專利名稱：壓花的粘結層壓材料的調相轉換方法
技術領域：
本發(fā)明涉及將多層紙在一起壓花形成層壓材料，更準確地說，本發(fā)明涉及利用粘合劑將紙層粘結在一起，以改善強度并連接各花樣，以及涉及由此制得的層壓材料。
背景技術：
利用現(xiàn)有技術熟知的方法，已將多層紙以面對面的關系粘結在一起。特別合適的并且在商業(yè)上成功的工藝可在具有共同受讓人的US5，143．776(1992年9月1日授權于Givens)中發(fā)現(xiàn)，在此將其引入作為參考。
通過壓花將多層紙結合在一起在本領域也是熟知的?？梢酝ㄟ^將突起的配對頂面用粘合劑粘接而完成壓花，以便形成突出物與突出物連接這樣的層壓材料。突出物與突出物連接的壓花描述于具有共同受讓人的US3，414，459(1968年12月3日授權于Wells)中并在此將其引入作為參考?？捎糜谕怀鑫锱c突出物連接的壓花圖案的例子披露于具有共同受讓人的US．Des．239，137(1976年3月9日授權于Appleman)中并在此將其引入作為參考。Appleman闡明了在商業(yè)上成功的毛巾紙上發(fā)現(xiàn)的壓花圖案。一種變種的突出物與突出物連接的壓花圖案披露于US5，443，889(1995年8月22日授權于Ruppel等人)中。
另一種壓花是其中粘合劑連接的花樣相互錯位的嵌套壓花，它們描述于下列文獻中US3，547，723(1970年12月15日授權于Gresham)；US3，556，907(1971年1月19日授權于Nystrand)；US3，708，366(1973年1月2日授權于Donnelly)；US3，738，905(1973年6月12日授權于Thomas)；US3，867，225(1975年2月18日授權于Nystrand)；和US4，483，728(1984年11月20日授權于Bauernfeind)。
另一壓花可在具有共同受讓人的US5，294，475(1994年3月15日授權于McNeil)中找到，并在此引入作為參考。McNeil披露了其中產(chǎn)生具有床單布狀外觀和較厚厚度的多層層壓材料的雙層層壓制品。
對于上述三個壓花工藝的一個共同特征是在每一個工藝中，紙張的花樣均通過壓花輥的突起而撓曲至紙張平面外。然后將粘接各層的粘合劑施加至紙張的花樣上。然后利用粘合劑，以面對面的形式將各層粘接至一起。
這些工藝將各層以面對面的關系永久地連接在一起。不幸的是，沒有一種工藝能在所得層壓材料的平面內產(chǎn)生強度。
壓花還用來將美學特征賦予最終的層壓材料，這些如披露于下列文獻中GB2225745A(1992年11月18日出版，Chandler)；US5，620，776(1997年4月15日授權于Schulz)；和US4，978，565(1990年12月18日授權于Pigneul等人)。另一賦予層壓材料以美學特征的工藝是印刷，如披露于US5，209，953(1993年5月11日授權于Grupe等人)中。不幸的是，這些方法中，沒有一種賦予層壓材料以美學特征的方法能改善其強度。
US4，522，863(1985年6月11日授權于Keck等人)和US4，915，993(1990年4月10授權于Ten Wolde)披露了改善強度的各種嘗試。Keck等人和TenWolde披露了具有中間層的層壓材料，所述中間層包含稀布或網(wǎng)眼狀增強織物。稀布和增強織物均是添加至層壓材料中央的、不同的、獨立的、連續(xù)層。不幸的是，這種產(chǎn)生強度的方法需要將輔加層夾在兩外層之間。該多層仍然必須用粘合劑連接在一起，以形成所希望的整體層壓材料。
將基本連續(xù)的網(wǎng)狀物賦予單層紙上的商業(yè)上成功的嘗試可在具有共同受讓人的US4，637，859(1987年1月20日授權于Trokhan)中找到，在此將其引入作為參考。Trokhan披露了這樣一種紙張它在具有基本連續(xù)網(wǎng)的撓曲元件上制得并且對著如揚克式烘缸這樣的表面進行壓印以形成基本連續(xù)的圖案。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種多層層壓材料。此外，本發(fā)明的目的是提供具有通過壓花連接在一起的多層層壓材料。本發(fā)明的最后一個目的是提供這樣的層壓材料，所述層壓材料帶有賦予其強度的、連續(xù)網(wǎng)狀的粘合劑。
發(fā)明概述本發(fā)明包括一種層壓材料。所述層壓材料包含以面對面關系用粘合劑粘結在一起的兩層或多層。所述粘合劑以基本連續(xù)網(wǎng)的形式夾在各層之間。所述各層通過多個花樣進行壓花。這些花樣垂直于層壓材料的平面并且優(yōu)選朝著其它層變形。這些層在花樣處用粘合劑接合在一起。這些花樣與粘合劑的基本連續(xù)網(wǎng)相一致。
在另一實施方案中，本發(fā)明包括以面對面關系用粘合劑粘結在一起的兩層或多層層壓材料的制造方法。該方法包括提供以面對面關系用粘合劑粘結在一起的至少兩層的步驟。各層通過壓花連接在一起，借此使第一層的第一面以面對面的關系與第二層的第一面結合，由此，通過許多花樣將第一層和第二層連接在一起。許多花樣與粘合劑的基本連續(xù)的網(wǎng)相一致。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的層壓材料的透視圖，為清楚起見，層壓材料具有部分分離的層。
圖2是可以用來實施本發(fā)明的裝置的簡略側視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明層壓材料的一個層內表面的頂視圖，該層有兩個不同的基本連續(xù)的粘合劑網(wǎng)格。
圖4A是根據(jù)本發(fā)明層壓材料的一個層內表面的頂視圖，該層有疊置在包含獨立的封閉圖形的粘合劑圖案上的粘合劑的連續(xù)網(wǎng)格。
圖4B是圖4A示出的壓花圖案的一個層內表面的頂視圖，該層有包含獨立的封閉圖形的粘合劑圖案，所述封閉圖形不沿著花樣的輪廓，而是擴大至更加接近于等分粘合劑相鄰線之間的間隔。
圖4C是具有示于圖4A和4B的圖案混合的粘合劑圖案的層壓材料內表面的頂視圖。
發(fā)明詳述參考圖1，本發(fā)明包括一層壓材料10。該層壓材料10包含兩個層或多個層12。盡管下面的討論是針對兩個層12進行的，但本領域熟練技術人員將明白的是，層壓材料10可以包含多于兩層的許多層12。
層壓材料10的各獨立的層12均有第一面20和第二面22。當各層12以面對面關系連接至一起時，每個層12有內表面20和外表面22。第一層12的第一面或內表面20對著另一層12進行取向。每個層12的第二面或外表面22遠離另一層12進行取向。
根據(jù)本發(fā)明的每個層12可以進行常規(guī)干燥或穿透干燥。優(yōu)選的是，包含層12的紙張是穿透干燥或常規(guī)干燥的紙張，如下面文獻中所述具有共同受讓人的US4，191，609(Trokhan)；US4，514，345(Johnson等人)；US4，528，239(Trokhan)；US4，529，480(Trokhan)；US5，245，025(Trokhan)；US5，275，700(Trokhan)；US5，328，565(Rasch等人)；US5，334，289(Trokhan)；US5，364，504(Smurkoski等人)；US5，527，428(Trokhan等人)；US5，556，509(Trokhan等人)；US5，628，876(Ayers等人)；US5，629，052(Trokhan等人)；以及US5，637，194(Ampulski等人)；在此將其引入作為參考。
可選擇的是，根據(jù)本發(fā)明的紙張可以進行縮短。非強制性的縮短可以通過起皺或濕微收縮來完成。起皺和濕微收縮披露于具有共同受讓人的US4，440，597(Wells等人)和US4，191，756(Sawdai)中，在此將其引入作為參考。
如下所述，用粘合劑將各層12連接至一起。合適的粘合劑30是水基粘合劑。優(yōu)選的是，所述粘合劑30包含聚乙烯醇。可以將聚乙烯醇添加至粘合劑30中，其添加量占重量的百分比為3-7％，優(yōu)選約5％。
如果希望的話，可以將聚酰胺樹脂，更準確地說陽離子聚酰胺樹脂添加至粘合劑30中。添加聚酰胺樹脂將增加層12的濕強度并增加層壓材料10的各層12之間的層間粘結強度。合適的聚酰胺樹脂是KYMENE(由HerculesChermical公司出售)。如果將KYMENE選作聚酰胺樹脂，那么，其添加量占重量的百分比約1-5％，優(yōu)選約2-4％，更優(yōu)選約2．5％。
粘合劑30可以基本連續(xù)的圖案施加，如圖3-4所示。粘合劑可以基本連續(xù)圖案的形式施加至層壓材料10的一個或兩個層12上。基本連續(xù)的圖案描述于上面引入的US4，637，859中。
參考圖2，通過本領域已知的方法施加粘合劑30，所述方法包括噴淋，凸版印刷，以及凹版印刷。如果噴淋粘合劑30的話，如本領域已知的熔噴且螺旋形的粘合劑30圖案將是合適的圖案，或從霧化噴嘴噴出所希望的圖案。
就凹版印刷而言，可以使用圖2的裝置40。該裝置40包括三對軸向平行的粘合劑輥，它們順序為凹印輥44，涂布輥48，和壓印滾筒50。粘合劑30放在容器42中，并通過凹印輥44從容器42中取出。通過刮刀設備46計量過剩的粘合劑30。所述粘合劑30從凹印輥44輸送至涂布輥48上壓印滾筒50與涂布輥48疊置。層12在涂布輥48和壓印滾筒50之間通過。優(yōu)選借助涂布輥48將粘合劑涂布至層12的第一表面即內表面20上?？梢曰具B續(xù)的圖案，組合網(wǎng)格或任何其它合適的圖案施加粘合劑30?？梢蕴峁╊愃频溺R象裝置40，對其它層12進行印刷。
借助所述的裝置40，粘合劑30可以預定的圖案印至每一層12上。優(yōu)選的是，即使是間接的，也一起調整兩個涂布輥48，以致使，一個層12的粘合劑30的希望圖案在位置上與另一層12的粘合劑30的希望圖案對準。
當然，應該認識到的是，無需用兩個涂布輥48將整個基本連續(xù)的網(wǎng)印刷在各個層12上。一部分圖案，例如圖案的縱向部分，可以通過伴隨第一層12的涂布輥48進行印刷。另一部分圖案，例如圖案的橫向部分，可以通過第二層12的涂布輥48進行印刷。當將兩個層12組合時，將產(chǎn)生整個的網(wǎng)格，它形成了基本連續(xù)的網(wǎng)。
在將粘合劑30施加至第一層12，第二層12，或兩者之上后，使各層12在用于壓花的兩個圖案輥52之間通過。圖案輥52可以是上面引入的US5，294，475中所述的圖案輥。另外，圖案輥52可以是本領域公知的，用于突出物對突出物或嵌套壓花的圖案輥。適合于突出物對突出物壓花的圖案輥52披露于上面引入的US3，414，459中。適合于嵌套壓花的圖案輥52披露于US3，556，907中。
可以利用本領域熟知的裝置(未示出)，一起對涂布輥48和圖案輥52進行調整。例如可以使涂布輥48和圖案輥52嚙合在一起。另外，也可以使兩個圖案輥52嚙合在一起，以保證在兩個層12之間進行希望的對準。
另外，對于在線相位調節(jié)器而言，可以使用固定驅動器。在線相位調節(jié)可通過如本領域已知的連接在系統(tǒng)驅動馬達和進行定相的一個輥之間的行星齒輪傳動系統(tǒng)來完成。合適的相位調節(jié)器由Cone Drive Operations，Inc．(Traverse City，Michigan)制造。
另外，也可以通過改變希望進行相位調整的兩個輥之間的層12的通道長度來完成定相。通道長度可通過將空載輥設置在紙幅通道中，并在具有垂直于紙幅通道的矢量分量的方向上對空載輥進行調節(jié)而改變。提供相位調整的所有這些裝置均是已知的并不構成本發(fā)明的一部分。
如圖3所示，花樣60優(yōu)選包含有序的重復圖案。更優(yōu)選的是，花樣60是相互獨立的。相互獨立的花樣60彼此通過基本連續(xù)的非壓花區(qū)而分開。合適的且商業(yè)上成功的花樣60的圖案包括如圖所示的菱形。重要的是，應認識到，盡管許多花樣60一起形成菱形圖案，但每個獨立花樣60可以獨立于與其它花樣60一起形成的圖案成形。例如，獨立的花樣60可以是如圖所示橢圓形的，圓形的，方形的，長方形的等。
層壓材料10有相互垂直的縱向和橫向。花樣60的圖案可以有相對于縱向和橫向成一定角度排列的主取向。例如圖3中示出的圖案有成45度角排列的菱形的任一側的主取向，該取向平分平行于縱向和橫向的矢量。
基本連續(xù)的粘合劑30的圖案，可以排列成這樣的主取向圖案，該主取向只在相對于縱向和橫向的對角線上排列。這種排列使得網(wǎng)在粘合劑30相鄰線之間的間距對應花樣60相鄰行之間的間距。
如果粘合劑30的基本連續(xù)網(wǎng)只在縱向和橫向排列，并與花樣60完全重合，或與至少絕大部分重合的話，粘合劑30的線將有相對緊密的間隔。過于緊靠在一起的粘合劑30的線將是不希望的，這是因為該間隔將增加最終層壓材料10的成本，大大降低層壓材料10的吸收性，并將使使用者對層壓材料10的柔軟度感覺產(chǎn)生負面影響。
如果希望的話，可以將具有平行于縱向和橫向的主取向的粘合劑30的基本連續(xù)的網(wǎng)疊置于具有只在相對于縱向和橫向對角線上排列的主取向的粘合劑30的第一基本連續(xù)的網(wǎng)上。這種圖案使得兩種不同的間距可以使用。第一間距相應于花樣60相鄰重復單元格之間的間隔。第二間距相應于花樣60相鄰行之間的間隔。
參考圖4A，粘合劑30的圖案還可以包含獨立的閉合的圖形。當然，如上所述，獨立的閉合的圖形可以與花樣60的相同的圖案對準。這種排列保證了第一層12和第二層12粘結至一起，而無需過量的粘合劑30來連接緊密間隔的花樣60。這種排列使用了最少量的粘合劑30，借此減少了柔軟度和吸收性的損失。
參考圖4B，應理解的是，對于相同圖案的花樣60，可以使用不同的粘合劑圖案。圖4B中的粘合劑30的圖案相對于花樣60形成的閉合的圖形擴大了，所述粘合劑30向外延伸至閉合圖形之外，而不是同樣地且緊密地沿著花樣60形成的圖案。這種排列提供了這樣的優(yōu)點，即獲得了更為接近的等間隔的粘合劑30的線。實際上，應理解的是，對于預定的距離，粘合劑30的線是相互平行的。
參考圖4C，對于與圖4A和4B中示出的花樣60相同的圖案，示出了混合的粘合劑30圖案。在圖4C的粘合劑30圖案中，交錯的閉合圖形具有完全沿著該閉合圖形輪廓的粘合劑30圖案。另外的閉合圖形具有放大至使相鄰粘合劑30線之間間隔相等的粘合劑30圖案。就柔韌性而言，這種排列預期在具有粘合劑30的圍繞線的圖形處或之間提供鉸接線這樣的優(yōu)點。
應理解的是，在所要求保護的本發(fā)明中，有許多其它的組合，變更和變化。例如，無需將花樣60局限于橢圓形，而可以是任何希望的形狀。此外，花樣60的圖案無需由許多并置的獨立花樣60組成，以形成一圖案。代之以，所述圖案可以通過如本領域熟知的方法，通過連續(xù)的花樣線60而形成。所述這些組合，變更和變化均被下面的權利要求所覆蓋。
正如本領域熟知的那樣，根據(jù)本發(fā)明制得的層壓材料10可以是被打孔的和卷取在紙芯上。合適的打孔，切割，以及卷取層壓材料10的裝置在本領域是熟知的并披露于具有共同受讓人的US4，687，153(1987年8月18日授權于McNeil)和US5，660，350(1997年8月26日授權于Byrne等人)中；在此將其引入作為參考。另外，如對于搽面紙，手帕，餐巾紙，擦試布等通常需要進行的那樣，可以將根據(jù)本發(fā)明的層壓材料10切割成獨立的單元。用于獨立薄頁紙等包裝的例子可在具有共同受讓人的US5，664，897(1997年7月8日授權于Young等人)中找到，并在此將其引入作為參考。
應理解的是，對本發(fā)明層壓材料10的包裝和使用并不局限于上面所述的內容。本發(fā)明的層壓材料10可以許多合適的形式進行包裝、運輸，以及使用。
權利要求
1．一種以面對面關系用連接兩層或多層的層壓材料的制造方法，該方法包括如下步驟提供要以面對面關系連接在一起的兩層，每個所述的層均有兩個相對的面，第一面和第二面；將基本連續(xù)網(wǎng)狀的粘合劑施加至至少一個所述層的第一面上；和將各層通過壓花連接在一起，借此使所述第一層的第一面以面對面的關系與所述第二層的第一面連接，由此，通過許多花樣將所述第一層和所述第二層連接在一起，所述許多花樣與所述粘合劑的基本連續(xù)的網(wǎng)相一致。
2．根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于，所述粘合劑施加至所述第一層的所述第一面上和所述第二層的所述第一面上。
3．根據(jù)權利要求2的方法，其特征在于，通過涂布輥將所述的粘合劑涂布至所述第一層的所述第一面上和所述第二層的所述第一面上。
4．根據(jù)權利要求1，2和3的方法，其特征在于，由每層朝內延伸至另一所述層的花樣，以面對面的關系將所述兩層連接至一起，所述第一層的所述花樣與所述第二層的所述花樣以突出物對突出物圖案的形式對準。
5．根據(jù)權利要求1，2和3的方法，其特征在于，由每層朝內延伸至另一所述層的花樣，以面對面的關系將所述兩層連接至一起，所述第一層的所述花樣與所述第二層的所述花樣以嵌套圖案的形式錯位。
6．根據(jù)權利要求5的方法，其特征在于，每個所述第一層的所述花樣連接至，并且壓至另一所述層的非壓花區(qū)。
7．根據(jù)權利要求1，2，3，4，5和6的方法，還包括將聚酰胺樹脂添加至所述粘合劑中的步驟。
8．一種以面對面關系連接兩層或多層的層壓材料的制造方法，該方法包括如下步驟提供要以面對面關系連接在一起的兩層，每個所述的層均有兩個相對的面，第一面和第二面；將預定圖案的粘合劑施加至所述每一層上；將各層通過壓花連接在一起，借此使所述第一層的所述第一面以面對面的關系與所述第二層的所述第一面連接，由此，使排列在所述第一層上的所述粘合劑圖案和排列在所述第二層上的所述粘合劑圖案疊合，以便形成在所述層之間的粘合劑的基本連續(xù)的網(wǎng)；和通過許多花樣將所述第一層和所述第二層連接在一起，所述許多花樣與所述粘合劑的基本連續(xù)的網(wǎng)相一致。
9．根據(jù)權利要求8的方法，其特征在于，由每層朝內延伸至另一所述層的花樣，以面對面的關系將所述兩層連接至一起，所述第一層的所述花樣與所述第二層的所述花樣以嵌套圖案的形式錯位。
10．根據(jù)權利要求8和9的方法，其特征在于，將粘合劑的縱向圖案施加至一個所述層的所述第一面上，而將粘合劑的橫向圖案施加至所述第二層上。
全文摘要
本發(fā)明涉及有兩個層或多個層的層壓材料。對各層進行壓花,并用粘合劑連接至一起。所述粘合劑形成基本連續(xù)的網(wǎng)?；具B續(xù)的網(wǎng)增加了粘合劑的強度,增加了層壓材料的強度,并且排列在與花樣一致的層壓材料的X－Y平面內。
文檔編號B31F1/00GK1278759SQ98810989
公開日2001年1月3日 申請日期1998年9月17日 優(yōu)先權日1997年9月18日
發(fā)明者凱文·B·麥克尼爾, 唐·N·博特曼 申請人:寶潔公司