制造帶不均勻涂層的制品的方法與設備的制造方法
【專利摘要】本發明公開了用于將涂覆材料施加到基材上以得到不均勻涂覆材料層的設備和方法，該方法包括下列步驟：提供具有腔和與腔流體連通的多個分配出口的分配歧管；在基材和分配出口之間在第一方向上形成相對運動；和在不與第一方向平行的第二方向上同時平移多個分配出口時，從分配出口分配涂覆材料。使用該方法可制備具有可用的不均勻涂層的帶涂層制品，尤其是用作建筑結構包裹物的蒸汽可透式阻擋空氣和濕氣的自粘膜。
【專利說明】
制造帶不均勻涂層的制品的方法與設備
技術領域
[0001]本發明整體涉及向基材施加涂層，更具體地涉及施加不均勻涂層。
【背景技術】
[0002]制造多種商用產品包括向不定長度的片狀或卷筒狀基材施加涂層的步驟。對于某些應用來說，希望在基材上施加完整均勻的涂層，但在另一些應用中，則希望施加不均勻涂層，例如多個條帶形式的不均勻涂層。可直接向基材施加不均勻涂層，或先向中間表面施加不均勻涂層，再把不均勻涂層轉移到基材;也可以在基材之前的均勻涂層上重疊施加不均勻涂層。例如，已描述過(諸如在授予Maier的PCT專利公布W02011/087657中)使用針形管向涂布輥施加涂覆材料的條帶。
【發明內容】
[0003]—方面，本發明描述了將涂覆材料施加到基材上的方法，包括下列步驟:提供具有腔和與腔流體連通的多個分配出口的分配歧管;在基材和分配出口之間在第一方向上形成相對運動；和在不與第一方向平行的第二方向上同時平移所述多個分配出口時，從這些分配出口分配涂覆材料。
[0004]第二方面，本發明描述了涂覆制品，該制品包括基材、第一涂層和第二涂層，基材具有在縱向及橫向上均在第一縱向邊緣和第二縱向邊緣之間延伸的主表面;第一涂層在縱向上連續但在橫向上不連續地以相對于縱向邊緣而變化的第一圖案設置在主表面上;第二涂層在縱向上連續但在橫向上不連續地以第二圖案設置在基材上。
[0005]在上述方法的一些示例性實施方案中，多個分配出口形成陣列。在這些或其他實施方案中，多個分配出口由與腔流體連通的多個針形管構成。在一些存在針形管的實施方案中的一些中，采用對齊條來固定針形管之間的間距。在這些實施方案中的一些中，該間距大體上均勻，但在另一些實施方案中，該間距大體上不均勻。
[0006]在一些實施方案中，沿第二方向被平移的是分配歧管，從而沿第二方向平移多個分配出口。在另一些采用針形管的替代實施方案中，分配歧管靜止不動，而針形管沿第二方向平移，從而沿第二方向平移多個分配出口。在這些替代實施方案中，通過平移對齊條而方便地實現針形管的平移。
[0007]在一些實用的實施方案中，第二方向與第一方向垂直。尤其是使用不定長度的卷筒狀基材時，第一方向將是不定長度的方向，第二方向將與第一方向垂直。本領域的技術人員可相對于不定長度的卷筒狀基材，將這兩種方向分別描述為“縱向”和“橫向”。在這些或其他實施方案中，平移可以是振蕩的方式。
[0008]在一些實施方案中，上述方法還包括提供第二分配歧管，該歧管也具有腔和與腔流體連通的多個第二分配出口；然后從第二分配出口分配第二涂覆材料。在這些實施方案中的一些中，沿著不與第一方向平行的方向同時平移第二分配出口。在這些實施方案中的另一些中，所述多個第二分配出口相對于基材保持靜止。在沿著不與第一方向平行的方向同時平移第二分配出口的實施方案中，平移的方式和/或頻率可與由第一分配出口經歷的平移類似或不同。
[0009]在采用第二分配歧管的實施方案中，第一涂覆材料可與第二涂覆材料相同或不同。在這些類型的實施方案的任一個中，由第一涂覆材料和第二涂覆材料涂布的基材的區域可重疊，也可完全分離。在前述類型實施方案中的一些中，在基材上形成了被第一涂覆材料和第二涂覆材料完全圍繞的無涂層區域。
[0010]在上述任一個實施方案中，所述分配歧管分成包含所述腔的歧管和具有分配出口的可移除噴射筒。在這些實施方案中的一些中，分配出口將包括與可移除噴射筒流體連通的針形管。
[0011]示例性實施方案列表
[0012]A.—種將涂覆材料施加到基材的方法，該方法包括:
[0013]提供具有腔和與腔流體連通的多個分配出口的分配歧管;在基材和分配出口之間在第一方向上形成相對運動;和在沿著不與第一方向平行的第二方向同時平移所述多個分配出口時，從這些分配出口分配涂覆材料。
[0014]B.根據實施方案A所述的方法，其中分配歧管沿第二方向平移，從而沿第二方向平移多個分配出口，任選地，其中基材沿第一方向相對于分配歧管運動。
[0015]C.根據實施方案A或B所述的方法，其中多個分配出口形成分配出口陣列。
[0016]D.根據實施方案A、B或C中任一項所述的方法，其中多個分配出口由與腔流體連通的多個針形管構成。
[0017]E.根據實施方案D所述的方法，其中分配歧管還包括用于固定每個針形管之間的相對間距的對齊條，并且另外地，其中所述相對間距大體上均勻。
[0018]F.根據實施方案D所述的方法，其中分配歧管還包括用于固定每個針形管之間的相對間距的對齊條，并且另外地，其中所述相對間距大體上不均勻。
[0019]G.根據前述任一項實施方案所述的方法，其中分配歧管可被分隔成包含腔的歧管室和具有多個針形管的可移除噴射筒。
[0020]H.根據前述任一項實施方案所述的方法，其中第二方向與第一方向垂直。
[0021]1.根據前述任一項實施方案所述的方法，其中平移是振蕩的方式。
[0022]J.根據前述任一項實施方案所述的方法，該方法還包括提供第二分配歧管，該歧管具有腔和與腔流體連通的多個第二分配出口 ；然后從第二分配出口分配第二涂覆材料。
[0023]K.根據實施方案J所述的方法，其中第二分配歧管沿著不與第一方向平行的方向同時平移。
[0024]L.根據實施方案J或K所述的方法，其中在基材上形成了被第一涂覆材料和第二涂覆材料完全圍繞的無涂層區域。
[0025]M.根據實施方案L所述的方法，其中第一涂覆材料與第二涂覆材料不同。
[0026]N.根據實施方案E或F所述的方法，其中平移通過運動對齊條來實現。
[0027]0.一種涂覆制品，該涂覆制品包括:
[0028]具有主表面的基材，所述主表面在縱向上在第一縱向邊緣和第二縱向邊緣之間延伸，并且在橫向上在所述邊緣之間延伸；
[0029]第一涂層，所述第一涂層在縱向上連續并且在橫向上不連續，所述第一涂層以相對于所述縱向邊緣而變化的第一圖案設置在所述主表面上;和
[0030]第二涂層，所述第二涂層在縱向上連續并且在橫向上不連續，所述第二涂層以第二圖案設置在基材上。
[0031]P.根據實施方案O所述的制品，其中第二圖案與縱向邊緣平行。
[0032]Q.根據實施方案P所述的制品，其中第二圖案不接觸第一圖案。
[0033]R.根據實施方案P所述的制品，其中第二圖案接觸第一圖案。
[0034]S.根據實施方案P所述的制品，其中第二涂層圖案相對于縱向邊緣變化。
[0035]T.根據實施方案S所述的制品，其中第二圖案不接觸第一圖案。
[0036]U.根據實施方案S所述的制品，其中第二圖案接觸第一圖案，并且其中基材上形成了多個無涂層區域，其中每個區域都被第一涂層和第二涂層兩者完全圍繞。
[0037]V.根據實施方案O-U中任一項所述的制品，其中第一涂覆材料與第二涂覆材料不同。
[0038]W.根據實施方案V所述的制品，其中第一涂覆材料和第二涂覆材料為粘合劑。
[0039]X.根據實施方案W所述的制品，其中第一涂覆材料和第二涂覆材料被配制成尤其有利地粘附到兩種不同的表面狀況。
[0040]Y.—種蒸汽可透式阻擋空氣和濕氣的自粘膜，該膜包括:
[0041]基材、第一粘合劑材料的第一層和第二粘合劑材料的第二層，其中基材具有相對的第一主表面和第二主表面，這兩個主表面在縱向及橫向上均在第一縱向邊緣和第二縱向邊緣之間延伸；
[0042]第一粘合劑材料的第一層在縱向上連續但在橫向上不連續地以相對于縱向邊緣而變化的第一圖案設置在主表面上；
[0043]第二粘合劑材料的第二層在縱向上連續但在橫向上不連續地以第二圖案設置在基材上。
[0044]Z.根據實施方案Y所述的膜，其中基材包含選自下列的(共)聚合物:聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、環烯烴以及它們的組合。
[0045]AA.根據實施方案Y或Z所述的膜，其中第一粘合劑材料和第二粘合劑材料是不同的粘合劑材料，任選地，其中第一粘合劑材料和第二粘合劑材料各自包含選自下列的壓敏粘合劑:溶劑基壓敏粘合劑、無溶劑熱熔型壓敏粘合劑、水基壓敏粘合劑，或這些材料的組入口 ο
[0046]BB.根據實施方案Y、Z或AA中任一項所述的膜，其中至少一個不均勻粘合劑層形成的圖案選自中心不含粘合劑的圓形、中心不含粘合劑的多邊形或多個粘合劑帶，其中所述多個粘合劑帶具有介于中間的不含粘合劑的帶。
[0047]CC.—種根據實施方案A-N中任一項所述的方法制成的蒸汽可透式阻擋空氣和濕氣的自粘膜。
[0048]DD.根據實施方案Υ、Ζ、ΑΑ、ΒΒ或CC中任一項所述的膜，其中所述膜應用于建筑結構。
[0049]以上匯總了本發明的示例性實施方案的各種方面和優點。上文的
【發明內容】
并非旨在描述本發明的當前某些示例性實施方案的每個例示的實施方案或每種實施方式。下面的附圖和【具體實施方式】更具體地舉例說明使用本文所公開的原理的某些優選實施方案。
【附圖說明】
[0050]圖1是適用于執行本發明方法的涂布設備的透視圖。
[0051]圖2是雙涂布設備的透視圖。
[0052]圖3是可供選擇的涂布設備的透視圖。
[0053]圖4是使用圖2所示的雙涂布設備制備的一定長度的帶涂層基材的平面圖。
[0054]圖5是使用圖2所示的雙涂布設備制備的不同長度的帶涂層基材的平面圖。
[0055]在這些附圖中，類似的附圖標號表示類似的元件。雖然以上附圖(可不按比例繪制)闡述了本發明的各種實施方案，但還可以想到其他實施方案，如【具體實施方式】部分指出的那些。在所有情況下，本發明都通過陳述示例性實施方案、而不是通過明確的限制來描述當前公開的
【發明內容】
。應當理解，本領域的技術人員可設計出許多其他修改形式和實施方案，這些修改形式和實施方案都屬于本發明的范圍和實質。
【具體實施方式】
[0056]最近，共同待審且共同轉讓的PCT專利公布W02011/087657公開了使用針形管向涂布輥施加涂覆材料條帶這一做法。共同待審且共同轉讓的PCT專利公布W02011/159276和PCT專利公布W02013/090575公開了利用針形管的其他涂布設備。
[0057]本發明描述的涂布方法包括在同時平移多個分配出口時，從所述多個分配出口分配涂覆材料。在實用的實施方案中，所述多個分配出口位于與分配歧管的腔流體連通的針形管的遠端處。
[0058]對于以下給出定義的術語的術語表，除非在權利要求書或說明書中別處給出了不同的定義，否則整篇申請應以這些定義為準。
[0059]術語表
[0060]盡管說明書和權利要求書通篇使用的某些術語大部分為人所熟知，但仍可能需要解釋一下。應當理解，如本文所用:
[0061]術語“均聚物”是指以宏觀尺度觀察時，只看到其表現出單相的物質。
[0062]術語“(共)聚合物”包括均聚物和共聚物，以及可由可混溶共混物例如通過共擠出或反應(包括例如酯交換反應)生成的均聚物或共聚物。術語“共聚物”包括無規共聚物、嵌段共聚物和星形(如樹枝狀)共聚物。
[0063]與單體或低聚物有關的術語“(甲基)丙烯酸酯”是指作為醇與丙烯酸或甲基丙烯酸的反應產物形成的乙烯基官能化烷基酯。
[0064]有關特定層的術語“鄰接”意指該特定層在與另一層連接或附接的位置處，要么彼此靠近(即，相鄰)并直接互相接觸，要么彼此接續但不直接接觸(即，存在介于這兩層之間的一個或多個附加層)。
[0065]我們針對本發明公開的帶涂層制品中各元件的位置，使用了諸如“在……頂上”、“在……上面”、“在……上方”、“覆蓋在……上”、“在……最上面”、“在……下面”等取向術語，這些術語都是指元件相對于水平設置且面向上方的基材的位置。然而，除非另外指明，否則這并不意味著在制造過程中或制造完成后，基材或制品應當具有任何特定的空間取向。
[0066]我們在描述某個層相對于本發明制品的基材或另一元件的位置時，使用的術語“外覆”是指該層位于基材或另一元件頂上，但未必與基材或另一元件接續。
[0067]我們在描述某個層相對于其他層的位置時，使用的術語“被……分隔”是指該層定位在另外兩個層之間，但未必與這兩個層中的任一層接續或相鄰。
[0068]提及數值或形狀的術語“約”或“大約”意指該數值或特性或特征的+/-5%，但明確包括準確的數值。例如，粘度為“約” IPa.s是指粘度在0.95Pa.s至1.05Pa.s范圍內，但也明確包括恰好為IPa.s的粘度。類似地，“大體上為正方形”的周界旨在描述有四個側邊緣的幾何形狀，其中每個側邊緣的長度為其他任一側邊緣長度的95 %至105 %，但也包括每個側邊緣的長度完全相等的幾何形狀。
[0069]提及特性或特征的術語“大體上”意指該特性或特征表現出的程度大于該特性或特征的相反面表現出的程度。例如，“大體上”透明的基材是指透過輻射(例如，可見光)的能力強于不讓輻射透過(例如，吸收和反射輻射)的能力的基材。因此，入射到其表面上的可見光的50%以上從其透過的基材是大體上透明的，而入射到其表面上的可見光只有50%或不到50%從其透過的基材是大體上不透明的。
[0070]如本說明書和所附實施方案中所用，除非內容清楚指示其他含義，否則單數形式的“一個/一種”、“該”和“所述”均包括多個指代物。因此，例如，提及包含“一種化合物”的細旦纖維意味著這種纖維包含兩種或更多種化合物的混合物。如本說明書和所附實施方案中所用，除非內容清楚指示其他含義，否則術語“或”的含義通常包括“和/或”。
[0071]如本說明書中所用，由端點表述的數值范圍包括該范圍囊括的所有數值(例如，I至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4、和5)。
[0072]除非另外指明，否則說明書和實施方案中使用的所有表達數量或成分、性質量度等的數值在所有情況下均應理解成受術語“約”修飾。因此，除非有相反的說明，否則在上述說明書和所附實施方案列表中列出的數值參數都可根據本領域技術人員使用本發明的教導內容尋求獲得的所需性質而變化。在最低程度上，并且不試圖將等同原則的應用限制到受權利要求書保護的實施方案的范圍內，至少應該根據所記錄數值的有效數位和通過慣常的四舍五入法來解釋每一個數值參數。
[0073]在不脫離本發明的實質和范圍的前提下，可對本發明的示例性實施方案進行各種修改和更改。因此，應當理解，本發明的實施方案不限于下文將描述的示例性實施方案，而是受權利要求書中提出的限制及其任何等同物約束。
[0074]示例性涂布設備及工藝
[0075]現在將具體參照附圖描述本發明的各種示例性實施方案。
[0076]參見圖1，圖中示出了適用于實施本發明所述方法的涂布設備20的透視圖。涂布設備20包括在支承件23上面的分配歧管22。分配歧管22的內部具有腔24(在此圖中用虛線表示)。多個針形管26與腔24流體連通。設置了快速脫開配件28，便于在設備20的工作間歇清潔設備，還便于改變由該設備生成的涂布圖案的寬度。得自美國俄亥俄州索倫的世偉洛克公司(Swage I ok，So 1n，0H)的快速脫開配件被認為是適用的配件。涂覆材料從栗經由入口端口(在本視圖的遠側)供應到腔24。
[0077]針形管26的末端為多個分配出口 30，這些分配出口相應地也與腔24流體連通。在一些實施方案中，諸如圖中示出的那樣，分配出口 30形成陣列。該陣列可為本附圖中示出的線性陣列，但出于某些目的，非線性陣列可能更實用。在一些實用的實施方案中，分配出口30沿分配歧管22等距間隔開，但例如在設備20所涂布的制品將在下游操作中被切割成若干部分的情況下，間距不均勻也可能是實用的。
[0078]在圖示實施方案中，針形管26之間(相應地，分配出口 30之間)的間距由對齊條32固定。對齊條32便利地附接到板34，板34繼而附接到滑塊36。滑塊36以可滑動的方式安裝在附接到機架39的軌道38上。滑塊36沿軌道38的運動受聯動條40控制，聯動條40以可樞轉的方式安裝在滑塊36上。聯動條40的另一端以可樞轉的方式安裝在轉子42上，轉子42可由電機44驅動旋轉。轉子42具有若干附接孔46，這些附接孔與電機44的旋轉軸線的距離各不相同。運用這套機構，通過啟動電機44可讓滑塊36進行往復運動。選擇將聯動條40附接到附接孔46，就很容易改變往復運動的幅度。而為電機44選擇速度設定值，就很容易控制該往復運動的頻率。
[0079]在一些實施方案中，針形管便利地由不銹鋼制成。也可使用其他可成型為中空導管的材料，諸如聚合物。此外，在諸如圖1所示的包括對齊條32和剛性板34的實施方案中，可使用非剛性材料(諸如硅橡膠管)來形成針形管26。
[0080]現在參見圖2，圖中示出了雙涂布設備50。雙涂布設備50包括第一分配歧管20和第二分配歧管20a。便利地，第一分配歧管20和第二分配歧管20a均如圖1所述那樣構造，但要是存在兩個或更多個分配歧管，則它們不必彼此類似。本附圖示出了電機控制器45和電機控制器45a，它們分別用于控制位于第一分配歧管20和第二分配歧管20a上的電機44和電機44a，并為電機44和電機44a供電。第一分配歧管20具有第一分配出口 30，第二分配歧管20a具有第二分配出口 30a，這些分配出口都布置在基材60附近。
[0081]基材60的縱向為“L”，橫向為“C”。在本附圖中，基材60正沿第一方向“D”傳輸經過分配出口 30和分配出口 30a。用來傳輸基材60的具體裝置并不是影響本發明實用性的關鍵因素，通常情況下，技術人員所知可用于傳輸基材的各式機構中的任一種都能滿足要求。在傳輸基材60時，沿著不與第一方向平行的第二方向同時平移多個第一分配出口30。這通過操作電機44運動對齊條32來實現。在示出的實施方案中，第二方向便利地碰巧與橫向“C”同向，但這并不是影響本發明實用性的關鍵因素。
[0082]基材60沿“D”方向運動，結合多個第一分配出口30沿“C”方向往復運動，使得正從多個第一分配出口 30分配的第一涂覆材料以正弦曲線圖案70鋪設到基材60上。現已發現，往復運動頻率在約0.16Hz至6.16Hz范圍內是實用的。在本附圖中，多個第二分配出口30a不進行往復運動，這使得正從多個第二分配出口 30a分配的第二涂覆材料以直線圖案72鋪設到基材60上。
[0083]現在參見圖3，圖中示出了可供選擇的涂布設備20b的透視圖。涂布設備20b在一些方面與圖1所示的涂布設備20相似，不同的是整個分配歧管22b被安裝到滑塊36b上，滑塊36b本身又以可滑動的方式安裝到支承件23b上的軌道38b。電機控制器45b操作電機44b時，轉子42b和聯動條40b直接帶動分配歧管22b往復運動。這繼而帶動針形管26b往復運動，致使分配出口30b往復運動。當在第二方向上的總位移量小、或者傳輸基材的速度較慢時，這種變型構造可能是實用的。
[0084]圖1至圖3所示的轉子和聯動條機構并不是設想用于平移分配出口的唯一機構。例如，可采用某種機構將步進電機連接到分配歧管或對齊條。類似地，可采用線性位移傳感器。這類替代裝置可與基材的傳輸速度同步，因而可用第一涂覆材料和/或第二涂覆材料鋪設復雜的非正弦曲線圖案。
[0085]不例性帶涂層制品
[0086]現在參見圖4，圖中示出了使用圖2所示的雙涂布設備制備的一定長度的帶涂層基材60的平面圖。基材60上第一涂覆材料鋪設的正弦曲線圖案70與第二涂覆材料鋪設的直線圖案72重疊。盡管在應用第一分配歧管和第二分配歧管的情況下，這種重疊也不是本發明必需的；可布置第一分配出口和第二分配出口的定位和間距，使兩種涂覆材料鋪設的圖案不重疊。第一涂覆材料可與第二涂覆材料相同或不同。在一些應用(例如傷口護理產品)中，在基材上形成被第一涂覆材料和第二涂覆材料完全圍繞的無涂層區域可能是實用的。區域80就是一個這種區域。第一涂覆材料和第二涂覆材料可獨立地為粘合劑。在一些應用中，第一涂覆材料和第二涂覆材料均是粘合劑，被配制成尤其有利地粘附到兩種不同的表面狀況。例如，就傷口敷料來說，可能理想的是，用非常適合附著到干燥皮膚的粘合劑鋪設一種圖案，同時用非常適合附著到濕潤皮膚的粘合劑鋪設另一種圖案。所以，不論患者的皮膚呈現何種狀態，產品都能順利附著。
[0087]現在參見圖5，圖中示出了使用圖2所示的雙涂布設備制備的不同長度的帶涂層基材60的平面圖。基材60上第一涂覆材料鋪設的第一正弦曲線圖案70與第二涂覆材料鋪設的第二正弦曲線圖案70’重疊。就像圖4所示的實施方案那樣，這種重疊不是本發明必需的，而且第一涂覆材料可與第二涂覆材料相同或不同。在一些應用(例如傷口護理產品)中，在基材上形成被第一涂覆材料和第二涂覆材料完全圍繞的無涂層區域可能是實用的。區域80就是一個這種區域。
[0088]蒸汽可透式阻擋空氣的自粘膜
[0089]在本發明優選的一些實施方案中，帶涂層制品為蒸汽可透式阻擋空氣的自粘膜。本發明公開的蒸汽可透式膜通常為一般以卷筒形式提供的柔性片材或柔性薄膜，這種膜能允許蒸汽形式的水透過。這種片材或薄膜可以是微孔、微穿孔片材或薄膜，或另一些類型的蒸汽可透式片材或薄膜。微孔片材或薄膜是具有微觀孔洞的非穿孔型連續微纖維卷材，其中微觀孔洞足夠大以允許水蒸汽穿過，但又足夠小以阻擋空氣和液態水。微穿孔膜取決于機械銷穿孔和/或薄膜層合構建的特性。盡管上文提到的這兩種類型的片材或薄膜均為蒸汽可透式，但本發明優選微孔型的片材或薄膜，原因是這種類型的片材或薄膜不太能透過液態或重力形式的水或水分。
[0090]可用的蒸汽可透式阻擋空氣的膜通常將是片材或薄膜，其寬度(沿橫向(XD)的尺寸)典型地在約30cm至250cm、更典型地在約60cm至160cm范圍內，其長度(沿縱向(MD)的尺寸)典型地在約5m至80m、更典型地在約15m至40m范圍內，并且該膜優選地以卷筒形式提供。[0091 ]在一些有利的示例性實施方案中，該膜為自粘膜，包括蒸汽可透式紡粘非織造聚烯烴織物基材，該基材的一面(也就是一個主表面)涂布有(或更確切地說，部分涂布有)粘合劑材料，優選地涂布有壓敏粘合劑材料，更優選地涂布有無溶劑(或稱熱熔型)壓敏粘合劑。可移除的剝離片材或襯墊可有利地接觸粘合劑并覆蓋在粘合劑上，以便防止粘合劑附著到卷筒形式基材的背側(即，未涂布粘合劑的)主表面上，從而防止卷筒狀自粘膜“粘連”。在將自粘膜應用于建筑結構之前，移除剝離襯墊。或者，基材的背側主表面可包括覆蓋或外覆其上的低表面能剝離層或低附著力背膠層(LAB);在無襯墊制品中優選地使用這類實施方案。
[0092]示例性基材
[0093]相對而言，基材的性質并不影響本發明的實用性。在一些實用的實施方案中，基材將是不定長度的材料的卷材，由常規的卷材處理技術傳輸。可采用多孔聚合物材料和無孔聚合物材料，包括固態膜、織造和非織造的卷材、紙張以及織物。基材可包括柔性的玻璃片材或玻璃卷材。有關可如何在這類實施方案中成功處理柔性的玻璃片材或玻璃卷材的方式的論述，可見于標題為 “Composite Glass Laminate and Web Processing Apparatus”(復合式玻璃層合物與卷材加工設備)的共同待審且共同轉讓的美國專利申請N0.61/593,076(代理人案卷號69517US002)，該專利申請全文以引用方式并入本文。
[0094]蒸汽可透式紡粘非織造聚烯烴基材片材是眾所周知的，并且可商購獲得。這種片材通常由聚乙烯和/或聚丙烯制成。將紡粘非織造聚烯烴基材片材制成蒸汽可透式的工藝也是眾所周知的。Mukhopadhyay(Journal of Industrial Textiles 2008: 37: 225(《工業紡織品雜志》，2008年，第37卷，第225頁))綜合評論了防水型透氣織物及其應用。
[0095]在一些示例性實施方案中，蒸汽可透式阻擋空氣的自粘膜優選地滿足ASTME2179中所述的阻擋空氣的需求。本發明所述的基材片材通常既提供防水層、又提供氣密層，兩者均如AC 38(ICC-ES)和ASTM E 2179所定義。在某些示例性實施方案中，蒸汽透過率優選地大于10潑姆、更優選地大于15潑姆、最優選地大于20潑姆(根據ASTM E96A，在75°F或約24°C下測得)。一般來講，可輕而易舉地選擇或制造滿足上述的防水防空氣標準以及蒸汽滲透性標準的基材片材。
[0096]在某些示例性實施方案中，選擇微孔片材或薄膜作為基材。合適的微孔片材或薄膜優選地為美國專利N0.3,532,589和N0.5,972,147中所述的紡粘或纖維粘合聚烯烴。優選的聚烯烴是聚乙烯和聚丙烯。一種合適的微孔片材可從美國特拉華州威明頓市杜邦公司(E.1.DuPont deNemours Corp.，Wilmington，DE)以商標TYVEK?購得。其他合適的微孔片材包括美國專利N0.5，317，035所述的取向聚合物薄膜，該薄膜含有乙烯-丙烯嵌段共聚物。這類薄膜可作為APTRA?薄膜商購獲得(可購自美國佐治亞州亞特蘭大市英國石油-阿莫科公司(BP-Amoco Corp.,Atlanta,Georgia))。
[0097]所述片材或薄膜可用多種類型的稀松布材料來加強，或可層合至其他蒸汽可透式片材或薄膜，諸如用于改善強度和其他物理特性的非織造聚丙烯或非織造聚酯。一般來講，阻擋空氣的自粘膜的典型厚度為0.001英寸至0.04英寸(約25.4微米至1016微米)、優選地為0.001英寸至0.025英寸(25.4微米至635微米)。
[0098]在另外的可供選擇的示例性實施方案中，選擇(共)聚合物片材或薄膜作為基材。合適的(共)聚合物材料包括(例如):聚酯，諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乳酸(PLA)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN);聚酰亞胺，諸如ΚΑΡΤ0Ν?(購自美國特拉華州威明頓市杜邦公司(E.1.DuPont deNemours Corp.,Wilmington,DE))；聚碳酸酯，諸如LEXAN(購自美國馬薩諸塞州皮茨菲爾德沙伯基礎創新塑料公司(SABIC Innovative Plastics ,Pittsfield,MA))；環烯烴聚合物，諸如ZEONEX或ZE0N0R (購自美國肯塔基州路易斯維爾市瑞翁化學公司(ΖΕ0Ν Chemicals L.P.，Louisville，Ky.));等等。
[0099]示例性涂覆材料
[0100]相對而言，涂覆材料的性質并不影響本發明的實用性，只要涂覆材料的粘度允許其從腔穿過針形管被推送至分配出口即可。可經由本發明公開的方法有利方便地涂覆的涂覆材料，包括粘合劑、低附著力背膠、表面改性劑和阻擋層。
[0101]某些可用的涂覆材料包括單體或低聚物，這些單體或低聚物在被涂布于基材上之后旨在被固化。這類材料包括能夠借助加熱、光化輻射、電離輻射或這些處理方式的組合而被方便地固化的材料。可使用任何形式的電磁輻射，例如可使用紫外線輻射和/或熱來固化液體組合物。也可使用電子束輻射。據稱，上述液體組合物采用光化輻射(也就是導致產生光化活性的輻射)固化。例如，光化輻射可包括約250nm至約700nm的輻射。光化輻射源包括鎢鹵燈、氙弧燈和汞弧燈、白熾燈、殺菌燈、熒光燈、激光器和發光二極管。可使用高強度連續發射系統來提供紫外線福射，例如使用購自福深紫外線系統公司(Fus1n UV Systems)的那些系統。
[0102]使用紫外線輻射來固化時，可在涂覆材料中使用光引發劑。用于自由基固化的光弓I發劑包括有機過氧化物、偶氣化合物、查寧、硝基化合物、齒醜、腺、疏基化合物、啦喃鐵化合物、咪唑、氯三嗪、安息香、安息香烷基醚、酮、苯酮等等。例如，粘合劑組合物可包含以商品名LUCIRIN TPOL購自巴斯夫公司(BASF Corp.)的2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯，或以商品名IRGAQJRE 184購自汽巴特殊化學品公司(Ciba Specialty Chemicals)的1-輕基環己基苯基甲酮。按可聚合組合物中的低聚材料和單體材料的重量計，光引發劑常以約
0.1重量％至10重量％或0.1重量％至5重量％的濃度使用。
[0103]涂覆材料可任選地包含一種或多種添加劑，諸如鏈轉移劑、抗氧化劑、穩定劑、阻燃劑、粘度調節劑、消泡劑、抗靜電劑和潤濕劑。如果光學粘合劑需要顏色，則可使用著色劑，諸如染料和顏料、熒光染料和顏料、磷光染料和顏料。
[0104]粘合劑
[0105]在某些示例性實施方案中，選擇粘合劑材料作為涂覆材料，其中粘合劑材料更優選地是壓敏粘合劑(PSA)材料，甚至更優選地是無溶劑(或稱熱熔型)可涂布PSA。優選地，基材片材的一面涂布有或部分涂布有壓敏粘合劑。可使用任何用于將膜粘附至建筑結構(例如建筑物)的壓敏粘合劑。這些壓敏粘合劑既包括蒸汽可透式壓敏粘合劑、又包括蒸汽不可透式壓敏粘合劑。蒸汽不可透式壓敏粘合劑的一個示例是橡膠改性柏油(瀝青)壓敏粘合劑或合成橡膠壓敏粘合劑。這類壓敏粘合劑是本領域熟知的。
[0106]優選地，選擇無溶劑(或稱熱熔型)粘合劑作為粘合劑;但在某些示例性實施方案中，可使用溶劑基粘合劑、水基粘合劑或其他類型的粘合劑，諸如由可聚合單體或低聚物制得的輻射固化(例如紫外線(UV)輻射固化或電子束固化)(共)聚合物。優選地，施加的粘合劑是發粘的(即，粘性的)，并具有壓敏特性。
[0107]合適的熱熔型粘合劑可包含諸如下列的成分:(共)聚合物，諸如丁基橡膠、苯乙稀-丁二稀-苯乙稀(SBS)、苯乙稀-異戊二稀-苯乙稀(SIS)、苯乙稀-丁二稀(SB)、苯乙稀-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)和乙烯乙酸乙烯酯(EVA);樹脂，諸如烴類樹脂和松香型樹脂、天然蠟和石油蠟、油類、柏油及其他。
[0108]溶劑基粘合劑可包含溶解或分散在溶劑媒介中的諸如上文列出的那些成分。
[0109 ]水基粘合劑通常以(共)聚合物材料的乳濁液為基礎。
[0110]合適的(共)聚合物材料包括乙酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸的均聚物和共聚物，諸如乙酸乙烯酯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物以及苯乙烯-丙烯酸共聚物、氯乙烯-丙烯酸共聚物、柯赫酸乙烯與其他物質的共聚物。
[0111]從便于生產的角度出發，優選的粘合劑為熱熔型粘合劑，要施加這種粘合劑，只需將其熔融，而無需排放既污染環境、又可能需要再冷凝的溶劑。
[0112]水基粘合劑可具有以下缺點:施加這種粘合劑時，通常需要額外使用干燥箱或加熱燈來將水分蒸發。
[0113]如果使用的是蒸汽可透式壓敏粘合劑，則可用其完全涂布基材片材的一面。而如果使用的是蒸汽不可透式壓敏粘合劑，則只能用粘合劑涂布基材片材的一部分，這部分占基材片材表面積的比例典型地在約20%至85%、更典型地在約30%至80%、最典型地在40%至70%范圍內。換言之，為了保持膜具有足夠強的蒸汽滲透性，基材片材表面積的至少15 %至80 %、優選20 %至70 %、最優選30 %至60 %應當不具有粘合劑。
[0114]所述粘合劑的適宜涂布厚度可為0.001英寸至0.1英寸(約2.54mm至254mm)，但該涂布厚度優選地為0.003英寸至0.025英寸(約7.62mm至63.5mm)、最優選地為0.005英寸至0.02英寸(約 12.7mm^50.8mm)。
[0115]如上所述，可用可剝離的剝離片材或襯墊來保護粘合劑，使得能夠以卷筒形式進行包裝。合適的剝離片材是上面覆蓋有低表面能(例如，硅樹脂)防粘表面涂層的紙質片材或(共)聚合物薄膜片材。
[0116]粘合劑圖案
[0117]為使涂布粘合劑的膜保持所需的水蒸汽透過水平，優選地以非連續薄膜的形式將粘合劑施加到蒸汽可透式膜上，以便保持基材表面上的某些部分、斑點或區域不被粘合劑涂布。一般來講，粘合劑薄膜在所述膜的表面上形成貌似粘合劑“海洋”圍繞大量膜“海島”但又未淹沒這些“海島”的結構。
[0118]為阻止空氣在膜和膜所粘合的基材之間側向運動，繼而從膜的搭接處穿過，可使膜上涂布粘合劑的區域交錯，以隔離未涂布粘合劑的區域，因而消除空氣可從中側向穿過的通道。這可通過任何數量的圖案實現，諸如中心不含粘合劑的相交圓形、粘合劑形成的相交正方形或矩形、棋盤格圖案的相交條帶，等等。
[0119]可按適當的面積施加粘合劑，以使片材實現附著力和蒸汽透過性的最佳平衡，施加的粘合劑占膜一面面積的比例為5%至99%、優選地為25%至90%、最優選地為50%至80%。
[0120]粘合劑的局部涂層可按隨機方式或以特定圖案施加。某些示例性的粘合劑局部涂層在例如美國專利叱.3，039，893、如.3，426，754、叱.5，374，477、叱.5，593，771、叱.5，895，301、Νο.6,495,229 和 N0.6,901,712 中描述。
[0121]現將參照以下非限制性實施例進一步詳細描述操作本發明示例性實施方案的步驟。提供這些實施例是為了進一步說明各種具體的優選實施方案和優選技術。然而應當理解，在不脫離本發明范圍的前提下，可作出多種變化和修改。
[0122]實施例
[0123]這些實施例僅是為了進行示意性的說明，并不意在過度限制所附權利要求書的范圍。盡管闡述本發明廣義范圍的數值范圍和參數為近似值，但具體實施例中示出的數值都被盡可能精確地記錄。然而，任何數值都不可避免地包含一定程度的誤差，這些誤差必然是由相應試驗測量過程中存在的標準偏差引起的。在最低程度上，并且不試圖將等同原則的應用限制到權利要求書的范圍內，至少應該根據所記錄數值的有效數位和通過慣常的四舍五入法來解釋每一個數值參數。
[0124]材料概述
[0125]除非另外指明，否則實施例和說明書其余部分中的所有份數、百分比、比例等均按重量計。除非另外指明，否則使用的溶劑和其他試劑都可購自美國威斯康星州密爾沃基市西格瑪_奧德里奇化學公司(Sigma-Aldrich Chemical Company，Milwaukee ,WI)。
[0126]實施例1:
[0127]準備大致如圖1所示的設備。把針形管的分配出口定位在常規卷材處理線附近，該卷材處理線上穿引著不定長度的、涂有聚氨酯(Estane，購自美國俄亥俄州威克利夫市路博潤公司(The Lubrizol Corporat1n,Wickliffe，0H))的聚酯非織造卷材(Reemay，購自美國田納西州舊希科里市Fiberweb股份有限公司(Fiberweb Inc.,Old Hickory，TN))。將卷材以9英尺/分鐘(2.74m/min)的線速度，沿不定長度的方向傳輸經過分配出口。
[0128]使用99份丙烯酸異辛酯(1A)、I份丙烯酸(AA)和0.04份2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮光引發劑(Irgacure 651，購自巴斯夫公司(BASF))制備第一涂覆材料。將該混合物置于氮氣氣氛中暴露于紫外線輻射，讓該混合物部分聚合，得到粘度為約4000厘泊的可涂布漿料。向漿料中額外添加0.26份Irgacure651光引發劑、0.13份2,6-二 (三氯甲基)-6-(3,4-二甲氧基苯基)-s-三嗪和6份Foral 85LB增粘劑(高度氫化木松香的甘油酯，購自Pinova股份有限公司(Pinova Inc.))，混合，直到所有組分都完全溶解。
[0129]在以6.7Hz的速率、25mm的峰到峰幅值振蕩針形管的同時，從分配出口將第一涂覆材料分配到正在運動的卷材上。控制分配歧管腔內的壓力，以便按32格令/4〃 X 6〃(0.013g/cm2)的涂布重量遞送第一涂覆材料。隨后讓第一涂覆材料在富氮環境中暴露于紫外線輻射，該紫外線福射的光譜輸出波長在300nm至400nm范圍內，且最大輸出波長為351nm。暴露期間使用強度為約9.0mW/cm2的輻射，故總能量為1800mJ/cm2。從而生成了以沿卷材縱向對齊的平行正弦曲線鋪設的壓敏粘合劑圖案。
[0130]實施例2:
[0131]本實施例的設置大致與實施例1的類似，不同的是采用了大體上如圖2所示的涂布設備。實施例1所述的涂覆材料被同時提供給兩個分配歧管，第一分配出口以2.5Hz的速率往復運動，與此同時第二分配出口保持靜止。在基材上鋪設出大致如圖4所示的圖案。
[0132]實施例3:
[0133]本實施例的設置大致與實施例2的類似，不同的是:第一分配出口以2.5Hz的速率、25mm的幅值往復運動，與此同時第二分配出口也以2.5Hz的速率、12.5mm的幅值往復運動。在基材上鋪設出大致如圖5所示的圖案。
[0134]本說明書通篇提及的“一個實施方案”、“某些實施方案”或“一個或多個實施方案”，無論在術語“實施方案”前是否存在術語“示例性”，都意味著結合該實施方案描述的特定特征、結構、材料或特性由本發明的某些示例性實施方案中的至少一個實施方案采用。因此，在本說明書通篇各處出現的短語，諸如“在一個或多個實施方案中”、“在某些實施方案中”或“在一個實施方案中”，未必是指本發明的某些示例性實施方案中的同一個實施方案。此外，特定的特征、結構、材料或特性可在一個或多個實施方案中以任何合適的方式組合。
[0135]雖然上文以某些示例性實施方案詳細描述了本說明書，但應當理解，本領域技術人員在理解了上述內容后，可輕易想到這些實施方案的修改形式、變型形式和等同形式。因此，應當理解，本發明不應不當地受限于上文陳述的示例性實施方案。特別地，如本文所用，由端點表述的數值范圍旨在包括該范圍囊括的所有數值(例如，I至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、和5)。另外，本文使用的所有數值都被認為是受術語“約”修飾。
[0136]此外，本文引用的所有出版物和專利均全文以引用方式并入本文，如同每份出版物或專利都被明確且單獨地指出以引用方式并入本文那樣。上文已描述了各種示例性實施方案。這些實施方案及其他實施方案均屬于以下權利要求書的范圍。
【主權項】
1.一種將涂覆材料施加到基材的方法，所述方法包括: 提供分配歧管，所述分配歧管具有腔和與所述腔流體連通的多個分配出口 ； 在基材和所述分配出口之間在第一方向上形成相對運動;和 在不與所述第一方向平行的第二方向上同時平移所述多個分配出口時，從所述分配出口分配涂覆材料。2.根據權利要求1所述的方法，其中所述分配歧管在所述第二方向上平移，從而在所述第二方向上平移所述多個分配出口，任選地，其中所述基材在所述第一方向上相對于所述分配歧管運動。3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述多個分配出口形成分配出口的陣列。4.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其中所述多個分配出口由與所述腔流體連通的多個針形管構成。5.根據權利要求4所述的方法，其中所述分配歧管還包括用于固定每個針形管之間的相對間距的對齊條，并且另外地，其中所述相對間距大體上均勻。6.根據權利要求4所述的方法，其中所述分配歧管還包括用于固定每個針形管之間的相對間距的對齊條，并且另外地，其中所述相對間距大體上不均勻。7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述分配歧管可被分隔成包含所述腔的歧管室和具有所述多個針形管的可移除噴射筒。8.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述第二方向與所述第一方向垂直。9.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中平移為振蕩的方式。10.根據前述權利要求中任一項所述的方法，所述方法還包括提供第二分配歧管，所述第二分配歧管具有腔和與所述腔流體連通的多個第二分配出口，并且從所述第二分配出口分配第二涂覆材料。11.根據權利要求10所述的方法，其中所述第二分配歧管在不與所述第一方向平行的方向上同時平移。12.根據權利要求10或11所述的方法，其中在所述基材上形成被所述第一涂覆材料和所述第二涂覆材料完全圍繞的無涂層區域。13.根據權利要求12所述的方法，其中所述第一涂覆材料與所述第二涂覆材料不同。14.根據權利要求5或6所述的方法，其中所述平移通過運動所述對齊條來實現。15.一種涂覆制品，所述涂覆制品包括: 具有主表面的基材，所述主表面在縱向上在第一縱向邊緣和第二縱向邊緣之間延伸，并且在橫向上在所述邊緣之間延伸； 第一涂層，所述第一涂層在所述縱向上連續并且在所述橫向上不連續，所述第一涂層以相對于所述縱向邊緣而變化的第一圖案設置在所述主表面上;和 第二涂層，所述第二涂層在所述縱向上連續并且在所述橫向上不連續，所述第二涂層以第二圖案設置在所述基材上。16.根據權利要求15所述的制品，其中所述第二圖案與所述縱向邊緣平行。17.根據權利要求16所述的制品，其中所述第二圖案不接觸所述第一圖案。18.根據權利要求16所述的制品，其中所述第二圖案接觸所述第一圖案。19.根據權利要求16所述的制品，其中所述第二涂層圖案相對于所述縱向邊緣變化。20.根據權利要求19所述的制品，其中所述第二圖案不接觸所述第一圖案。21.根據權利要求19所述的制品，其中所述第二圖案接觸所述第一圖案，并且其中在所述基材上形成了多個無涂層區域，其中每個區域被所述第一涂層和所述第二涂層兩者完全圍繞。22.根據權利要求15至21中任一項所述的制品，其中所述第一涂覆材料與所述第二涂層材料不同。23.根據權利要求22所述的制品，其中所述第一涂覆材料與所述第二涂覆材料是粘合劑。24.根據權利要求23所述的制品，其中所述第一涂覆材料和所述第二涂覆材料被配制成尤其有利地粘附到兩種不同的表面狀況。25.—種蒸汽可透式阻擋空氣和濕氣的自粘膜，所述膜包括: 基材，所述基材具有相對的第一主表面和第二相對的主表面，這兩個主表面在縱向上在第一縱向邊緣和第二縱向邊緣之間延伸，并且在橫向上在所述邊緣之間延伸； 在所述縱向上連續并且在所述橫向上不連續的第一粘合劑材料的第一層，所述第一粘合劑材料的第一層以相對于所述縱向邊緣而變化的第一圖案設置在所述主表面上;和在所述縱向上連續并且在所述橫向上不連續的第二粘合劑材料的第二層，所述第二粘合劑材料的第二層以第二圖案設置在所述基材上。26.根據權利要求25所述的膜，其中所述基材包含選自下列的(共)聚合物:聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、環烯烴以及它們的組合。27.根據權利要求25或26所述的膜，其中所述第一粘合劑材料和所述第二粘合劑材料是不同的粘合劑材料，任選地，其中所述第一粘合劑材料和所述第二粘合劑材料各自包含選自下列的壓敏粘合劑:溶劑基壓敏粘合劑、無溶劑熱恪型壓敏粘合劑、水基壓敏粘合劑或它們的組合。28.根據權利要求25、26或27中任一項所述的膜，其中至少一個不均勻粘合劑層形成選自下列的圖案:中心不含粘合劑的圓形、中心不含粘合劑的多邊形或多個粘合劑帶，其中所述多個粘合劑帶具有介于中間的不含粘合劑的帶。29.—種根據權利要求1至14中任一項所述的方法制成的蒸汽可透式阻擋空氣和濕氣的自粘膜。30.根據權利要求25至29中任一項所述的膜，其中所述膜應用于建筑結構。
【文檔編號】B05C5/02GK106029240SQ201580009216
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年2月9日
【發明人】加里·W·梅爾, 丹尼爾·R·弗羅涅克, 艾倫·J·霍洛, 馬丁·J·O·維登布朗特, 韋恩·D·梅雷戴克
【申請人】3M創新有限公司