱塑性組合物，但是應(yīng)該理解，兩種或多種不同熱塑性組合物可應(yīng)用到成型輥30的外表面。圖19表明一個系統(tǒng)的一部分，其中三種熔融熱塑性組合物(區(qū)A，B，C)被輸送至繞軸531旋轉(zhuǎn)的成型輥530表面的不同部分。如果使用擠出機540a，540b和540c，那么可以按不同區(qū)的熔融熱塑性組合物在處理中不混合的方式輸送不同熱塑性組合物。
成型輥530也包括不同組凹陷534a，534b和534c，其上可以應(yīng)用不同熔融熱塑性組合物。成型輥530上不同區(qū)內(nèi)的凹陷有不同的形狀，不同尺寸，和不同間距。例如，區(qū)C中的三角形凹陷排列成不規(guī)則不重復(fù)圖案，而區(qū)A和B中的凹陷排列成規(guī)則重復(fù)圖案。
使用圖19的系統(tǒng)，可以使用不同熱塑性組合物在一個基底或不同基底上形成不同組聚合結(jié)構(gòu)。因此，可以選擇熱塑性組合物，以具有與使用復(fù)合織物制得的最終制品的制造或最終用途性能相關(guān)的不同性能。
圖20是可用于本發(fā)明中的成型輥630一部分的俯視圖。輥630包括外表面632，其中形成帶圖案的凹陷634。凹陷634可以例如是交叉槽的形式，使得形成網(wǎng)狀圖案。
圖21和圖22表明可使用圖20的成型工具630制造的復(fù)合織物，其中圖21是制品的俯視圖，圖22是復(fù)合織物沿圖21中的線22-22的剖視圖。聚合結(jié)構(gòu)614包括與基底610的表面611連接的分段616(參見例如圖22)及不與基底610的表面611連接的分段615。優(yōu)選的是對著未連接的分段615的基底610的部分618形成與聚合結(jié)構(gòu)614分開的弓形通道。
此外，盡管圖未示，但是所有或部分聚合結(jié)構(gòu)614可以包括形成在其上表面的表面特征(例如圖12和圖13所示)。
圖21和圖22的復(fù)合織物，例如可通過將彈性熱塑性組合物轉(zhuǎn)移至基底610來形成。彈性熱塑性組合物優(yōu)選形成表現(xiàn)出彈性的聚合結(jié)構(gòu)614。更優(yōu)選的是，聚合結(jié)構(gòu)614對基底610表現(xiàn)出不同連接，使得部分基底610比其他部分與聚合結(jié)構(gòu)614連接的更牢固。例如，優(yōu)選的是聚合結(jié)構(gòu)614的各種線或分段間的交叉部比中間分段連接的更牢固。這些更牢固的連接點可以是如上所述的圖6-13所示的局部增大量的熔融熱塑性組合物的結(jié)果。
此外，優(yōu)選的是基底610由非彈性材料或屈服點低于彈性聚合結(jié)構(gòu)614的彈性材料制成。轉(zhuǎn)移熱塑性組合物后，基底610(其上形成聚合結(jié)構(gòu)614)可以在箭頭602的方向延伸(參見圖21)。延伸優(yōu)選足以使基底610沿至少一部分分段615與聚合結(jié)構(gòu)614分離，并在圖22中觀察到積聚或皺紋。
延伸也優(yōu)選足以使基底610永久伸展，以在取消延伸力后為形成弓形部分618提供所需的額外長度。作為延伸的結(jié)果，聚合結(jié)構(gòu)614本身可以發(fā)生部分永久伸展，但其幅度低于基底的，使得形成圖22所示的弓形部分618。
盡管基底610優(yōu)選是可延伸的，例如通過在基底中提供裂縫，也可使不可延伸的基底610成為可延伸的。彈性聚合結(jié)構(gòu)614優(yōu)選跨越該裂縫。提供或改進(jìn)基底可延伸性的一些示例性縱裂方法公開于國際公布WO 96/10481(Abuto等人)中。其他技術(shù)也可用于提供或改進(jìn)本發(fā)明所用基底的延伸性。例如，美國專利4,223,059(Schwarz)和5,167,897(Weber等人)中所述的機械延伸方法可用于提供或改進(jìn)可延伸性。
除了在方向602延伸外，沿圖21中箭頭603的方向延伸復(fù)合織物也是有利的。二維延伸可以使基底在兩個方向永久延伸，其中基底在聚合結(jié)構(gòu)614的交叉點間形成枕頭狀結(jié)構(gòu)。
另一種可選擇是得到圖22的復(fù)合織物，可以使用本身是彈性的基底610。在轉(zhuǎn)移聚合結(jié)構(gòu)614之前，這種彈性基底可以在機器方向和/或一個或多個不同方向延伸。在延伸的彈性基底610上形成聚合結(jié)構(gòu)之后，可以松弛基底610，使得形成弓形部分618。
如圖21和圖22所示的復(fù)合織物可以用作例如彈性元件，用于可棄制品、尿布、失禁裝置、睡袍、衣服、過濾裝置等。
作為圖20的帶圖案的凹陷的可選擇方式，圖21和圖22的聚合結(jié)構(gòu)614可以用圖23所示的系統(tǒng)和方法來形成。該系統(tǒng)包括帶有外表面732的成型輥730。一系列凹陷734形成在成型輥730的外表面732中。圖23所示的一個特征是，刮刀742包括凹750，使得涂抹后部分熔融熱塑性組合物通過刮刀742和輥730間的界面，并保持在輥730的外表面732上，成為一系列繞輥730的部分圓周延伸的線752。在這種方式中，可以得到圖21和圖22的交叉陰影圖案，而不需要精確相應(yīng)于聚合結(jié)構(gòu)614形狀的帶圖案的凹陷。
圖24表明本發(fā)明所用的另一種系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括帶有外表面832和形成于其中的凹陷834的成型輥830。以與圖16和圖17所述相似的方式，該系統(tǒng)包括除了用作刮刀外還用作擠出模頭的刮刀842。刮刀包括孔843，從中擠出第一熔融熱塑性組合物841。熔融熱塑性組合物841沿刮刀組842的表面844流下，直至與輥830的界面。此時，熔融熱塑性組合物841填充凹陷834。
除了擠出熔融熱塑性組合物841之外，圖24的刮刀組842也包括任選的孔863，通過該孔第二熔融熱塑性組合物861流到成型輥830的外表面832。隨著輥830在所示箭頭方向旋轉(zhuǎn)，第二熔融熱塑性組合物861通常優(yōu)選以連續(xù)線860的形式提供。第二熔融熱塑性組合物861可以與第一熔融熱塑性組合物841相同或不同。
其他變體包括限制凹陷834的尺寸，或它們可以延伸穿過輥表面(如圖23所示)。如果如圖23所示凹陷834延伸穿過輥表面，那么圖24的系統(tǒng)可以提供另一種形成如圖21和圖22所示的聚合結(jié)構(gòu)的可選擇系統(tǒng)和方法。圖24系統(tǒng)的一個可能優(yōu)點在于，熔融熱塑性組合物841和861可以不同，從而例如使得到的復(fù)合織物具有不同性能。
不管用于形成圖21的聚合結(jié)構(gòu)614的方法，由于在分段615和616間的交叉點處增大量的熱塑性組合物，聚合結(jié)構(gòu)614可以表現(xiàn)出不同的連接。增大量的區(qū)域可以形成連接區(qū)域617(參見圖21)，其與基底610牢固連接，而分段615和616可以與基底610不牢固地連接或不連接，即其可以是分離區(qū)域。在轉(zhuǎn)移聚合結(jié)構(gòu)后，分離區(qū)域可以立即與基底輕度連接，但在拉伸或其他物理處理后(例如彎折，撓曲等)會與基底610分離?？蛇x擇地，分離區(qū)域可以由在接觸基底610之前降低至熔融處理溫度以下的熱塑性組合物形成，這樣在將聚合物結(jié)構(gòu)614轉(zhuǎn)移至基底過程中沒有形成連接。
圖25A-25E表明可替換的復(fù)合織物結(jié)構(gòu)，其中不同聚合結(jié)構(gòu)中的兩種不同熱塑性組合物轉(zhuǎn)移至基底，或其中相同熱塑性組合物以兩種不同結(jié)構(gòu)應(yīng)用至基底。這種結(jié)構(gòu)用于闡明本發(fā)明的轉(zhuǎn)移方法可用于在基底相同區(qū)域上提供彼此重疊的不同聚合結(jié)構(gòu)。在一個實例中，一種聚合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出彈性性能，而其他聚合結(jié)構(gòu)沒有這種表現(xiàn)。
盡管在每個圖中僅表示出兩種不同結(jié)構(gòu)，但應(yīng)該理解可以有多于兩種的不同聚合結(jié)構(gòu)。此外，如果需要，在聚合結(jié)構(gòu)上可以提供如圖13所示的表面特征。此外，盡管在每個圖中僅表示出一組聚合結(jié)構(gòu)，每種復(fù)合織物可以包括多個相同或不同的聚合結(jié)構(gòu)。這種不同聚合結(jié)構(gòu)可以例如由連續(xù)位置形成，例如由圖15所示的位置。
圖25A表明在基底910a上的第一聚合結(jié)構(gòu)914a和在基底910a及第一聚合結(jié)構(gòu)914a上的第二聚合結(jié)構(gòu)924a。第二聚合結(jié)構(gòu)924a可以與第一聚合結(jié)構(gòu)914a連接或不連接。
圖25B表明在基底910b上的第一聚合結(jié)構(gòu)914b和在基底910b上及在第一聚合結(jié)構(gòu)914b上方的第二聚合結(jié)構(gòu)924b。第二聚合結(jié)構(gòu)924b可以與第一聚合結(jié)構(gòu)914b的上表面連接。
圖25C表明基底910c上的第一聚合結(jié)構(gòu)914c和與區(qū)域926c中的基底910c連接并在第一聚合結(jié)構(gòu)914c上方延伸的第二聚合結(jié)構(gòu)924c。第二聚合結(jié)構(gòu)924c與第一聚合結(jié)構(gòu)914c的上表面分離。
圖25D表明直接與基底910d連接的第一聚合結(jié)構(gòu)914d和僅在第一聚合結(jié)構(gòu)914d上的第二聚合結(jié)構(gòu)924d，即在基底910d上的第一聚合結(jié)構(gòu)914d的印跡內(nèi)。第二聚合結(jié)構(gòu)924d與第一聚合結(jié)構(gòu)914d的上表面連接。
圖25E表明都與基底連接的第一聚合結(jié)構(gòu)914e和第二聚合結(jié)構(gòu)924e。這兩種結(jié)構(gòu)包括通常位于圖25E的區(qū)域928e內(nèi)的分離部分。第一聚合結(jié)構(gòu)914e包括與基底連接的部分和與基底分離的部分。第一聚合結(jié)構(gòu)914e的分離部分通常在第二聚合結(jié)構(gòu)924e的一部分下面。第二聚合結(jié)構(gòu)924e也包括與基底連接的部分和與基底分離的部分。第二聚合結(jié)構(gòu)924e的分離部分通常在第一聚合結(jié)構(gòu)914e的上方。
除了在基底上附著非彈性或彈性熱塑性聚合結(jié)構(gòu)之外，也可以預(yù)期使用公知方法可以將額外材料涂覆到基底主表面上。這種材料例如是粘合劑，這些公開于例如美國專利5,019,071(Bany等人)；5,028,646(Miller等人)；和5,300,057(Miller等人)中；或粘結(jié)劑，這些公開于例如美國專利5,389,438(Miller等人)和6,261,278(Chen等人)中。
封閉元件和系統(tǒng)盡管本領(lǐng)域中存在多種類型結(jié)構(gòu)可以在基底間提供連接，也存在多種可以提供封閉元件的系統(tǒng)，但是仍需要持續(xù)改進(jìn)封閉元件和系統(tǒng)。本文所述的聚合結(jié)構(gòu)和復(fù)合織物可用于提供封閉元件和系統(tǒng)。例如，如上所述，由圖12所示的成型工具提供的圖13所示的聚合結(jié)構(gòu)可以提供用于機械扣緊系統(tǒng)中的表面特征352。此外，如圖25E所示的某些復(fù)合織物結(jié)構(gòu)可以，例如通過固定材料(如纖維，環(huán)等)在聚合結(jié)構(gòu)914e的分離部分間提供機械扣緊，以提供定向封閉。下面說明其他示例性封閉元件和系統(tǒng)；然而，應(yīng)該理解本發(fā)明所預(yù)期的封閉元件和系統(tǒng)不限于這里所述的實施方案。
包括與基底連接的熱塑性聚合結(jié)構(gòu)的復(fù)合織物可以有利地提供封閉元件和系統(tǒng)，包括但不限于，低光滑度的平面封閉元件和系統(tǒng)，其中聚合結(jié)構(gòu)提供封閉元件。這種元件例如通過與環(huán)纖維材料配合，通過與擠壓形成的環(huán)狀材料配合，通過自配合設(shè)計等提供封閉。
本發(fā)明的封閉元件和封閉系統(tǒng)通常包括本文所述的復(fù)合織物，其中復(fù)合織物包括帶有第一主表面的基底及與基底第一主表面連接的熱塑性組合物的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)。這種聚合結(jié)構(gòu)可以提供本發(fā)明封閉系統(tǒng)的封閉元件。在本系統(tǒng)中，一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的每一個聚合結(jié)構(gòu)占據(jù)基底第一主表面的一定區(qū)域。聚合結(jié)構(gòu)所占據(jù)的這種區(qū)域優(yōu)選包括連接區(qū)域，或接合區(qū)域，其中聚合結(jié)構(gòu)的熱塑性組合物與第一主表面連接。聚合結(jié)構(gòu)所占據(jù)的區(qū)域還包括至少一個分離區(qū)域，其中聚合結(jié)構(gòu)不與基底第一主表面連接。
提供封閉元件和封閉系統(tǒng)的本發(fā)明復(fù)合織物可任意地包括本文所述的材料。例如，基底第一主表面可以包括熔融處理溫度在或低于一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的熱塑性組合物的熔融處理溫度的聚合材料。復(fù)合織物也可以包括聚合薄膜形式的聚合材料。
此外，形成本發(fā)明的封閉元件和封閉系統(tǒng)的連接聚合結(jié)構(gòu)可以包括本文所述的結(jié)構(gòu)和方法。例如，本發(fā)明可以包括復(fù)合織物，其包括帶有第一主表面的基底，第一主表面包括多孔表面，其中一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的連接區(qū)域中的熱塑性組合物滲入多孔基底第一主表面，其深度例如至少為基底多孔部分厚度的50％。此外，基底第一主表面可以包括纖維，優(yōu)選是聚合纖維，其熔融處理溫度在或低于一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的熱塑性組合物的熔融處理溫度，其中至少部分纖維封裝在連接區(qū)域內(nèi)的熱塑性組合物中。各實施方案還包括提供封閉元件和系統(tǒng)的復(fù)合織物，其中一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中每種聚合結(jié)構(gòu)或其部分包括一份，全部量的熱塑性組合物。
還可以預(yù)期的是，本發(fā)明的復(fù)合織物還可以包括如下實施方案，其中一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的熱塑性組合物包括一種或多種彈性聚合成分成分，使得一種或多種聚合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出彈性性能。此外，本發(fā)明復(fù)合織物可以包括一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中的至少一種，其上表面遠(yuǎn)離基底第一主表面，其中上表面包括表面特征，如從其突出并形成于其上的莖或插針。
如前所述，提供復(fù)合織物的方法也用于提供制備本發(fā)明的封閉元件和封閉系統(tǒng)的方法。例如，連接制品的方法，如可預(yù)期的與上述基底連接的聚合結(jié)構(gòu)，其中該方法包括提供復(fù)合織物，其包括帶有第一主表面的基底及與基底第一主表面連接的熱塑性組合物的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)，其中一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中的每種聚合結(jié)構(gòu)占據(jù)基底第一主表面的一定區(qū)域，一種或多種聚合結(jié)構(gòu)所占據(jù)的區(qū)域包括連接區(qū)域，其中聚合結(jié)構(gòu)的熱塑性組合物以任何適合方式與第一主表面連接，所占據(jù)的區(qū)域還包括其中聚合結(jié)構(gòu)不與基底第一主表面連接的分離區(qū)域。
基底、熱塑性材料、形成包括熱塑性聚合結(jié)構(gòu)的復(fù)合織物的方法、在聚合結(jié)構(gòu)的織物上的形狀和分布可以是適合提供封閉元件和系統(tǒng)的任何方式。此外，聚合結(jié)構(gòu)封閉元件可以任何適合方式與基底連接。連接封閉元件的有用技術(shù)包括例如使用凹版輥的凹室制備封閉元件，凹室可提供保持足夠熱量以熔化相容基底的較厚區(qū)域。這種方法的一個實例公開于圖12和圖15中。如果基底表面包括纖維基材料，如非紡織物或織物材料，那么該區(qū)域可以流進(jìn)基底并封裝纖維，從而使用各種深度的凹室以實現(xiàn)連接和分離區(qū)域。另一種可能方法包括擠出過程，其中刮刀中開有槽，以在凹版輥上附著出熔融聚合物區(qū)，其與凹室形成重疊結(jié)構(gòu)。這種方法的一個例子如圖23所示。這樣提供了較厚聚合物區(qū)域，其可保持足夠熱量和流動性，以連接基底及封閉元件。
圖26a-26b表明一種本發(fā)明的復(fù)合織物結(jié)構(gòu)，其包括橢圓形狀的封閉元件26a，其帶有分離端部區(qū)域26b。圖26a表明基底的俯視圖，其包括與基底第一主表面26c連接的橢圓形狀的封閉元件26a。封閉元件26a與連接區(qū)域26d中的基底連接，這部分基底在橢圓形狀的封閉元件26a的分離區(qū)域26b間延伸?？蛇x擇地，應(yīng)該理解，橢圓形狀的封閉元件26a可以與基底第一主表面26c連接，成為單獨分散的封閉元件，彼此沒有通過連接區(qū)域26d連接。此外，橢圓形狀的封閉元件26a可以多種構(gòu)型中的任一種與基底26c連接，例如規(guī)則圖案、不規(guī)則圖案、隨機圖案，封閉元件可連接到基底26c的全部表面上，或僅在一部分基底26c上等。
圖26b是單個橢圓形狀的元件26a沿圖26a中的線26b-26b的剖視圖。圖26b表明封閉元件26a的中心部分(其優(yōu)選在連接點26e穿進(jìn)基底)和與基底26c分離的兩個部分26b。所示封閉元件26a的部分26b懸掛在基底第一主表面26c上方并與其對齊。
術(shù)語″懸掛″(及其變體)指突出于基底的部分封閉元件，其中部分封閉元件僅在一端支撐。例如圖26b所示，封閉元件的分離和懸掛區(qū)域與基底的第一主部分對齊。即封閉元件26a的分離和懸掛部分26b基本上平行于基底26c的表面?？蛇x擇地，分離和懸掛部分26b以使該部分基本上不平行于基底表面的方式定向。術(shù)語″懸掛″(及其變體)不用于指不與基底表面(懸掛部分所懸掛的)接觸的任何聚合結(jié)構(gòu)的懸掛部分。此外，在一些例子中，懸掛部分可與下層基底表面接觸(但不與其連接)，在其他例子中，懸掛部分可以不與下層基底表面接觸。
圖26b所示的剖視圖表明橢圓形狀的聚合封閉元件26a，其占據(jù)基底26c第一主表面的表面區(qū)域，其中元件包括與基底26c表面連接的連接區(qū)域26e和不與基底26c連接的分離區(qū)域26b。此外，在分離區(qū)域26b中，所示的聚合封閉元件懸掛在基底26c第一主表面上方，并與其對齊。
當(dāng)封閉元件尺寸適合時，如圖26所示的封閉元件優(yōu)選能夠與環(huán)材料配合。這種封閉元件通常耐剪切，即限制兩個基底滑動的能力，但是封閉元件沒有表現(xiàn)出較強的剝離力。為制備提高耐剪切性和提高剝離特性的本發(fā)明的封閉元件，聚合封閉元件可以包括倒刺結(jié)構(gòu)。
包括倒刺結(jié)構(gòu)的聚合封閉元件一個實例表示在圖27a-27b中。圖27a是包括封閉元件27a的基底的俯視圖，該封閉元件包括倒刺結(jié)構(gòu)27f。封閉元件27a包括至少一個分離區(qū)域27b，并在連接區(qū)域27e處與第一基底主表面27c連接。分離區(qū)域27b懸掛在基底27c第一主表面上方，其特征是具有支撐在基底27c第一主表面上方的自由端的莖。
封閉元件27a通過在封閉元件27a間延伸的連接區(qū)域27d彼此連接?？蛇x擇地，可以理解，封閉元件27a連接至基底27c第一主表面，作為單獨分散元件，即不與連接區(qū)域27d相互連接。此外，封閉元件27a可以用多種構(gòu)型的任一種與基底27c連接，例如規(guī)則圖案、不規(guī)則圖案、隨機圖案，封閉元件可連接到基底27c的全部表面上，或僅在一部分基底27c上等。
如圖27a所示，每個封閉元件27a在分離區(qū)域27b包括倒刺結(jié)構(gòu)27f?？蛇x擇地，可以預(yù)期一些封閉元件27a可以僅在一些分離區(qū)域27b上包括倒刺結(jié)構(gòu)27f。此外，某些實施方案可以包括沒有倒刺結(jié)構(gòu)27f的封閉元件27a。如圖27a所示，每個封閉元件27a包括四個不同的分離區(qū)域27b?？蛇x擇地，一些或所有的封閉元件27a可以包括多于或少于四個不同的分離區(qū)域27b。
此外，倒刺結(jié)構(gòu)27f接近分離區(qū)域27b的末端，遠(yuǎn)離連接區(qū)域27e。然而，可以理解，倒刺結(jié)構(gòu)27f可以沿分離區(qū)域27b處于任何位置，倒刺結(jié)構(gòu)27f的位置可以隨不同分離區(qū)域27b而變化，倒刺結(jié)構(gòu)27f的位置可以隨不同封閉元件27a而變化。
可以理解，倒刺是一種從第一方向向外延伸的結(jié)構(gòu)，包括從基本上垂直于第一方向的第二方向延伸到基本上相對第一方向的突起。這種元件適于與環(huán)纖維材料配合，從而與不包括倒刺的封閉元件相比，具有增大剝離和剪切性能的封閉元件。
此外，如圖27b所示，封閉元件27a可以包括懸掛的分離區(qū)域27b。這種懸掛和分離的區(qū)域27b可以與基底27c第一主表面對齊或不對齊。圖27b是圖27a的封閉元件27a沿圖27a中的線27b-27b的剖視圖。在此實施方案中，元件27a的分離區(qū)域27b是懸掛的，并且不與基底表面27c對齊，相反是傾斜遠(yuǎn)離基底27c的表面。提供不與基底27c的主表面對齊的分離區(qū)域27b除了使用工具輥形成封閉元件27a之外，還需要額外處理。例如，分離區(qū)域27b需要從其形成時的形狀變形，例如通過使用逆方向轉(zhuǎn)的輥、毛刷、真空組件等處理分離區(qū)域27b形成變形。在另一個實例中，在形成封閉元件27a后，基底27c立即置于尖銳邊緣上方。
圖28a-28c表明具有包括倒刺的封閉元件的本發(fā)明復(fù)合織物的另一個實施方案。圖28a是包括第一主表面28c的基底的俯視圖，帶有與其連接的單獨分散的封閉元件28a。封閉元件28a包括帶有倒刺結(jié)構(gòu)28f的分離區(qū)域28b。在圖28a中，封閉元件28a在基底28c表面上規(guī)則分開。然而，如圖27a的實施方案所示，封閉元件28a可用多種構(gòu)型中的任一個與基底28c連接，例如規(guī)則圖案、不規(guī)則圖案、隨機圖案，封閉元件可連接到基底的全部表面28c上方，或僅在一部分基底28c上等。如圖28a的每個封閉元件28a(圖28b中放大表示)在分離區(qū)域28b包括倒刺結(jié)構(gòu)28f?？蛇x擇地，可以預(yù)期一些封閉元件28a可以僅在一些分離區(qū)域28b上包括倒刺結(jié)構(gòu)28f。此外，某些實施方案可以包括沒有倒刺結(jié)構(gòu)28f的封閉元件28a。如28a和圖28b所示，每個封閉元件28a包括四個不同的分離區(qū)域28b?？蛇x擇地，一些或所有的封閉元件28a可以包括多于或少于四個不同的分離區(qū)域28b。此外，如圖28b所示，倒刺結(jié)構(gòu)28f在分離區(qū)域28b相對連接區(qū)域28e的末端。然而，可以理解，倒刺結(jié)構(gòu)28f可以沿分離區(qū)域28b處于任何位置，倒刺結(jié)構(gòu)28f的位置可以隨不同分離區(qū)域28b而變化，可以隨不同封閉元件28a而變化。
本發(fā)明復(fù)合織物適用于各種具體封閉需求，這取決于所需的封閉元件的形狀和尺寸。例如，圖29和圖30表明本發(fā)明復(fù)合織物的某些額外預(yù)期實施方案，包括適用于多種不同需求的不同形狀的封閉元件。
圖29A表明基底俯視圖，包括第一主表面29c，還包括在連接區(qū)域29e連接到其上的分離封閉元件29a(參見圖29B)。在此實施方案中，該封閉元件29a僅在元件連接區(qū)域29e的一側(cè)上包括至少一個分離區(qū)域29b。分離區(qū)域29b可以包括一個不同區(qū)域，如接頭中，或可以包括多于一個的不同元件，如圖29B所示。
在圖29A中，封閉元件29a在基底29c表面上規(guī)則分開。然而，如圖27a的實施方案所示，封閉元件29a可以以各種構(gòu)型與基底29c連接，例如規(guī)則圖案、不規(guī)則圖案、隨機圖案，封閉元件可連接到基底29c的全部表面上方，或僅在一部分基底29c上等。
此外，如圖29C所示，封閉元件29a可通過在封閉元件29a的連接區(qū)域29e間延伸的連接區(qū)域29d相互連接，如圖26和圖27的實施方案所示。
如圖30所示，還可以預(yù)期本發(fā)明的封閉元件可以在封閉元件連接區(qū)域的多個側(cè)面上包括多個分離區(qū)域，這取決于封閉需求和可能存在的任何物理約束。例如，圖30的封閉元件30a包括從連接區(qū)域30c延伸的八個不同分離區(qū)域30b。根據(jù)需要，本發(fā)明的封閉元件可以包括較多或較少的各種形狀和尺寸的分離區(qū)域。
圖31a-31b是本發(fā)明復(fù)合織物上的封閉系統(tǒng)的進(jìn)一步實施方案。該實施方案包括的封閉元件具有包括柔軟分離區(qū)域的熱塑性聚合結(jié)構(gòu)，從而提供彈簧型配合元件。圖31a是第一基底主表面31c的俯視圖，包括具有分離區(qū)域31b的分散封閉元件31a，分離區(qū)域包括熱塑性聚合結(jié)構(gòu)，從而提供彈簧型配合元件31j。在此實施方案中，分散封閉元件31a包括連接區(qū)域31e，其包括基座，其中熱塑性聚合結(jié)構(gòu)與基底表面31c和在連接區(qū)域31e一側(cè)上的分離區(qū)域31b連接，在分離區(qū)域31b中包括一個或多個懸掛元件。分離區(qū)域31b的懸掛元件優(yōu)選是柔軟的，還可以包括倒刺31f。此外，懸掛元件可以與基底31c表面對齊，或朝向或遠(yuǎn)離基底31c表面傾斜，這取決于封閉需求。
除了圖31a所示的封閉元件外，如圖31b所示，封閉系統(tǒng)還包括補充基底31k，其包括一個或多個開口31m。補充基底31k中的一個或多個開31m可以是任何形狀，例如圓孔、橢圓形孔、矩形孔、狹縫等，只要開口31m能夠接受用于形成封閉元件31a的彈簧型配合元件31j的一種或多種熱塑性聚合結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)彈簧型配合元件31j位于補充基底31k的一個或多個開口31m中時，補充基底31m的移動和其上連接封閉元件31a的基底31c的移動彼此相對受限制。
例如，圖31b表明圖31a的彈簧型配合元件31j與補充基底31k的補充狹槽開口31m配合，其提供彈簧型配合元件31j的接受元件。另一種適用于配合圖31a封閉元件的補充表面可以包括例如由纖維環(huán)形成的開口。
圖32a和圖32b表明本發(fā)明另一個預(yù)期的實施方案，包括具有包括升起部分和周圍谷部的基底第一主表面的復(fù)合織物。升起部分可以包括例如脊部(如圖所示)，分散插針等。如圖32a所示，基底第一主表面32c可以包括升起部分32n及在升起部分32n間的凹陷或谷部32p。盡管圖32a表明升起部分32n從谷部32p表面計具有均勻高度h，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明的實施方案也可以包括具有不均勻高度的升起部分32n和具有基本上不平行于周圍谷部32p表面的表面32o的升起部分。包括圖32a所示復(fù)合織物的這種結(jié)構(gòu)可選擇地用例如圖6和圖7中所述實施方案的工具來形成。
圖32是圖32a的結(jié)構(gòu)圖，還包括與升起部分32n連接的聚合結(jié)構(gòu)32r。聚合結(jié)構(gòu)32r可按任何適合方式與升起部分32n連接，包括本文所討論的任何連接方式。此外，聚合結(jié)構(gòu)32r可以包括封閉元件，包括但不限于，本文所述任何結(jié)構(gòu)的封閉元件。此外，盡管圖32b表明其中聚合結(jié)構(gòu)32r與每個升起部分32n連接的實施方案，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明預(yù)期的實施方案中，并不是所有的升起部分32n都包括與其連接的聚合結(jié)構(gòu)32r。
此外，聚合結(jié)構(gòu)可以與基底表面32c的升起部分32n連接，例如成為規(guī)則圖案、不規(guī)則圖案、隨機圖案等。此外，聚合結(jié)構(gòu)32r可以與具有表面32o的升起部分32r連接，表面32o基本上不與周圍谷部32p的表面平行。
圖33a和圖33b表示在封閉結(jié)構(gòu)中提供自配合系統(tǒng)的封閉系統(tǒng)。圖33a表明與基底33c連接的第一封閉元件33a。封閉元件33a包括連接區(qū)域33e和在連接區(qū)域33e一側(cè)上的分離區(qū)域33b。分離區(qū)域33b包括一個懸掛于其上并優(yōu)選與基底第一主表面33c對齊的元件33s，使得懸掛接頭狀結(jié)構(gòu)形成在支撐在基底33c第一主表面上的分離區(qū)域33b中。
封閉元件33a優(yōu)選形成口袋狀，其一側(cè)被基底33c而相對側(cè)被分離區(qū)域33b所限定?？诖腥魏卧豿-軸向左的移動都受連接區(qū)域33e的限制。同樣，對于完全插進(jìn)口袋中的元件而言，在沿y-軸任何方向的移動相似地受連接區(qū)域33e限制(由于接近連接區(qū)域33e的元件末端與連接區(qū)域33e接觸)。
圖33b是當(dāng)與補充第二封閉元件33a′配合時，圖33a沿圖33a的線33b-33b的剖視圖。第二封閉元件33a′與基底33c′第一主表面連接，包括分離區(qū)域33b′和連接區(qū)域33e′。分離區(qū)域33b′提供懸掛接頭結(jié)構(gòu)，連接區(qū)域33e′以與由第一封閉元件33a形成的第一口袋相似的方式形成第二口袋。如圖33b所示，當(dāng)在封閉結(jié)構(gòu)時，第一封閉元件33a的懸掛接頭優(yōu)選在第二封閉元件33a′的第二口袋中，第二封閉元件33a′的懸掛接頭優(yōu)選在第一封閉元件33a的第一口袋中，因此提供的封閉系統(tǒng)中封閉元件33a和33a′以自配合方式配合。
第一封閉元件、第二封閉元件或這兩個封閉元件的熱塑性結(jié)構(gòu)的連接區(qū)域可以是任何方便形狀，如有助于形成口袋的盒形連接區(qū)域或U-形連接區(qū)域。此外，當(dāng)封閉元件包括例如U-形連接區(qū)域且當(dāng)封閉系統(tǒng)處于封閉結(jié)構(gòu)時，第一封閉元件的懸掛接頭至少部分地或基本上完全位于第二口袋內(nèi)，或者第二封閉元件的懸掛接頭至少部分地或基本上完全位于第一口袋內(nèi)。
此外，盡管圖33的封閉系統(tǒng)表明封閉系統(tǒng)的兩個封閉元件都具有相同長卵形狀，但是本發(fā)明預(yù)期封閉系統(tǒng)中的封閉元件可以是各種形狀和尺寸，其中第一封閉元件和第二封閉元件不必具有相同形狀和連接結(jié)構(gòu)，只要在封閉結(jié)構(gòu)定向時，元件能夠提供所需的自配合封閉系統(tǒng)。
實施例下面的實施例用于增強對本發(fā)明的理解。但是實施例不意圖用于限制本發(fā)明范圍。
實施例1使用與圖15所示相似的系統(tǒng)制備復(fù)合織物。使用安裝有齒輪泵的40mm直徑雙螺桿擠出機以約為246℃的熔融溫度將熔融聚丙烯聚合物(7C05N，Huntsman)輸送至模頭。定位模頭使熔融聚合物的薄膜向下垂直地擠出至熱刮刀和冷成型輥的界面區(qū)域。
用每線性英寸93磅(163Newtons/cm)的壓力將刮刀壓向成型輥(這種壓力使熔融聚合物在刮刀和輥間產(chǎn)生間隙，從而限定底部薄膜的厚度)。使刮刀保持在溫度246℃，利用循環(huán)冷卻油通過輥內(nèi)部使成型輥保持在溫度30℃。
使用計算機控制的研磨機加工成型輥外表面，使其具有一系列延長橢圓形或環(huán)形凹陷，中心有島狀物，這種形狀與圖10所示的凹陷相似。然而，凹陷具有恒定深度。在輥周圍有8個凹陷。凹陷是橢圓形狀，在最大區(qū)域長度為8.825cm，寬度為2.00cm。每個橢圓的長軸與機器方向(織物方向)成18°角。以12.1cm的中心間距排列橢圓。整個橢圓凹陷的最大深度為0.80mm，這些凹陷側(cè)面半徑為0.80mm。
旋轉(zhuǎn)成型輥使刮刀將熔融聚合物涂抹進(jìn)這些凹陷，同時也形成底部薄膜層(如圖17所示)。在刮刀涂抹后，在咬送壓力為14磅/線性英寸(25Newtons/cm)的條件下，成型輥靠著適合支撐輥(硬度75Shore A)連續(xù)旋轉(zhuǎn)，直到涂抹的聚合物與聚丙烯非紡織物基底接觸聚丙稀非紡織物(Product C0075Style 3320，基重27克/平方米(gsm)，BBA非紡織物)。
在橢圓凹陷和非紡織物基底間實現(xiàn)聚合物機械連接，同時在底部薄膜和基底間沒有這種連接。當(dāng)基底離開成型輥時，形成底部薄膜和形成橢圓特征的聚合物基本上全部從成型輥表面除去。形成的底部薄膜厚度為0.051mm，橢圓區(qū)域的厚度(測量基底和橢圓區(qū)域)是0.83mm。
實施例2使用與圖15所示相似的系統(tǒng)制備復(fù)合織物。使用安裝有齒輪泵的40mm直徑雙螺桿擠出機以約為246℃的熔融溫度將由苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(KRATON G-1657)組成的熔融聚丙烯聚合物(7C05N，Huntsman)輸送至模頭。定位模頭使熔融聚合物的薄膜向下垂直擠出至熱刮刀和冷成型輥的界面區(qū)域。使刮刀保持在溫度246℃，利用循環(huán)冷卻油通過輥內(nèi)部使成型輥保持在溫度30℃。用每線性英寸450磅(788Newtons/cm)的壓力將刮刀壓向成型輥。
使用計算機控制的研磨機加工成型輥外表面，使得在輥周圍排列有6個不同區(qū)域。這些區(qū)域的每一個在垂直機器方向上(與成型輥的軸平行)包括一系列橫向(CD)槽(凹陷)。6個圖案每一個有30個CD槽，每個槽長度為9cm(方向平行于輥軸)。
在6個圖案中，區(qū)域1被加工成CD槽1.241mm寬，0.2769mm深，槽間中心間距(在機器方向測得，即垂直于橫向槽)為4.033mm。區(qū)域2包括的CD槽1.695mm寬，0.1727mm深，和中心間距為4.033mm。區(qū)域3包括的CD槽1.645mm寬，0.2007mm深，中心間距為4.033mm。區(qū)域4包括的CD槽1.531mm寬，0.2261mm深，中心間距為4.033mm。區(qū)域5包括的CD槽平行于輥軸，2.387mm寬，0.3023mm深，中心間距為4.033mm。區(qū)域6包括的CD槽2.195mm寬，0.3531mm深，中心間距為4.033mm。
除了輥中形成的CD槽外，加工刮刀使其包括15個凹口，從而在輥外表面上在機器方向(MD)形成聚合物的15條線(如圖23所示)。凹口在刮刀中形成為槽(0.135mm寬，0.381mm深)，在垂直機器方向測得的中心間距為6.30mm。
用適合支撐輥(鋼芯，橡膠套，硬度75Shore A)形成的輥隙，將聚合物(KRATON G-1657)轉(zhuǎn)移至非紡織物聚丙烯基底(Product C0075Style 3320，基重27gsm，BBA非紡織物)。用5℃溫度的冷卻水冷卻支撐輥芯。施加在成型輥和支撐輥間輥隙上的壓力是14磅/線性英寸(25Newtons/cm)。基底離開成型輥時，槽中和輥表面上的聚合物基本上全部從成型輥表面除去(如圖15所示)。
在6個圖案中每一個轉(zhuǎn)移的聚合物的量對基底有不同的滲透級別。為表明這一點，得到的相應(yīng)于區(qū)域3的復(fù)合織物的區(qū)域，只有在此區(qū)域中MD線(鋸齒刮刀形成)與CD線(由CD槽中的聚合物形成)垂直時，在聚合物和基底間表現(xiàn)出較強粘合。在這些區(qū)域中，聚合物滲透進(jìn)基底，并封裝基底的纖維。然而，在CD線和MD線中的其余聚合物中，即交叉之外的部分，聚合物沒有與基底形成較強連接。說明聚合物很少或沒有滲透進(jìn)基底。
當(dāng)相應(yīng)于區(qū)域3的一片復(fù)合織物在CD方向拉伸(例如用手拉長100％)并釋放時，非紡織物基底在相應(yīng)于CD和MD線交叉點間形成弓形部分，如圖22所示。為加重圖案，如區(qū)域6(其中CD槽較大)，聚合物滲透進(jìn)非紡織物基底，從而在CD線全部長度上封裝纖維。當(dāng)相應(yīng)于區(qū)域6的一片織物在CD方向拉伸并釋放時，基底沒有形成弓形部分，這與區(qū)域3的復(fù)合織物不同。6個圖案中每一個形成的復(fù)合織物在初次拉伸和釋放后都具有良好的彈性。對于6個圖案中的每一個而言，CD線和MD線間的基底大部分基本上沒有聚合物，這樣得到高透氣性的織物(因為非紡織物基底本身具有高透氣性)。
上述具體實施方案闡明了本發(fā)明的實施。在缺少本文沒有具體所述的任何元件或項目時，本發(fā)明都可實施。所有專利、專利申請和出版物的全部分開都在此引入作為參考。在不脫離本發(fā)明范圍內(nèi)，本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員可以對本發(fā)明做出各種修改和變化。應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于本文所述的示例性實施方案。
權(quán)利要求
1.一種制造復(fù)合織物的方法，該方法包括提供包括外表面的成型工具，該外表面包括一個或多個形成于其中的凹陷；將熔融熱塑性組分輸送至該成型工具外表面上；使該成型工具外表面保持在低于該熱塑性組合物熔融處理溫度的輥溫度；將該熔融熱塑性組合物涂抹在該成型工具外表面上，其中至少一些熔融熱塑性組合物進(jìn)入該一個或多個凹陷；通過使基底第一主表面與該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物接觸，使該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物轉(zhuǎn)移至基底；及轉(zhuǎn)移后，使該基底和該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物從該成型工具分離，其中形成的復(fù)合織物在基底第一主表面上包括該熱塑性組合物的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中接近一個或多個凹陷表面的一個或多個凹陷中的部分熱塑性組合物，在附著后和該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物接觸基底第一主表面之前，降低到該熱塑性組合物的熔融處理溫度之下。
3.如權(quán)利要求1-2中任一項所述的方法，其中遠(yuǎn)離一個或多個凹陷表面的一個或多個凹陷中的部分熱塑性組合物保持在或高于熔融處理溫度，至少直到一個或多個凹陷中的熱塑性組合物與基底第一主表面接觸。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其中輥溫度比輸送至該成型工具外表面上的熔融熱塑性組合物的熔融熱塑性組合物溫度低攝氏20°或更多。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，其中將該熔融熱塑性組合物輸送至該成型工具外表面上，包括將該熔融熱塑性組合物擠到該成型工具外表面和刮刀之間的界面處。
6.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，其中將該熔融熱塑性組合物輸送至該成型工具外表面上，包括將該熔融熱塑性組合物擠到刮刀上，其中該熔融熱塑性組合物沿刮刀表面向下流到該刮刀和該輥外表面間的界面處。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法，其中基底第一主表面包括多孔表面，及其中該轉(zhuǎn)移還包括把部分基底第一主表面壓到該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物上，其中在該一個或多個凹陷中的至少一些凹陷中的部分熱塑性組合物滲入該多孔表面中。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該基底的多孔表面包括纖維，及其中該轉(zhuǎn)移還包括至少封裝該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物中的至少一些纖維。
9.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法，其中基底第一主表面包括纖維，及其中該轉(zhuǎn)移還包括通過把基底第一主表面壓到該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物上，將至少一些纖維的至少一部分封裝到該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物中。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項所述的方法，其中該基底包括聚合材料，其熔融處理溫度在或低于該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物的熔融處理溫度。
11.如權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中該熱塑性組合物包括一種或多種彈性聚合元件，使得該基底上的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出彈性性能。
12.如權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中該熱塑性組合物包括一種或多種彈性聚合元件，使得該基底上的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出彈性性能，及其中該方法還包括延伸該復(fù)合織物及其上的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)，使得延伸后該基底表現(xiàn)出永久伸展。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中延伸該復(fù)合織物至少使該一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中的部分從基底第一主表面分離。
14.如權(quán)利要求1-10中任一項所述的方法，其中該熱塑性組合物包括一種或多種彈性聚合成分，使得該基底上的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出彈性性能，及其中該基底包括彈性基底，及其中該方法包括在使該織物的第一主表面與該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物接觸之前延伸該彈性基底。
15.如權(quán)利要求1-14中任一項所述的方法，其中涂抹使至少一些熔融熱塑性組合物留在該一個或多個凹陷外側(cè)的成型工具外表面上。
16.如權(quán)利要求1-15中任一項所述的方法，其中在該成型工具外表面上附著該熔融熱塑性組合物包括在該成型工具外表面上附著兩種或更多種不同熔融熱塑性組合物。
17.如權(quán)利要求1-16中任一項所述的方法，其中一個或多個凹陷中的至少一些包括形成于其中的腔，其中由該一個或多個凹陷形成的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)在其上表面上包括表面特征。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中該表面特征與該一種或多種聚合結(jié)構(gòu)同時形成。
19.如權(quán)利要求1-18中任一項所述的方法，其中一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中的至少一種聚合結(jié)構(gòu)所占據(jù)的區(qū)域，包括其中該聚合結(jié)構(gòu)的熱塑性組合物與基底第一主表面連接的連接區(qū)域和其中該聚合結(jié)構(gòu)不與基底第一主表面連接的至少一個分離區(qū)域。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中該至少一個分離區(qū)域包括莖，該莖包括支撐在基底第一主表面上方的自由端，其中該自由端用于與環(huán)纖維材料配合。
21.如權(quán)利要求19-20中任一項所述的方法，其中遠(yuǎn)離一個或多個凹陷表面的一個或多個凹陷中的部分熱塑性組合物在附著后和與基底第一主表面接觸之前降低到熔融處理溫度之下。
22.如權(quán)利要求19-21中任一項所述的方法，還包括在使該基底與該成型工具分離后，使該一種或多種聚合結(jié)構(gòu)上的分離區(qū)域變形。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中該分離區(qū)域在變形后不與基底第一主表面對齊。
24.一種制造復(fù)合織物的方法，該方法包括提供包括外表面的成型工具，該外表面包括一個或多個形成于其中的凹陷；將熔融熱塑性組合物輸送至該成型工具外表面上；使該成型工具外表面保持在低于該熱塑性組合物熔融處理溫度的輥溫度；將該熔融熱塑性組合物涂抹在該成型工具外表面上，其中至少一些熔融熱塑性組合物進(jìn)入該一個或多個凹陷及一些熔融熱塑性組合物在該成型工具外表面上形成底部薄膜；當(dāng)?shù)撞勘∧ず驮撘粋€或多個凹陷中的熱塑性組合物在該成型工具上時，通過使基底第一主表面與底部薄膜和該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物接觸，使底部薄膜和該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物轉(zhuǎn)移至基底；及轉(zhuǎn)移后使底部薄膜和該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物從該成型工具分離；其中形成的復(fù)合織物包括在基底第一主表面上的該熱塑性組合物的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)及在該一種或多種聚合結(jié)構(gòu)間延伸的底部薄膜，其中底部薄膜最大厚度小于該一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的最大厚度。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中接近一個或多個凹陷表面的一個或多個凹陷中的部分熱塑性組合物在附著后和在該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物接觸基底第一主表面之前，降低到該熱塑性組合物的熔融處理溫度之下。
26.如權(quán)利要求24-25中任一項所述的方法，其中遠(yuǎn)離一個或多個凹陷表面的一個或多個凹陷中的部分熱塑性組合物保持在或高于熔融處理溫度，至少直到一個或多個凹陷中的熱塑性組合物與基底第一主表面接觸。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，其中形成底部薄膜的熱塑性組合物在附著后和在該形成底部薄膜的熱塑性組合物接觸基底第一主表面之前，降低到該熱塑性組合物的熔融處理溫度之下。
28.如權(quán)利要求24-27中任一項所述的方法，其中輥溫度比輸送至該成型工具外表面上的熔融熱塑性組合物的熔融熱塑性組合物溫度低攝氏20°或更多。
29.如權(quán)利要求24-28中任一項所述的方法，其中將該熔融熱塑性組合物輸送至該成型工具外表面上包括將該熔融熱塑性組合物擠到該成型工具外表面和刮刀的界面處。
30.如權(quán)利要求24-28中任一項所述的方法，其中將該熔融熱塑性組合物輸送至該成型工具外表面上包括將該熔融熱塑性組合物擠到刮刀上，其中該熔融熱塑性組合物沿刮刀表面向下流到該刮刀和該輥外表面間的界面處。
31.如權(quán)利要求24-30中任一項所述的方法，其中基底第一主表面包括多孔表面，及其中該轉(zhuǎn)移還包括當(dāng)?shù)撞勘∧ず驮撘粋€或多個凹陷中的熱塑性組合物在該成型工具上時，把部分基底第一主表面壓倒底部薄膜和該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物上，其中部分底部薄膜和在該一個或多個凹陷中的部分熱塑性組合物滲入該多孔表面中。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中該基底的多孔表面包括纖維，及其中該轉(zhuǎn)移還包括用該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物封裝至少一些纖維的至少一部分。
33.如權(quán)利要求24-32中任一項所述的方法，還包括至少除去在該復(fù)合織物上的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)間底部薄膜的一部分。
34.如權(quán)利要求24-32中任一項所述的方法，還包括使底部薄膜與該復(fù)合織物上的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)間的基底第一主表面連接。
35.如權(quán)利要求24-32中任一項所述的方法，其中底部薄膜不與該復(fù)合織物上的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)間的基底第一主表面連接。
36.如權(quán)利要求24-32中任一項所述的方法，還包括使底部薄膜與該復(fù)合織物上的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)間的基底第一主表面粘合連接。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其中在使該基底與底部薄膜接觸之前，基底第一主表面包括置于其上的粘合劑。
38.如權(quán)利要求24-37中任一項所述的方法，其中該基底包括熔融處理溫度在或低于該熱塑性組合物熔融處理溫度的聚合材料。
39.如權(quán)利要求24-38中任一項所述的方法，其中該熱塑性組合物包括一種或多種彈性聚合成分，使得該基底上的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出彈性性能。
40.如權(quán)利要求24-38中任一項所述的方法，其中該熱塑性組合物包括一種或多種彈性聚合成分，使得該基底上的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出彈性性能，及其中該方法還包括延伸該復(fù)合織物及其上的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)，使得延伸后該基底表現(xiàn)出永久伸展。
41.如權(quán)利要求24-38中任一項所述的方法，其中該熱塑性組合物包括一種或多種彈性聚合成分，使得該基底上的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出彈性性能，及其中該基底包括彈性基底，及其中該方法包括在使該織物的第一主表面與該一個或多個凹陷中的熱塑性組合物接觸之前延伸該彈性基底。
42.如權(quán)利要求24-41中任一項所述的方法，其中一個或多個凹陷中的至少一些包括形成于其中的腔，其中由該一個或多個凹陷形成的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)在其上表面上包括表面特征。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其中該表面特征與該一種或多種聚合結(jié)構(gòu)同時形成。
44.一種復(fù)合織物，包括具有第一主表面的基底；及與基底第一主表面連接的熱塑性組合物的一種或多種聚合結(jié)構(gòu)；其中一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中的每一種聚合結(jié)構(gòu)占據(jù)基底第一主表面的一定區(qū)域；及其中一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中的至少一種聚合結(jié)構(gòu)所占據(jù)的區(qū)域包括其中該聚合結(jié)構(gòu)的熱塑性組合物與該第一主表面連接的連接區(qū)域和其中該聚合結(jié)構(gòu)不與基底第一主表面連接的至少一個分離區(qū)域，及其中在該分離區(qū)域中，至少一種聚合結(jié)構(gòu)懸掛在基底第一主表面上方并與其對齊。
45.如權(quán)利要求44所述的復(fù)合織物，其中該分離區(qū)域包括莖，該莖包括支撐在基底第一主表面上方的自由端，其中該自由端用于與環(huán)纖維材料配合。
46.如權(quán)利要求44-45中任一項所述的復(fù)合織物，其中基底第一主表面包括多孔第一主表面，及其中該聚合結(jié)構(gòu)的熱塑性組合物滲入該連接區(qū)域內(nèi)的該多孔第一主表面中。
47.如權(quán)利要求44-45中任一項所述的復(fù)合織物，其中基底第一主表面包括聚合材料，其熔融處理溫度在或低于該一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的熱塑性組合物的熔融處理溫度。
48.如權(quán)利要求44-45中任一項所述的復(fù)合織物，其中基底第一主表面包括聚合薄膜，其熔融處理溫度在或低于該一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的熱塑性組合物的熔融處理溫度。
49.如權(quán)利要求44-45中任一項所述的復(fù)合織物，其中基底第一主表面包括聚合纖維，其熔融處理溫度在或低于該一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的熱塑性組合物的熔融處理溫度。
50.如權(quán)利要求44-49中任一項所述的復(fù)合織物，其中基底第一主表面包括纖維，及其中至少一些纖維的至少一部分封裝在該連接區(qū)域內(nèi)的熱塑性組合物中。
51.如權(quán)利要求44-50中任一項所述的復(fù)合織物，其中該一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的熱塑性組合物包括一種或多種彈性聚合成分，使得該一種或多種聚合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出彈性性能。
52.如權(quán)利要求44-51中任一項所述的復(fù)合織物，其中該一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中的至少一種包括遠(yuǎn)離基底第一主表面的上表面，及其中該上表面包括形成于其上的表面特征。
53.如權(quán)利要求44-51中任一項所述的復(fù)合織物，其中該一種或多種聚合結(jié)構(gòu)中的至少一種包括遠(yuǎn)離基底第一主表面的上表面，及其中該上表面包括從其突出的莖。
54.如權(quán)利要求44-53中任一項所述的復(fù)合織物，其中該分離區(qū)域包括倒刺。
55.如權(quán)利要求44-54中任一項所述的復(fù)合織物，其中基底第一主表面包括一種或多種升起部分和周圍谷部，其中該一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的至少一個連接區(qū)域與該一種或多種升起部分之一連接。
56.如權(quán)利要求44-55中任一項所述的復(fù)合織物，其中該至少一個分離區(qū)域包括從該連接區(qū)域延伸出來的三個或更多個不同分離區(qū)域，其中該三個或更多個不同分離區(qū)域懸掛在基底第一主表面上方但不與其連接。
57.一種封閉系統(tǒng)，其包括如權(quán)利要求44-56中任一項所述的復(fù)合織物；和補充表面，其包括能夠接受該一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的分離區(qū)域的一個或多個開口；其中在封閉結(jié)構(gòu)中，基底第一主表面面對該補充表面，及其中該至少一種聚合結(jié)構(gòu)的至少一個分離區(qū)域位于該補充表面的一個或多個開口內(nèi)，使得該補充表面和該基底的相對移動受限。
58.如權(quán)利要求57所述的封閉系統(tǒng)，其中該補充表面的一個或多個開口包括纖維環(huán)。
59.如權(quán)利要求57-58中任一項所述的封閉系統(tǒng)，其中該至少一個分離區(qū)域包括莖，該莖包括支撐在基底第一主表面上方的自由端，其中當(dāng)該封閉系統(tǒng)處于封閉結(jié)構(gòu)時，該自由端位于該補充表面的一個或多個開口的一個開口內(nèi)。
60.一種封閉系統(tǒng)，其包括第一封閉元件，該第一封閉元件包括與第一基底的第一主表面連接的熱塑性聚合結(jié)構(gòu)，其中該第一封閉元件占據(jù)該第一基底第一主表面的一定區(qū)域，其中該第一封閉元件所占據(jù)的區(qū)域包括，其中該熱塑性聚合結(jié)構(gòu)與該第一基底第一主表面連接的連接區(qū)域和其中該熱塑性聚合結(jié)構(gòu)不與該第一基底第一主表面連接的分離區(qū)域，其中該分離區(qū)域中的部分熱塑性聚合結(jié)構(gòu)包括支撐在該第一基底第一主表面上方的第一懸掛接頭；及其中該第一封閉元件的連接區(qū)域、該第一封閉元件的懸掛接頭及該第一基底的第一主表面形成第一口袋；及第二封閉元件，該第二封閉元件包括與第二基底的第一主表面連接的熱塑性聚合結(jié)構(gòu)，其中該第二封閉元件占據(jù)該第二基底第一主表面的一定區(qū)域，其中該第二封閉元件所占據(jù)的區(qū)域包括其中該熱塑性聚合結(jié)構(gòu)與該第二基底第一主表面連接的連接區(qū)域和其中該熱塑性聚合結(jié)構(gòu)不與該第二基底第一主表面連接的分離區(qū)域，其中該分離區(qū)域中的部分熱塑性聚合結(jié)構(gòu)包括支撐在該第二基底第一主表面上方的第二懸掛接頭，及其中該第二封閉元件的連接區(qū)域、該第二封閉元件的懸掛接頭及該第二基底的第一主表面形成第二口袋；其中當(dāng)該封閉系統(tǒng)處于封閉結(jié)構(gòu)時，該第一封閉元件的懸掛接頭位于該第二口袋中，該第二封閉元件的懸掛接頭位于該第一口袋中。
61.如權(quán)利要求60所述的封閉系統(tǒng)，其中該第一封閉元件的熱塑性聚合結(jié)構(gòu)的連接區(qū)域包括U-形連接區(qū)域，及其中當(dāng)該封閉系統(tǒng)處于封閉結(jié)構(gòu)時，該第二封閉元件的至少部分懸掛接頭位于該U-形連接區(qū)域內(nèi)。
62.如權(quán)利要求60所述的封閉系統(tǒng)，其中該第一封閉元件的熱塑性聚合結(jié)構(gòu)的連接區(qū)域包括U-形連接區(qū)域，及其中當(dāng)該封閉系統(tǒng)處于封閉結(jié)構(gòu)時，該第二封閉元件的至少部分懸掛接頭位于該第一封閉元件的U-形連接區(qū)域內(nèi)；及其中該第二封閉元件的熱塑性聚合結(jié)構(gòu)的連接區(qū)域包括U-形連接區(qū)域，及其中當(dāng)該封閉系統(tǒng)處于封閉結(jié)構(gòu)時，該第一封閉元件的至少部分懸掛接頭位于該第二封閉元件的U-形連接區(qū)域內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了在基底上具有一種或多種聚合結(jié)構(gòu)的復(fù)合織物，包括織物的封閉系統(tǒng)，及連接制品的方法。這種聚合結(jié)構(gòu)使用熱塑性組分來形成，并與基底表面連接。這種聚合結(jié)構(gòu)包括與基底連接的區(qū)域和不與基底表面連接的分離區(qū)域。
文檔編號B32B5/04GK1758996SQ200480006795
公開日2006年4月12日 申請日期2004年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月13日
發(fā)明者拜倫·M·杰克遜, 蘭達(dá)爾·L·阿爾貝里, 丹尼斯·L·貝克, 羅杰·D·帕夫利斯, 利·E·伍德 申請人:3M創(chuàng)新有限公司