專利名稱：用于地毯背襯應(yīng)用的(真空輔助的)熱膜層合的制作方法
用于地毯背襯應(yīng)用的(真空輔助的)熱膜層合
本公開內(nèi)容的背景 本公開內(nèi)容的技術(shù)領(lǐng)域 本申請披露的實(shí)施方式一般而言涉及多孔基材的涂布方法。在另一方 面，本申請-坡露的實(shí)施方式涉及地趁層合方法。在更具體的方面，本申請 披露的實(shí)施方式涉及真空輔助的熱膜層合方法。在另一方面，本申請披露 的實(shí)施方式涉及用于將聚烯烴粘合劑和背襯施用到主要是聚烯烴的坯布
(griegegood)的方法。在另一方面，本申請披露的實(shí)施方式具有改善的簇絨 鎖定(tuft lock)的精修地毯(fmished carpet)。
背景技術(shù)：
簇絨產(chǎn)品(包括地毯和人造草皮)是通過將紗線簇絨(tufting)進(jìn)主背襯而 制造的。工業(yè)生產(chǎn)簇絨地毯(tufted carpeting)的基礎(chǔ)制造步驟是以織造稀松 布或主地趁背襯開始，然后將其供應(yīng)至簇絨機(jī)(tuftingmachine)或織機(jī)。使地 毯面纖維針織穿過并嵌入主地毯背襯中，從而形成簇絨背襯或坯布。各簇 絨(tuft)的基礎(chǔ)通常延伸穿過主背襯，并在主背襯的底面顯露。簇絨地毯和 制備簇絨地毯的方法描述于例如美國專利5,714,224中。
簇絨通常通過將穿有紗線的往復(fù)針插入主背襯中形成紗線的簇絨來完 成。使通常與織針成時(shí)間關(guān)系工作的套口機(jī)(looper)或鉤子定位，使得當(dāng)織 針位于它們穿過背襯織物的行程的極點(diǎn)(extreme point)時(shí)，套口機(jī)正好位于 針眼之上。當(dāng)織針達(dá)到該點(diǎn)時(shí)，紗線通過套口機(jī)從織針鉤起(pick up)并暫時(shí) 保持。織針往復(fù)通過主背襯形成紗線的毛圈(loop)或簇絨。隨著毛圈由于背 襯行進(jìn)通過針織裝置而離開套口機(jī)，通常重復(fù)該工藝。如果需要，可將毛 圏切割，從而形成割絨(cutpile)，例如在簇絨工藝中使用套口機(jī)和刀具組合 來切割毛圈。或者，可使毛圈保持未切割的狀態(tài)。通常通過紗線的解扭以 及背襯的收縮使簇絨工藝中插入的紗線絨頭在適當(dāng)位置保持。
蔟絨之后然后洗滌和干燥坯布，然后使坯布進(jìn)行整理操作，該整理操 作可以包括施加粘合劑或次背襯到簇絨主背襯的背面上。坯布通常背襯有粘合劑涂層，以使簇絨或面纖維固定于主背襯。背襯的背面或縫編表面
(stitched surface)可以涂布有粘合劑，例如天然或合成橡膠、樹脂膠乳、乳液 或熱熔粘合劑，以增強(qiáng)絨頭對背襯的鎖定或錨定。使用這些粘合劑也可以 改善簇絨地毯的尺寸穩(wěn)定性，產(chǎn)生具有改善的抗滑性和抗側(cè)滑性(skid and slip resistance)的較耐用的地毯。低成本地毯常常僅擁有膠乳粘合劑涂層作
為背襯。
較高成本的地毯常常擁有次背襯和膠乳粘合劑涂層兩者。通常，在整 理操作中通過將次背襯(例如熱塑性膜或由聚丙烯、聚乙烯或乙烯-丙烯共聚 物制成的織造或非織造織物或者天然纖維例如黃麻)層合到簇絨主背襯，使 簇絨地毯進(jìn)一步穩(wěn)定化。在整理操作中使用的粘合劑使主背襯和次背襯結(jié)合。
用于形成簇絨地毯的絨頭的面纖維或紗線通常由任何一種各種類型的 纖維制成，包括尼龍、丙烯酸類、聚丙烯類、聚乙烯類、聚酰胺類、聚酯、 羊毛、棉、人造纖維等。
簇絨絨頭地毯(tufted pile carpet)的主背村通常是由一種或多種天然或合 成纖維或紗線(例如，黃麻、羊毛、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯和人造 纖維)制成的織造或非織造織物。合成材料(例如聚丙烯、聚乙烯和乙烯-丙 烯共聚物)的膜也可用用于形成主背襯。
同樣地，簇絨絨頭地毯的次背襯通常是由一種或多種天然或合成纖維 或紗線制成的織造或非織造織物。簇絨絨頭地毯的次背襯可以包括稀松組 織(open weave)或紗羅組織(leno weave),即扁絲(tape yarn)在經(jīng)向，紡成短纖 維(spun staple fiber)在^真充方向。
施加膠乳粘合劑涂層例如包括，通過用面纖維以一定方式縫合主地毯 背襯材料使得在該材料的頂面形成由許多緊密間隔的豎立紗線毛圈(closely spaced, up-standing loop of yam)構(gòu)成的線頭，來制備還布。jt匕后，所形成的 坯布的底面用膠乳聚合物粘結(jié)劑涂布，通常以水性分散體(例如苯乙烯-丁二 烯共聚物、丙烯酸類、乙烯基類或其它常用水性膠乳分散體)的形式施涂。 然后，使涂布的坯布通過烘箱，干燥膠乳粘合劑涂層，使面纖維與主背襯 結(jié)合。
如果需要，可使次背襯與主背襯的下面(undersurface)結(jié)合。為了生產(chǎn)具 有次背襯的簇絨地毯，坯布的底面涂布有膠乳聚合物粘結(jié)劑。然后，將次
5背襯施用到涂布的底面，使所得的結(jié)構(gòu)通過烘箱，干燥膠乳粘合劑涂層以 使次背襯與坯布結(jié)合。
在美國，大多數(shù)地毯工藝使用上述制備地毯的方法。這種地毯制備方 法具有缺點(diǎn)，即其要求特殊的涂布設(shè)備以及長的熱空氣干燥裝置。干燥步 驟增加了地毯的成本，限制生產(chǎn)速度，需要對設(shè)備大的資金投資以及需要 大面積來安置涂布和干燥設(shè)備。此外，膠乳粘合劑組合物可以產(chǎn)生會(huì)引起
頭痛、眼分泌流質(zhì)(watery eye)、呼吸困難以及惡心的氣體，當(dāng)在緊密密封 的建筑物中使用時(shí)尤其是如此。此外，在干燥膠乳的過程中可以產(chǎn)生地毯 的過度加熱，這進(jìn)而影響地趕的色調(diào)(shade)。
因此，地毯制造商已經(jīng)嘗試開發(fā)制備簇絨地毯的新途徑。 一種途徑是 使用熱熔粘合劑組合物代替膠乳組合物來制備簇絨地毯。熱熔粘合劑是這 樣的無定形聚合物，通過施加足夠的熱量使其軟化和流動(dòng)足以潤濕和滲透 背襯表面和地毯的簇絨毛圈(tuftstitch)。此外，熱熔粘合劑傾向于粘附或粘 貼于背襯表面和/或簇絨毛圈。
通過使用熱熔粘合劑，消除在涂布后干燥組合物的必要性，此外當(dāng)需 要次背襯材料時(shí)，可以直接在施涂熱熔組合物之后施用該次背襯，而不需 要干燥步驟。
熱熔組合物的施涂通常通過以下過程來完成使坯布的底面在涂布輥 之上通過，所述涂布輥位于含有處于熔融狀態(tài)的熱熔組合物的儲(chǔ)液器中。 一般使用刮刀來控制從涂布輥轉(zhuǎn)移到該結(jié)構(gòu)的底面的粘合劑的量。在將熱 熔組合物施用到坯布的底面之后且在冷卻之前，如果需要，使次背襯與該 底面接觸，然后使所得到的結(jié)構(gòu)體通過夾輥并加熱。
在地毯層合工藝中，粘合劑的基礎(chǔ)要求包括與主背襯、從其背面伸出 的簇絨毛圈以及次背襯的強(qiáng)的結(jié)合能力。由于該聚合物的粘合性，該組合 物通常是無定形的或基本上非結(jié)晶的。熱熔粘合劑的活化溫度，即粘合劑 軟化和流動(dòng)足以潤濕和滲透背襯表面和地趁的簇絨毛圈的溫度，必須 <氐于 背襯和面紗線由于受熱而熔融或遭受其它損害(例如，背襯中取向聚烯烴紗
線的弛豫)的溫度。粘合劑也必須在整理所應(yīng)用的溫度具有足夠低的粘度， 以實(shí)現(xiàn)背襯的良好濕潤和簇絨毛圈的充分包膠，從而制備耐抽出(pull-out)、 起球(pilling)和起毛(fuzzing)的簇絨紗線。此外，對于工業(yè)實(shí)踐，使用熱熔粘合劑的地毯制造工藝的經(jīng)濟(jì)性必須至少與在工業(yè)地毯制造中保持優(yōu)勢的層 合工藝的常規(guī)膠乳層合技術(shù)一樣好。
美國專利3,551,231披露了熱熔粘合劑地毯層合工藝，其中將熔融粘合劑施 涂于簇絨主背襯，然后在壓力下使次背襯與熔融粘合劑接觸，此后將組件 冷卻以固化粘合劑，所述熔融粘合劑由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和任選的蠟 (例如，微晶和聚乙烯蠟)、填料(例如，碳酸鈣)、樹脂增量劑(resin extender)(例 如，二環(huán)戊二烯烷基化聚合物)和抗氧化劑組成。披露用于制造地毯的各種 熱熔組合物的其它專利包括美國專利4，875，954、 4,844,765、 4,576,665、 4,522,857、 RE 31,826、 3,940,525、 3,676,280、 3,900,361 、 3,537,946、 3,583,936、 3,390，035，以及英國專利公開號(hào)971,958。
如在這些專利中所披露的，將熔融形式的粘合劑施涂于背襯材料。另 一背襯材料可以在壓力下與粘合劑接觸，將粘合劑熔融、接著冷卻，用于 結(jié)合這些背襯材料。熔融粘合劑的施涂通常使用涂布輥(例如用于膠乳層合 工藝的那些)來進(jìn)行，該涂布輥通過熔融粘合劑的路徑或者將熔融粘合劑擠 出到背襯上。在膠乳層合工藝中，不需要處理和涂覆熔融形式的熱熔粘合 劑所需要的大的加熱容器或者擠出機(jī)；因此，從常規(guī)的膠乳工藝轉(zhuǎn)變到使 用熔融形式的熱熔粘合劑需要相當(dāng)大的資金投資。
美國專利申請公開號(hào)No. 20060076100披露了施涂熱熔粘合劑至坯布的 單路徑工藝。另外，如在該'100公開所披露的，幾個(gè)其它專利教導(dǎo)了使用 熱熔粘合劑生產(chǎn)精制的闊幅地毯的其它方法。例如，美國申請No. 2003/0211280(將其公開內(nèi)容以其整體并入本申請作為參考)提供了包含坯 料地毯(griege carpet)和粘合劑背襯材料的地毯的制備方法。通過擠出貼合和 選自下列的至少 一個(gè)步驟將粘合劑背襯材料施涂到坯料地毯(a)在施涂粘 合劑背襯材料之前預(yù)熱坯料地毯，(b)使粘合劑背襯材料經(jīng)受真空，從而使 粘合劑背襯材料吸入主背襯材料的背面，(c)除了夾輥壓力之外，使粘合劑 背襯材料經(jīng)受正氣壓設(shè)備，從而使粘合劑背襯材料壓入主背襯材料的底面， 以及(d)在將粘合劑背襯材料施涂至主背襯材料的底面之后，加熱浸透地毯。
美國專利申請公開號(hào)20050266205披露了使用聚氨酯以使次背襯退火 至坯布上。將聚氨酯單體施涂至主背襯，其中在將聚氨酯的層涂布至坯布
7的兩個(gè)輥之間攪煉(puddle)聚氨酯?？梢允褂谜婵赵O(shè)備、鼓風(fēng)機(jī)或超聲系統(tǒng) 來提高單體進(jìn)入坯布的滲透性。
EP1752506A1披露了用于提供具有涂層的地毯、人造草皮等的幅面 (web)背面的方法。使地毯的幅面通過預(yù)熱位置，然后沿?zé)崛垠w元件的噴射 頭的噴射孔運(yùn)行，其中將熱熔體以涂層施涂至所得的地毯幅面的背面。然 后使地逸幅面運(yùn)輸通過后加熱位置。同時(shí)在預(yù)熱位置和在后加熱位置，使 空氣垂直于地毯的平面壓過或吸過地毯。
盡管熱熔組合物及工藝比膠乳工藝簡單得多，但是此時(shí)碰到制備非均 一品質(zhì)地逸的問題。具體地，不能以可重復(fù)的一致性制備具有以下特性的 使用熱熔粘合劑的地毯高的稀松布結(jié)合(scrim bond)(從成品地毯中除去次 背襯所需的力)、高的絨頭剝離強(qiáng)度(將一個(gè)絨頭從地毯拉出所需的力)和高 的耐起毛性(單個(gè)地毯紗線起毛和形成絨球的指標(biāo))。因而，盡管該熱熔組合 物從成本、速度以及安全性的角度來看是吸引人的，在制備完全滿意的地 毯方面碰到一些困難。參見例如美國專利3，551，231。
熱熔粘合劑地毯層合方法的另一問題已經(jīng)是無效地分配粘合劑至次背 襯，而不是分配至主背襯的下面的面紗線簇絨毛圈。發(fā)生這一點(diǎn)，是因?yàn)?或者由于次背襯與熱源或工藝中的受熱表面的直接接觸，或者由于主背襯 上的簇絨的隔熱效果，或者這些因素的組合，在層合工藝中加熱次背襯通 常比主背襯和簇絨毛圈快速。進(jìn)而，熱熔粘合劑在次背襯附近活化較快速， 使得粘合劑傾向于流向該背襯要優(yōu)先于流向主背襯。當(dāng)該背襯比主背襯疏 松時(shí)，例如，當(dāng)主背襯是緊密織造織物或者具有高的簇絨毛圈密度且次背 襯為疏松織造織物時(shí)，該優(yōu)先流向次背襯可以得到提高。這種熱熔粘合劑 的分布導(dǎo)致不完全的簇絨包膠，進(jìn)而導(dǎo)致差的地毯耐磨特性。由于粘合劑 在結(jié)構(gòu)體內(nèi)的無效分布，剝離強(qiáng)度和簇絨結(jié)合強(qiáng)度也受損，且粘合劑顯著 浪費(fèi)。
從美國專利3,684,600可知，在背面涂布熱熔粘合劑之前將熔融或溶液 形式的低粘度預(yù)涂層組合物施涂至主背襯。該預(yù)涂層的使用量足以使簇絨 毛圈纖維結(jié)合，從而提高主背襯和次背襯的結(jié)合，并獲得耐起毛的地毯。 披露的各種預(yù)涂層粘合劑包括例如，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、 聚酯和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。還披露了乙烯-乙酸乙烯酯共聚物與蠟的預(yù) 涂層共混物，以及聚乙烯、微晶蠟、烷基芳族熱塑性樹脂與不飽和脂族熱塑性樹脂的樹脂混合物。美國專利4,552,794也披露了用于地毯層合的預(yù)涂
層組合物。
盡管已經(jīng)提出預(yù)涂層熱熔粘合劑以改善簇絨毛圈包膠，但是由于需要 額外的材料、工藝步驟和裝置，施涂熔融形式的預(yù)涂層產(chǎn)生了額外的費(fèi)用 和層合工藝的復(fù)雜度。
作為施涂熔融形式的熱熔粘合劑的地毯層合工藝的替代方案，美國專 利3,734,800披露了在連續(xù)片材或膜中形成熱熔聚合物或其它熱塑性材料， 將其導(dǎo)入主背襯和次背襯之間，加熱背襯以及與其接觸的粘合劑，以熔化
粘合劑，然后固化粘合劑，從而形成高強(qiáng)度的層合體。根據(jù)該'800專利， 該方法的優(yōu)點(diǎn)在于消除在層合工藝中對液體的需求，以及能夠使用現(xiàn)有膠 乳層合烘箱用于熔化粘合劑。
美國專利6,316,088披露了將熱熔粘合劑分散體施用至基礎(chǔ)片材上。該 分散體可以通過噴涂進(jìn)行施涂，可以在涂布工藝過程中在基礎(chǔ)片材(和傳送 帶)兩邊施加真空。
美國專利3,734,812披露了使用粘合劑膜來層合非織造帶(unwoven tape) 用于其它應(yīng)用?？梢允褂脽崴苄阅ぃ绲头肿恿康牡兔芏染垡蚁?、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酰胺共聚物和聚丙烯，來層合聚合物材料的 拉伸的非織造帶，來形成用于保護(hù)農(nóng)作物免受動(dòng)物、鳥類和害蟲損害的多 孔結(jié)構(gòu)體，用于捕魚的多孔結(jié)構(gòu)體，作為窗簾或室內(nèi)裝飾材料或者用于蔬 菜、谷物或粉末的袋子。
美國專利4,434,261披露了可擠出的自支持熱熔粘合劑片材，其含有乙 烯-乙酸乙烯酯或其它乙烯共聚物、某些增塑劑、填料或用于層合材料的其 它添加劑(例如紡粘聚酯和聚丙烯)。但是，沒有披露在地毯制造中的用途。
美國專利申請公開號(hào)20050266206以及幾個(gè)相關(guān)專利族成員(美國專利 申請公開號(hào)20040202817、 20040079467、 20030211280、 20020134486，以 及PCT公開號(hào)W01998038376、 1998038375和1998038374)披露了帶有粘 合劑背襯材料的坯布的擠出貼合工藝。夾輥可以裝備有真空槽(vacuum slot),以沿約17%的輥周邊施加真空。
美國專利5，612,113描述了帶有液體阻擋層的地毯。這些地毯帶有縫合 有簇絨紗線的主背襯、提供尺寸穩(wěn)定性的次背襯以及不透過溢出物(spill)的 材料的薄膜，其中該膜通過粘合劑與主背襯或次背襯結(jié)合，并且不溶于溢出流體。該薄膜的適宜材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚酯、聚氯乙 烯(PVC)，它們的組合和可以進(jìn)行表面處理的類似熱塑性材料，以及由這些 纖維與非織造或織造纖維和任選的增強(qiáng)纖維的層合體形成的復(fù)合材料結(jié)構(gòu) 體。已廣泛披露在膜的一側(cè)進(jìn)行電暈處理，盡可能地足以使得該膜可與背
襯結(jié)合。
美國專利7,056,407描述了可以不使用次背襯制造的簇絨產(chǎn)品(包括地 毯和人造草皮)。通常，次背襯在地毯以及生產(chǎn)地毯的工藝中對于提供尺寸 穩(wěn)定性是必要的。如該專利所描述的，電暈處理的柔性膜，產(chǎn)生的結(jié)合強(qiáng) 度足以使得不帶有次背村的所得到的固化地毯制品尺寸穩(wěn)定，該柔性膜與 聚氨酯預(yù)涂布坯布接觸或?qū)雍?，或者與施用至預(yù)涂布坯布的泡沫層接觸或 層合。這些固化的簇絨產(chǎn)品的剝離強(qiáng)度超過常規(guī)簇絨產(chǎn)品的剝離強(qiáng)度。在 該簇絨產(chǎn)品中可以包括次背襯，但是這通常使得工藝和所得到的產(chǎn)品的成 本增加，而不會(huì)進(jìn)一步改善性能。
美國專利5,221,394披露了制造加村的加壓粘合的工業(yè)地毯的方法。該 地趕包括背襯膜和在背襯膜一側(cè)上的粘合劑。使該背襯膜的另 一側(cè)熱層合 至地趙幅面上，以增強(qiáng)地毯以及為其提供粘合劑。披露了電暈放電的背襯 膜，并使用熱層合來使纖維和背村結(jié)合。
美國專利5，445,860披露了具有多層主背襯的簇絨產(chǎn)品。這些簇絨產(chǎn)品 通過例如將絨頭紗線纖維(pile yarn fiber)簇絨至簇絨背村(tufting backing)中 制成，該簇絨背襯包括第一背襯層、第二背襯層和夾于第一背襯和次背襯 之間的彈性體。簇絨背襯也可以僅包括背襯層合粘附于該背襯層的彈性體。 因而，第二背襯層是任選的。當(dāng)存在第二背襯層時(shí)，彈性體夾設(shè)于第一和 第二背襯層之間。彈性體可以作為彈性體的固體片材而施用，或者其可以 熔融和施涂。在形成多層背襯之后，然后將絨頭紗線纖維簇絨通過背襯和 彈性體層。在某一點(diǎn)上加熱彈性體的固體片材，使得彈性體流進(jìn)并環(huán)繞該 絨頭紗線纖維。 一旦將彈性體層冷卻，絨頭紗線纖維就與簇絨背襯結(jié)合。 進(jìn)一步披露，通過用電暈放電或氣體火焰處理第一背襯層，可以改善彈性 體與第一背襯層的結(jié)合。用例如真空使彈性體吸入第一背襯層中，也可以 改善第 一 背襯層和彈性體之間的結(jié)合。
美國專利5,240,530披露了包括主背襯和任選的次背襯的地毯，其中主 背襯具有從頂面伸出的合成地毯纖維的簇絨，在主背襯的底面和次背襯的200880018440.2
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頂面之間設(shè)有全同立構(gòu)聚烯烴聚合物的擠塑片材，且該片材整體熔融至該 主背襯的底面和次背襯的頂面。所披露的制造該地毯的工藝包括，在足以 高到使擠塑片材整體熔融至各背襯的溫度，使擠塑片材與主背襯和任選的 次背襯接觸。
美國專利6,860,953披露了使用回收塑料作為地毯背襯層的工藝。將該 回收的材料與發(fā)泡劑組合，并在低于發(fā)泡劑的分解溫度的溫度擠出形成背 襯片材。在粘合至底面覆蓋物之后，加熱背村片材，活化發(fā)泡劑，使得背 襯片材膨脹并形成緩沖的背襯層。
美國專利7,018,492和相關(guān)的專利族成員美國專利申請7:開號(hào) 20060204711披露了地毯的制備工藝，包括將含有有機(jī)聚合物組分的液體縫 合粘結(jié)組合物(liquid stitch bind composition)施用至簇絨背襯的縫合側(cè)，除去 組合物的液體組分使縫線的各單絲結(jié)合，用熱塑性粘結(jié)劑結(jié)合縫線和一個(gè) 或多個(gè)背襯，該粘結(jié)劑是熔化的，或者作為熔體施用，與縫合側(cè)以及一個(gè) 或多個(gè)背襯接觸，然后固化。
美國專利7,026,031披露了生產(chǎn)人造草皮的工藝，其中經(jīng)由電暈放電處 理纖維，將其簇絨至主背襯中形成坯布，然后將預(yù)涂層施用至坯布的背面。 適合的纖維有聚烯烴，適合的預(yù)涂層有反應(yīng)性聚氨酯混合物。可以在纖維 簇絨至主背襯形成坯布之前或者在纖維簇絨至主背襯之后，通過電暈放電 處理該纖維。預(yù)涂層通過其正面與坯布的背面連接。
關(guān)于人造草皮，由于聚氨酯抗水降解的固有耐性以及通常優(yōu)異的耐久 性，聚氨酯已經(jīng)很大程度地代替SBR膠乳作為苛刻的室外應(yīng)用(例如運(yùn)動(dòng)用 草皮)的背襯材料的選擇。具有極性特性的尼龍與由聚氨酯制成的預(yù)涂層結(jié) 合非常良好。此外，工業(yè)上的最新趨勢是使用聚烯烴纖維或帶如聚乙烯， 是因?yàn)檫@些材料的磨損作用比尼龍低很多，從而降低皮膚刮擦損傷的發(fā)生 率。這些聚烯烴是非極性的，因而與聚氨酯預(yù)涂層的結(jié)合略微降低，導(dǎo)致 比尼龍草皮低的簇絨結(jié)合(tuft bind)。
工業(yè)上的另一最新趨勢是生產(chǎn)可以回收的地毯。在制造過程中使用膠 乳粘合劑或不相容的聚合物會(huì)導(dǎo)致在制造地毯和用過的地毯送入填埋場的 過程以相當(dāng)大的成本產(chǎn)生大量的地毯切屑和碎片。
因此，盡管已知常規(guī)的地趙和地逸制造工藝，這些地毯和制造工藝由 于所用的組合物具有固有的問題。具體地，用于粘附面纖維的簇絨和主背
ii襯的粘合劑或者用于粘附次背襯和主背襯的粘合劑包含需要長的干燥時(shí)間 的組分，從而減慢制造工藝。此外，膠乳組合物會(huì)產(chǎn)生引起頭痛的有害釋 放氣體。同樣地，通常用于制造地毯的許多熱熔組合物不會(huì)產(chǎn)生關(guān)于稀松 布結(jié)合、絨頭剝離強(qiáng)度和耐起毛性的可重現(xiàn)一致性。另外，使用常規(guī)的膠 乳粘合金額和熱熔粘合劑阻止地趁纟皮回收。
因此，仍然存在對于改善的地毯層合方法的需求，該改善的地毯層合 方法會(huì)提供這樣的簇絨地毯在主背襯和次背襯之間具有良好的結(jié)合強(qiáng)度， 良好的簇絨縫線包膠和簇絨結(jié)合強(qiáng)度，尤其是對于主要含有聚烯烴的地毯。
本公開內(nèi)容的概述
在一個(gè)方面，本申請纟皮露的實(shí)施方式涉及層合基材的方法。該方法可
以包括在多孔或簇絨基材上設(shè)置至少一個(gè)熱塑性膜；加熱軟化所述至少一 個(gè)熱塑性膜；使所述至少一個(gè)熱塑性膜和所述多孔基材結(jié)合，從而形成層 合的基材；以及冷卻所述層合的基材；其中所述結(jié)合包括使所述熱塑性膜 吸入到所述多孔基材中。
在另一方面，本申請披露的實(shí)施方式涉及用于層合基材的裝置。該裝 置可以包括用于在多孔或簇絨基材上設(shè)置熱塑性膜的系統(tǒng)；用于加熱軟 化所述熱塑性膜的加熱器；和用于使所述熱塑性膜吸入到所述多孔或簇絨 基材中的真空設(shè)備(vacuum)。
由以下說明和所附權(quán)利要求，其它方面和優(yōu)點(diǎn)將是顯然的。


圖1是根據(jù)本申請披露的實(shí)施方式涂布多孔或簇絨基材的方法的簡化 示意圖。
圖2是根據(jù)本申請披露的實(shí)施方式涂布多孔或簇絨基材的另一方法的 簡化示意圖。
圖3是具有使用加熱和輥流延涂布(rollercasting)的膜的坯布的照片。 圖4是具有使用加熱和輥流延涂布的膜的坯布的照片。 圖5是根據(jù)本申請披露的實(shí)施方式具有使用加熱、真空和輥流延涂布 的膜的坯布的照片。
圖6圖示比較了圖3-5的涂布坯布和比較樣品的簇絨鎖定。-洋細(xì)"i兌明
在一個(gè)方面，本申請披露的實(shí)施方式涉及多孔基材的涂布方法。在另 一方面，本申請纟皮露的實(shí)施方式涉及地逸層合方法。在更具體的方面，本 申請披露的實(shí)施方式涉及真空輔助的熱膜層合方法。在另一方面，本申請 披露的實(shí)施方式涉及將聚烯烴粘合劑和背襯施用至主要是聚烯烴的坯布的 方法。在另一方面，本申請披露的實(shí)施方式涉及具有改善簇絨鎖定的精修 地越。
現(xiàn)參照圖1,說明本申請披露的實(shí)施方式的涂布多孔基材的方法，該多 孔基材包括簇絨基材例如地毯和人造草皮、非織造織物、織造織物、多孔
膜、紡織品、帆布和人造革。多孔基材5和層合膜15可以一起置于輥20 之間。多孔基材5可以以材料6的巻的形式提供或者可以由簇絨或地毯制 造工藝(未示出)提供，該多孔基材5可以包括從主背襯9的頂面8突出的簇 絨7。絨頭10可以從主背襯9向下延伸。
層合膜15可以包括一個(gè)或多個(gè)層(未示出)，可以包括一個(gè)或多個(gè)泡沫 或可發(fā)泡的層，以及添加劑和填料，各自詳細(xì)描述如下?？梢园ㄒ粋€(gè)或 多個(gè)聚合物層(未示出)的層合膜15可以包括外粘合劑聚合物層16，該外粘 合劑聚合物層的熔融溫度低于多孔基材5的熔融溫度。外粘合劑聚合物層 16可以與輥20之間的頂面8和簇絨7至少之一接觸。然后，使用熱源25 來將層合膜15的溫度提高到高于粘合劑聚合物層16的熔點(diǎn)。
同時(shí)，可以采用真空27以提高膜15和粘合劑聚合物層16與背襯9和 簇絨7的接觸。例如，真空27可以使層合膜或其部分吸入背襯9和簇絨7 之中。真空27可以使用任何適合的真空裝置或鼓風(fēng)^l來施加。所施加的真 空27可以提供熔融的粘合劑膜層16穿透至簇絨7的纖維(未示出)和背襯9 之上，或者至兩者之間，為絨頭10與背襯9的良好粘合(簇絨鎖定)提供所 需潤濕。
然后可以使用冷卻源35降低所得到的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)體30的溫度。冷 卻源35可以包括自然對流、強(qiáng)制對流或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的用于降低基 材溫度的其它方式。
在一些實(shí)施方式中，可以施加真空37來在整個(gè)冷卻過程中保持膜15 和基礎(chǔ)粘合劑聚合物層16與背襯9和簇絨7之間提高的接觸。在其它實(shí)施方式中，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)體30可以在輥39之間通過，以進(jìn)一步使熔融膜16 穿透至簇絨7的纖維和背襯9之上，或兩者之間。輥39也可以提供尺寸穩(wěn) 定性和復(fù)合材料結(jié)構(gòu)體30的整理。
現(xiàn)參照圖2，說明本申請披露的實(shí)施方式的涂布多孔基材的另一方法， 該多孔基材例如地毯、人造草皮、非織造織物、織造織物、開孔泡沫(open-cell foam)、紡織品、帆布和人造革?？偟恼f來，多孔基材55和層合膜65可以 在方法50期間聚集在一起，從而形成復(fù)合材料結(jié)構(gòu)體80。多孔基材55可 以以材料56的巻的形式提供或者可以由簇絨或地毯制造工藝(未示出)提供， 該多孔基材55可以包括從多孔基材55的頂面58突出的簇絨(未示出)。絨 頭(未示出)可以從多孔基材55向下延伸。
層合膜65可以包括一個(gè)或多個(gè)層(未示出)，其中使熔融溫度高于或低 于多孔基材55的熔融溫度的外粘合劑聚合物層66與頂面58和簇絨中至少 之一接觸。在接觸層合膜65和多孔基材55之前，可以^吏用熱源75來將層 合膜65的溫度提高到高于粘合劑聚合物層66的熔點(diǎn)。粘合劑聚合物層66 的熔融產(chǎn)生熔融聚合物的薄層，此后例如通過使用流延輥83，可以使層合 膜65和多孔基材55產(chǎn)生接觸關(guān)系。
在一些實(shí)施方式中，在層合膜65和多孔基材55產(chǎn)生接觸關(guān)系的同時(shí) 或者之后，可以施加真空87，以保持或提高層合膜65和多孔基材55之間 的接觸壓力。所施加的真空87可以提供熔融的膜層66穿透至多孔基材55 的各組件(例如簇絨的纖維(未示出)和簇絨地毯的背襯)之上或者至它們之 間，為良好粘合(簇絨鎖定)提供所需潤濕。
然后可以使用冷卻源85降低所得到的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)體80的溫度。冷 卻源85可以包括自然對流、強(qiáng)制對流或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的用于降低基 材溫度的其它方式。此外，可以施加真空(未示出)來在整個(gè)冷卻過程中保持 層合膜65(和基礎(chǔ)粘合劑聚合物層16)與多孔基材55.之間提高的接觸。
在其它實(shí)施方式中，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)體80可以在輥?zhàn)?未示出)之間通過， 以進(jìn)一步使熔融膜66穿透至多孔基材55中。該輥?zhàn)右部梢蕴峁┏叽绶€(wěn)定 性和復(fù)合材料結(jié)構(gòu)體80的整理。
在備選的實(shí)施方式中，可以使用擠出貼合工藝將層合膜(單層的或多層 的)施用至多孔基材。
14在上述方法中，多孔基材和層合膜之間形成的結(jié)合強(qiáng)度會(huì)依賴于層合 膜的各組分與多孔基材的各組分(包括背襯和簇絨)的相容性。在下面更詳細(xì) 地討論可用于層合膜和多孔基材的材料。
多孔基材和層合膜之間形成的結(jié)合強(qiáng)度也會(huì)依賴于基礎(chǔ)粘合劑聚合物
層的厚度。在一些實(shí)施方式中，基礎(chǔ)粘合劑聚合物層的厚度為0.1至500微 米，在其它實(shí)施方式中為0.5至75孩i米。在其它實(shí)施方式中，基礎(chǔ)粘合劑 聚合物層的厚度為0.5至25微米。在其它實(shí)施方式中，基礎(chǔ)粘合劑聚合物 層的厚度為0.75至5樣￡米，在又一些實(shí)施方式中為0.75至2樣i米。
此外，多孔基材和層合膜之間形成的結(jié)合強(qiáng)度會(huì)依賴于加工條件，例 如加工速度、層合溫度(即，由于粘合劑聚合物提高的流動(dòng)性，在溫度超過 基礎(chǔ)粘合劑聚合物層的熔點(diǎn)時(shí)可以產(chǎn)生改善的結(jié)合強(qiáng)度)，以及所施加的真 空和輥壓力(各自影響粘合劑聚合物與基材的接觸，以及粘合劑聚合物進(jìn)入 基材和在基材周圍的流動(dòng)性)。
如上所述，層合膜或其層可以被加熱到高于粘合劑聚合物層(膜的外層 所含有的熔點(diǎn)最低的聚合物)的熔融溫度。在一些實(shí)施方式中，粘合劑層被 加熱到至少為熔融溫度的溫度；在其它實(shí)施方式中，粘合劑層一皮加熱到比 熔融溫度高至少5'C的溫度；在其它實(shí)施方式中，比熔融溫度高至少10°C; 在其它實(shí)施方式中，比熔融溫度高至少20°C。在其它實(shí)施方式中，層合膜 可以被加熱到至少為膜所含有的熔點(diǎn)最高的聚合物的熔點(diǎn)的溫度。如下所 述，具體的聚合物的熔點(diǎn)可以變化。用于本申請所披露的一些實(shí)施方式的 膜或其層可以具有小于250。C的熔融溫度；在其它實(shí)施方式中，低于200°C; 在其它實(shí)施方式中，低于150。C;在其它實(shí)施方式中低于12CTC;在其它實(shí) 施方式中，低于IO(TC;在其它實(shí)施方式中，低于9(TC;在其它實(shí)施方式 中，低于80。C;在其它實(shí)施方式中，低于7(TC。在其它實(shí)施方式中，膜或 其層可以具有至少40。C的熔融溫度；在其它實(shí)施方式中，至少50。C。
如上所述，真空可以用于提高粘合劑進(jìn)入基材和在基材周圍的流動(dòng)性。 所施加的真空可以取決于一些因素，諸如基材孔徑、粘合劑熔體粘度、溫 度和所需的流動(dòng)量/粘合劑和基材之間的接觸。在各種實(shí)施方式中，所施加 的真空可以為部分真空至全真空。
在其它實(shí)施方式中，可以在多孔基材和層合膜之間設(shè)置分散體，例如 聚烯烴分散體。分散體可以作為附著層(cling layer),由于該分散體的高流動(dòng)性而改善多孔基材的各組分(包括簇絨和背襯)與層合膜之間的粘合性。在一 些實(shí)施方式中，分散體可以在多孔基材的整個(gè)寬度上施用。在其它實(shí)施方 式中，分散體可以施涂于選定區(qū)域，例如施涂至纖維蔟絨(例如成條狀)。
可以用于本申請所披露的層合方法的熱源可以包括可以用于提高聚合 物溫度的任何類型的加熱方式。例如，熱源可以包括輻射、對流、微波、 紅外、射頻或傳導(dǎo)加熱等。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道本領(lǐng)域已知的用于這些加 熱方法的設(shè)備。此外，可以使用用于增強(qiáng)加熱或者選擇性加熱基礎(chǔ)粘合劑 聚合物層的添加劑，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道所述添加劑。
如上所述，由本申請所披露的方法形成的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)體(層合基材) 可以包括多孔或簇絨基材，簇絨和絨頭纖維，層合膜、分散體、填料和添 加劑?，F(xiàn)在對它們分別進(jìn)行更詳細(xì)地描述。在一些實(shí)施方式中，在多孔或 簇絨基材、纖維、層合膜和分散體中每一個(gè)使用的聚合物是相容聚合物， 例如由類似的主要組分或主鏈形成的聚合物。如此，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)體的各 組分的討論將以可用于多孔或簇絨基材、纖維、層合膜和分散體中每一個(gè) 的熱塑性樹脂開始。
熱塑性樹脂
用于本申請的熱塑性樹脂可以包括烯烴聚合物和彈性體，以及各種烯 烴聚合物和/或烯烴彈性體的共混物。在一些實(shí)施方式中，烯烴樹脂是半結(jié)
晶樹脂。術(shù)語"半結(jié)晶"用于鑒別當(dāng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差示掃描量熱(DSC)評價(jià)時(shí)具有 至少一個(gè)吸熱的那些樹脂。 一些半結(jié)晶聚合物表現(xiàn)出這樣的DSC吸熱，該 DSC吸熱隨著掃描溫度升高越過最終的吸熱最大值而表現(xiàn)出較平緩的斜 率。這反映聚合物具有寬的熔程，而不是聚合物具有通常被認(rèn)為是明顯熔 點(diǎn)?？捎糜诒竟_內(nèi)容的分散體的一些聚合物具有單一熔點(diǎn)，而其它聚合 物具有超過一個(gè)熔點(diǎn)。
在一些聚合物中， 一個(gè)或多個(gè)熔點(diǎn)可以是明顯的，使得全部或部分聚 合物在相當(dāng)窄的溫度范圍內(nèi)例如幾攝氏度內(nèi)熔化。在一些實(shí)施方式中，聚 合物可以在約20。C的范圍內(nèi)表現(xiàn)出寬的熔融特性。在其它實(shí)施方式中，聚 合物可以在大于5CTC的范圍內(nèi)表現(xiàn)出寬的熔融特性。
可以用于本公開內(nèi)容的烯烴樹脂的實(shí)例包括cc -烯烴的均聚物和共聚物 (包括彈性體)，oc-烯烴例如為乙烯、丙烯、l-丁烯、3-曱基-l-丁烯、4-曱基 -l-戊烯、3-曱基-l-戊烯、l-庚烯、l-己烯、l-辛烯、1-癸烯和l-十二烯，典型代表有聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚3-曱基-l-丁烯、聚3-曱基l-戊烯、
聚4-曱基-1—戊烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-l-丁烯共聚物和丙烯-l-丁烯共聚 物；a-烯烴與共軛二烯或非共輒二烯的共聚物(包括彈性體)，典型代表有乙 烯—丁二烯共聚物和乙烯—乙叉降水片烯共聚物；聚烯烴(包括彈性體)，例如 兩種或更多種a-烯烴與共輒二烯或非共軛二烯的共聚物，典型代表有乙烯-丙烯-丁二烯共聚物，乙烯-丙烯-二環(huán)戊二烯共聚物，乙烯-丙烯-l,5-己二烯 共聚物和乙烯-丙烯-乙叉降冰片烯共聚物；乙烯-乙烯基化合物共聚物，例 如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，乙烯-乙烯醇共聚物，乙烯-氯乙烯共聚物，乙 晞-丙烯酸或乙烯-(曱基)丙烯酸共聚物，以及乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物； 苯乙烯類共聚物(包括彈性體)，例如聚苯乙烯，ABS,丙烯腈-苯乙烯共聚物， oc-曱基苯乙烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯-乙烯醇，苯乙烯-丙烯酸酯如苯乙烯-甲基丙烯酸酯，苯乙烯-丙烯酸丁酯，苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯，和苯乙烯-丁二烯和交聯(lián)的苯乙烯聚合物；苯乙烯嵌段共聚物(包括彈性體)，例如苯乙 烯—丁二烯共聚物及其水合物，和苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物； 聚乙烯基化合物，例如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯，氯乙烯-偏二氯乙烯共聚 物，聚丙烯酸甲酯和聚曱基丙烯酸曱酯；聚酰胺，例如尼龍6、尼龍6，6， 和尼龍12;熱塑性聚酯，例如聚對苯二曱酸乙二醇酯和聚對苯二曱酸丁二 醇酯；聚碳酸酯，聚苯醚等；以及基于玻璃態(tài)烴的樹脂，包括聚二環(huán)戊二 蜂聚合物和相關(guān)的聚合物(共聚物，三元共聚物)；飽和的單烯烴，例如乙酸 乙烯酯，丙酸乙烯酯和丁酸乙烯酯等；乙烯基酯，例如單羧酸的酯，包括 丙烯酸甲酯、丙晞酸乙酯，丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸十二烷 基酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸苯酯、曱基丙烯酸曱酯、曱基丙烯酸乙酯、 曱基丙烯酸丁酯等；丙烯腈、曱基丙烯腈、丙烯酰胺，以及它們的混合物， 由開環(huán)易位和交叉易位聚合制成的樹脂，等等。其它適合的聚合物包括乙 烯-丙烯酸乙酯(EEA)共聚物，乙烯-曱基丙烯酸曱酯(EMMA)共聚物，乙烯-丙烯酸曱酯(EMA)共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)共聚物。這些樹脂可以單
獨(dú)使用或者以兩種或更多種的組合使用。
在具體的實(shí)施方式中，熱塑性樹脂可以為苯乙烯-丁二烯共聚物。例如，
笨乙烯-丁二歸共聚物可以以表面活性劑穩(wěn)定的苯乙烯-丁二烯共聚物膠乳 的形式提供，例如TYKOTE⑧和DL系列的苯乙烯-丁二烯共聚物膠乳，得 自The Dow Chemical Company。 例i口，《尋自The Dow Chemical Company的DL460具有大約46-49wt。/。的非揮發(fā)組分，pH為約10，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為 約4。C。
在一種具體的實(shí)施方式中，熱塑性樹脂可以包括乙烯與包括烯烴如1-辛烯的共聚單體的a-烯烴互聚物。乙烯與辛烯共聚物可以單獨(dú)存在或者與 其它熱塑性樹脂(例如乙烯-丙烯酸共聚物)組合存在。當(dāng)一起存在時(shí)，乙烯 與辛烯共聚物同乙烯-丙烯酸共聚物的重量比率可以為約1:10至約10:1,例 如約3:2至約2:3。聚合物樹脂例如乙烯-辛烯共聚物的結(jié)晶度可以小于約 50%,例如小于約25%。在一些實(shí)施方式中，聚合物的結(jié)晶度可以為5-35%。 在其它實(shí)施方式中，結(jié)晶度可以為7-20%。
本申請披露的實(shí)施方式也可以包括可以包含至少一種多嵌段烯烴互聚 物的聚合物組分。適合的多嵌段烯烴互聚物可以包括例如美國臨時(shí)專利申 請?zhí)?0/818,911所描述的那些，將該美國臨時(shí)申請并入本申請作為參考。 術(shù)語"多嵌段共聚物"或"多嵌段互聚物"是指包含優(yōu)選以線型方式連接的兩 個(gè)或多個(gè)化學(xué)上不同的區(qū)域或鏈段(稱為"嵌段")的聚合物，即，這樣的聚合 物其包含化學(xué)上區(qū)別的單元，對于聚合的烯屬官能度該單元以頭尾結(jié)合 的方式結(jié)合，而不是以側(cè)基或接枝方式結(jié)合。在某些實(shí)施方式中，嵌段在 以下方面不同所并入的共聚單體的量或類型、密度、結(jié)晶度的量、歸因 于該組合物的聚合物的微晶尺寸、立構(gòu)規(guī)整性的類型或程度(全同立構(gòu)或間 同立構(gòu))，區(qū)域有序性(regio-regularity)或區(qū)域無序性(regio-irregularity),支化 的量包括長鏈支化或超支化，均勻性或任何其它化學(xué)或物理性質(zhì)。
其它烯烴互聚物包括含有單亞乙烯基芳族單體的聚合物，所述單體包 括苯乙烯，鄰曱基苯乙烯，對曱基苯乙烯，叔丁基苯乙烯等。具體地，可 以使用包含乙烯和苯乙烯的互聚物。在其它實(shí)施方式中，可以使用包含乙 烯、笨乙烯和CVC加a-烯烴以及任選地含有CVC2。 二烯的共聚物。
適合的非共軛二烯單體可以包括具有6-15個(gè)碳原子的直鏈、支鏈或環(huán) 狀烴二烯。適合的非共軛二烯的實(shí)例包括但不限于，直鏈無環(huán)二烯例如1,4-己二烯、1，6-辛二烯、1,7-辛二烯、1,9-癸二烯，支鏈無環(huán)二烯例如5-曱基-1,4-己二烯、3,7-二曱基-l,6-辛二烯、3,7-二曱基-1,7-辛二烯以及二氫月桂烯 (dihydromyricene)與二氫辛二烯的混合異構(gòu)體，單環(huán)脂族二烯例如1,3-環(huán)戊 二烯、1,4-環(huán)己二烯、1，5-環(huán)辛二烯和1,5-環(huán)十二,友二烯，和多環(huán)脂族稠環(huán) 和橋環(huán)二晞例如四氫化茚、甲基四氫化茚、二環(huán)戊二烯、二環(huán)-(2,2,1)-庚-2,5-環(huán)烷叉基降冰片烯例如5-亞曱基-2-降冰片 烯(MNB)、 5-丙蹄基-2-降水片烯、5-異丙叉-2-降水片烯、5-(4-環(huán)戊烯基)-2-降水片烯、5-環(huán)己叉-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯和降水片二烯。通 常用于制備EPDM的二烯中，特別優(yōu)選的二烯有1,4-己二烯(HD)、 5-乙叉-2-降冰片烯(ENB)、 5-亞乙烯基_2-降水片烯(VNB)、 5-亞曱基-2_降水片烯(MNB) 和二環(huán)戊二烯(DCPD)。
可以根據(jù)本申請披露的實(shí)施方式使用的 一種期望的聚合物類別包括乙 烯、C3-C2。 a-烯烴尤其是丙烯和任選的一種或多種二烯單體的彈性體互聚 物。用于該實(shí)施方式的優(yōu)選a-烯烴表示為式CH2=CHR* ，其中R*為具有1 -12 個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基。適合的a-烯烴的實(shí)例包括但不限于，丙烯、 異丁烯、l-丁烯、l-戊烯、l-己烯、4-甲基-l-戊烯和l-辛烯。基于丙烯的聚 合物在本領(lǐng)域通常稱為EP或EPDM聚合物。用于制備該聚合物尤其是多嵌 段EPDM類型聚合物的適合二烯包括具有4-20個(gè)碳原子的共軛或非共軛、 直鏈或支《連、環(huán)狀或多環(huán)二烯。二烯可以包括1,4-戊二烯、1,4-己二烯，5-乙叉-2-降冰片烯、二環(huán)戊二烯、環(huán)己二烯和5-丁叉-2-降冰片烯。
其它適合的熱塑性樹脂可以包括二羧酸或多羧酸與二醇(包括二酚)的 酯化產(chǎn)物。這些樹脂說明于美國專利3,590,000中，將其并入本申請作為參 考。樹脂的其它具體實(shí)例包括苯乙烯/曱基丙烯酸酯共聚物，和苯乙烯/丁二 烯共聚物；懸浮聚合苯乙烯丁二烯；由雙酚A與環(huán)氧丙烷反應(yīng)，接著使所 得的產(chǎn)物與富馬酸反應(yīng)而得到的聚酯樹脂；由對苯二甲酸二曱酯、1，3-丁二 醇、1,2-丙二醇和季戊四醇的反應(yīng)所得到的支化聚酯樹脂，苯乙烯丙烯酸酯 及其混合物。
丙烯的聚合物、丙烯-乙烯共聚物和苯乙烯類共聚物作為組合物的一種組分。 本公開內(nèi)容的其它實(shí)施方式可以使用聚酯樹脂，包括含有脂族二醇例如 UNOXOL3,4二醇的那些，得自The Dow Chemical Company (Midland, MI)。 在選定的實(shí)施方式中，熱塑性樹脂由乙烯-a-烯烴共聚物或丙烯-a-烯 烴共聚物形成。具體地，在選定的實(shí)施方式中，熱塑性樹脂包括一種或多 種非極性聚烯烴。
在具體的實(shí)施方式中，可以使用聚烯經(jīng)例如聚丙烯、聚乙烯、及其共 聚物，以及它們的共混物，以及乙烯-丙烯-二烯三元共聚物。在一些實(shí)施方
19式中，烯屬聚合物可以包括均勻聚合物(homogeneous poiymer)，如授予Elston 的美國專利3,645,992所描述的；高密度聚乙烯(HDPE),如授予Anderson 的美國專利4，076，698所描述的；非均勻支化的線型低密度聚乙烯(LLDPE); 非均勻支化的超低密度線型聚乙烯(ULDPE);均勻支化的線型乙烯/a-烯烴 共聚物；均勻支化的基本上線型乙烯/a-烯烴聚合物，其可以例如通過美國 專利5,272,236和5,278,272所披露的方法制備，將兩個(gè)美國專利的公開內(nèi) 容并入本申請作為參考；和高壓自由基聚合的乙烯聚合物和共聚物，例如 低密度聚乙烯(LDPE)或乙烯-乙酸乙烯酯聚合物(EVA)。
美國專利6,566,446、 6，538，070、 6，448，341 、 6，316，549、 6，111，023、 5,869,575、 5,844,045或5,677,383所描述的聚合物組合物或其共混物也適合 于一些實(shí)施方式，將這些美國專利各自以其整體并入本申請作為參考。在 一些實(shí)施方式中，共混物可以包括兩種不同的Ziegler-Natta聚合物。在其它 實(shí)施方式中，共混物可以包括Ziegler-Natta聚合物和金屬茂聚合物的共混 物。在其它實(shí)施方式中，本申請使用的聚合物可以是兩種不同的金屬茂聚 合物的共混物。在其它實(shí)施方式中，可以使用單中心催化劑聚合物。
在一些實(shí)施方式中，聚合物是基于丙烯的共聚物或互聚物。在一些具 體的實(shí)施方式中，丙烯/乙烯共聚物或互聚物的特征在于具有基本上全同立 構(gòu)的丙烯序列。術(shù)語"基本上全同立構(gòu)的丙烯序列，，和類似術(shù)語是指，通過13C NMR測量，在一種實(shí)施方式中序列的全同三單元組(mm)大于約0.85,在另 一實(shí)施方式中大于約0.90,在另一實(shí)施方式中大于約0.92,在又一實(shí)施方 式中大于約0.93。全同三單元組在本領(lǐng)域是公知的，描述于例如美國專利 5,504,172和WO 00/01745中，是指通過13C NMR光譜確定的以共聚物分子 鏈中的三單元組單元計(jì)的全同立構(gòu)序列。
烯烴聚合物、共聚物、互聚物和多嵌段互聚物可以通過在其聚合物結(jié) 構(gòu)中引入至少一個(gè)官能團(tuán)來官能化。示例性官能團(tuán)可包括例如，烯鍵式不 飽和單官能-和雙官能-羧酸，烯鍵式不飽和單官能-和雙官能-羧酸酐，及其 鹽和酯。這些官能團(tuán)可以接枝到烯烴聚合物，或者其可以與乙烯和任選的 另外共聚單體共聚，形成乙烯、官能性共聚單體和任選的另外共聚單體(一
種或多種)的互聚物。接技官能團(tuán)至聚乙烯上的方法描述于例如美國專利 4,762,890、 4,927,888和4,950,541中，將這些美國專利的公開內(nèi)容以其整體 并入本申請作為參考。 一種特別有用的官能團(tuán)是馬來酸酐。存在于官能性聚合物中的官能團(tuán)的量可以變化。在一些實(shí)施方式中，
官能團(tuán)的存在量可以為至少約lwt%;在其它實(shí)施方式中，為至少約5wt。/。； 在其它實(shí)施方式中，為至少約7wt。/。。在一些實(shí)施方式中，官能團(tuán)的存在量 可以低于約40wt%;在其它實(shí)施方式中，為低于約40wt%;在其它實(shí)施方 式中，為^f氐于約25wt。/。。
在其它具體的實(shí)施方式中，熱塑性樹脂可以為基于乙烯-乙酸乙烯酯 (EVA)聚合物。在其它實(shí)施方式中，熱塑性樹脂可以是基于乙烯-丙烯酸曱 酯(EMA)的聚合物。在其它具體的實(shí)施方式中，乙烯-cc烯烴共聚物可以是 乙烯-丁烯、乙烯-己烯或乙烯-辛烯共聚物或互聚物。在其它具體的實(shí)施方 式中，丙烯-oc烯烴共聚物可以是丙烯-乙烯或丙烯-乙烯-丁烯共聚物或互聚 物。
熱塑性聚合物可以具有結(jié)晶性，如當(dāng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差示掃描量熱(DSC)評價(jià) 時(shí)觀察到至少一個(gè)吸熱所確定的。對于基于乙烯的聚合物，根據(jù)ASTM D1238在190。C (375。F)使用2.16 kg (4.75 lb.)重物測量，在一些實(shí)施方式中， 其熔體指數(shù)("MI")為約30克/10分鐘或更低；在其它實(shí)施方式中，為約25克 /10分鐘或更低；在其它實(shí)施方式中，為約22克/10分鐘或更低；在其它實(shí) 施方式中，為約18克/10分鐘或更低。在其它實(shí)施方式中，基于乙烯的聚 合物的熔體指數(shù)(MI)為約0.1克/10分鐘或更高；在其它實(shí)施方式中，為約 0.25克/10分鐘或更高；在其它實(shí)施方式中，為約0.5克/10分鐘或更高； 在其它實(shí)施方式中，為約0.75克/10分鐘或更高。
根據(jù)ASTMD1238在230°C (446。F)使用2.16 kg (4.75 lb.)重物測量，在 一些實(shí)施方式中，基于丙烯的聚合物的熔體流動(dòng)速率("MFR")為約85克/10 分鐘或更低；在其它實(shí)施方式中，為約70克/10分鐘或更低；在其它實(shí)施 方式中，為約60克/10分鐘或更低；在其它實(shí)施方式中，為約50克/10分 鐘或更低。在其它實(shí)施方式中，基于丙烯的聚合物的熔體流動(dòng)指數(shù)(MFR) 可以為約0.25克/10分鐘或更高；在其它實(shí)施方式中，為約0.7克/10分鐘 或更高；在其它實(shí)施方式中，為約1.4克/10分鐘或更高；在其它實(shí)施方式 中為約2克/10分鐘或更高。
在一些實(shí)施方式中，基于乙烯的聚合物的密度可以為約0.845 g/cc或更 高；在其它實(shí)施方式中，為約0.85 g/cc或更高；在其它實(shí)施方式中，為約 0.855 g/cc或更高；在其它實(shí)施方式中，為約0.86 g/cc或更高。在其它實(shí)施方式中，基于乙烯的聚合物的密度可以為約0.97 g/cc或更低；在其它實(shí)施 方式中，為約0.96g/cc或更低；在其它實(shí)施方式中，為約0.955 g/cc或更低； 以及在其它實(shí)施方式中，為約0.95 g/cc或更低。
在一些實(shí)施方式中，基于丙烯的聚合物可以包含約5wt。/。的共聚單體或 更高。在其它實(shí)施方式中，基于丙燁的聚合物可以包含約7wt。/。的共聚單體 或更高。在其它實(shí)施方式中，基于丙烯的聚合物可以含有約35wt。/?；蚋?的共聚單體；在其它實(shí)施方式中，約25wt。/?；蚋偷墓簿蹎误w。
可用于各種實(shí)施方式的一類熱塑性聚合物為乙烯和1-辛烯或1-丁烯的 共聚物，其中該乙烯共聚物含有約90wt。/?；蚋偷囊蚁?；在其它實(shí)施方式 中，約85wt。/o或更^[氐的乙烯；在其它實(shí)施方式中，約50wt。/?；蚋叩囊蚁?以及在其它實(shí)施方式中，約55wt。/?；蚋叩囊蚁?。在一些實(shí)施方式中，乙 烯共聚物可以含有約10wt。/?；蚋叩?-辛烯或l-丁烯；在其它實(shí)施方式中， 為約15wt。/?；蚋?；在其它實(shí)施方式中，為約50wt。/?；蚋?；在其它實(shí)施 方式中，為約45wt。/?；蚋?。以上每個(gè)重量百分?jǐn)?shù)均基于共聚物的重量。 在各種實(shí)施方式中，該乙烯共聚物的熔體指數(shù)可以為約0.25克/10分鐘或 更高；在其它實(shí)施方式中，為約0.5克/10分鐘或更高；在其它實(shí)施方式中， 為約30克/10分鐘或更低；在其它實(shí)施方式中，為約20克/10分鐘或更j氐。
可用于各實(shí)施方式的其它聚合物可以包括丙烯和乙烯、l-辛烯、1-己烯
或1-丁烯的共聚物，其中該丙烯共聚物含有約95wt。/?；蚋偷谋辉谄?它實(shí)施方式中，含有約93wt。/?；蚋偷谋辉谄渌鼘?shí)施方式中，含有約 65wt。/?；蚋叩谋?；在其它實(shí)施方式中，含有約75wt。/?；蚋叩谋?。在 一些實(shí)施方式中，該丙烯共聚物可以含有約5wt。/?；蚋叩囊环N或多種共聚 單體，例如乙烯、l-辛烯、1-己烯或1-丁烯；在其它實(shí)施方式中，含有約 7wt。/?；蚋叩墓簿蹎误w；在其它實(shí)施方式中，含有約35wt。/?；蚋偷墓簿?單體；在其它實(shí)施方式中，含有25wt。/?；蚋偷墓簿蹎误w。在各種實(shí)施方 式中，該丙烯共聚物的熔體流動(dòng)速率可以為約0.7克/10分鐘或更高；在其 它實(shí)施方式中，為約1.4克/10分鐘或更高；在其它實(shí)施方式中，為約85克 /10分鐘或更低；在其它實(shí)施方式中，為約55克/10分鐘或更低。
或者，可以采用具有本申請所描述的物理特性的多種聚合物的共混物 來代替單一聚合物。例如，可以期望將具有在上述范圍之外的較高M(jìn)I或 MFR的第一聚合物與具有較低MI或MFR的另 一聚合物共混，使得共混物的組合MI或MFR以及平均密度落入所述范圍?？梢詫⒔Y(jié)晶度較高的a-烯 烴聚合物與結(jié)晶度較低的聚合物(例如具有顯著量的長鏈支化的聚合物)組 合，從而提供在制備浮泡(froth)和泡沫(foam)上具有實(shí)質(zhì)上等同加工能力的 共混物。當(dāng)在本說明書中提及"聚合物，，時(shí)，應(yīng)理解為，可以采用具有等 同物理特性以及相似效果的烯烴聚合物的共混物，且認(rèn)為該共混物落入本 說明書的各種實(shí)施方式中。
在某些實(shí)施方式中，熱塑性樹脂可以是乙烯-辛烯共聚物或互聚物，其 密度為0.857至0.911 g/cc，熔體指數(shù)(190。C， 2.16 kg重物)為0.1至100g/10 min。在其它實(shí)施方式中，該乙烯-辛烯共聚物可以具有0.863至0.902 g/cc 的密度和0.8至35g/10min的熔體指數(shù)(190。C， 2.16kg重物)。該乙烯-辛烯 共聚物或互聚物可以引入乙烯和辛蹄重量的20-45%的辛烯。
在某些實(shí)施方式中，熱塑性樹脂可以是丙烯-乙烯共聚物或互聚物，其 乙烯含量為5至20wt。/。，熔體流動(dòng)速率(230。C，2.16 kg重物)為0.5至300 g/10 min。在其它實(shí)施方式中，該丙烯-乙烯共聚物或互聚物可以具有9至12 wt% 的乙烯含量，和1至100 g/10 min的熔體流動(dòng)速率(230。C， 2.16 kg重物)。
在某些其它實(shí)施方式中，熱塑性樹脂可以是具有0.911至0.925 g/cc的 密度和0.1至100 g/10 min的熔體指數(shù)(190。C， 2.16 kg重物)的低密度聚乙 烯。
在一些實(shí)施方式中，熱塑性樹脂可以具有小于50%的結(jié)晶度。在其它 實(shí)施方式中，樹脂的結(jié)晶度可以為5至35%。在其它實(shí)施方式中，樹脂的 結(jié)晶度可以為7至20%。
在一些實(shí)施方式中，熱塑性樹脂是半結(jié)晶聚合物，可具有低于11(TC的 熔點(diǎn)。在其它實(shí)施方式中，熔點(diǎn)可以為25至100°C。在其它實(shí)施方式中， 熔點(diǎn)可以為40至85°C。
在一些實(shí)施方式中，熱塑性樹脂是玻璃狀聚合物，可以具有低于110 。C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在其它實(shí)施方式中，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以為20至 100。C。在其它實(shí)施方式中，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以為50至75。C。
在某些實(shí)施方式中，熱塑性樹脂可以具有大于10,000克/摩爾的重均分 子量。在其它實(shí)施方式中，重均分子量可以為20,000至150,000克/摩爾； 在其它實(shí)施方式中，為50,000至100,000克/摩爾。
23在本申請所描述的水性分散體中，可以含有 一種或多種熱塑性樹脂， 其量為約1 Wt。/。至約96 Wt。/。的聚合物固體。例如，在一種實(shí)施方式中，水
性分散體中熱塑性樹脂的存在量可以為約10wt。/。至約60wto/。；在另一實(shí)施 方式中，為約20wt。/。至約50 wt%。 多孔基材
可以用于本申請所披露的層合方法的多孔基材可以包括地毯、人造草 皮、織造織物、非織造織物、開孔泡沫、帆布、人造革、用于過濾和屋頂 應(yīng)用的支持多孔膜、穿孔背襯和其它多孔基材。在一些實(shí)施方式中，多孔 基材可以包括在制造地趁或人造草皮的過程中的簇絨工藝和任何其它中間 加工步驟之后且在進(jìn)行本申請披露的層合或固定簇絨至背襯的方法之前的 坯布、簇絨基材或簇絨背襯。
人造草皮、地毯、背襯層、以及簇絨和絨頭纖維
本申請使用的術(shù)語纖維是指纖維、紗線、簇絨、單絲、帶狀物或其前 體，例如膜和/或帶。用于形成人造草皮、地毯、背襯層和簇絨和絨頭纖維 的適合纖維可以包括例如纖維、紗線、膜和帶狀物，它們是紡成的、纖化 的、切成的、劈成的和/或鋸齒狀的。在一些實(shí)施方式中，所用的纖維可以 包括如上所述的熱塑性樹脂。在其它實(shí)施方式中，纖維可以包括基于乙烯 或基于丙烯的均聚物、共聚物、互聚物和多嵌段互聚物。
地毯和人造草皮的適合主背襯可以包括織造的和非織造的主背襯。更 具體地，適合的背襯可以包括由黃麻、聚丙烯、聚乙烯等，以及已知適合 于地毯或人造草皮的主背襯的任何其它材料(包括如上所述的熱塑性樹脂) 制成的那些。簇絨基材可以最初以常規(guī)方式制備，通過簇絨纖維或紗線至 主背襯上來構(gòu)成坯布。
在一些實(shí)施方式中，多孔基材或背村可以包括織造的、編織的和非織 造的纖維幅面(fibrous web)。在一些實(shí)施方式中，基材可以由纖維例如合成 纖維、天然纖維或它們的組合形成。合成纖維包括例如，聚酯、丙烯酸類、 聚酰胺、聚烯烴、芳族聚酰胺、聚氨酯、再生纖維素和它們的共混物。聚 酯可以包括例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二曱酸三亞笨基酯、聚對 苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸(polylatic acid)及其組合。聚酰胺可以包括例如 尼龍6、尼龍6,6以及它們的組合。聚烯烴可以包括例如基于丙烯的均聚物、 共聚物和多嵌段互聚物，基于乙烯的均聚物、共聚物和多嵌段互聚物，以及它們的組合。芳族聚酰胺可以包括例如聚對亞苯基對苯二曱酰胺
(poly-p-phenylene teraphthalamid)(KEVLAR )、聚間亞苯基對苯二曱酰胺 (poly-m-phenylene teraphthalamide)(NOMEX⑧)，以及它們的組合。天然纖維 可以包括羊毛、棉、亞麻以及它們的共混物。其它適合材料可以包括如上 所述的熱塑性樹脂。
基材可以由任何尺寸的纖維或紗線形成，包括微旦(microdenier)纖維或 紗線(每根絲具有小于1旦尼爾的纖維或紗線)。織物可以包括纖維，例如短 纖維、單絲纖維、紡紗用短纖維，或它們的組合?；目梢远喾N多樣的， 包括但不限于織造織物、編織織物、非織造織物，或它們的組合。
在其它實(shí)施方式中，基材可以包括雙組分纖維、多層膜、金屬、紡織 品和陶瓷。非織造織物可以包括彈性非織造織物和柔軟的非織造織物。在 其它實(shí)施方式中，基材可以包括織物或其它紡織品、多孔膜或其它非織造 織物，包括涂布的基材。在某些實(shí)施方式中，基材可以是柔軟的紡織品， 例如柔軟的或彈性的非織造織物，例如彈性體聚烯烴或聚氨酯。由微旦纖 維制成的織造織物和/或編織物也可以提供期望的基材性能。
在一些實(shí)施方式中，非織造織物可以基于聚烯烴單組份纖維，例如基 于乙烯或基于丙烯的聚合物。在其它實(shí)施方式中，可以使用雙組分纖維， 例如其中芯基于聚丙蜂，殼可以基于聚乙烯。應(yīng)理解的是，用于基材的各 實(shí)施方式的纖維可以是連續(xù)的或非連續(xù)的，例如短纖維。
適合的軟的非織造織物的實(shí)例描述于例如WO2005111282A1和 WO2005111291A1中。此外，也可以使用具有與上述那些類似的物理性質(zhì) 的幅面。幅面結(jié)構(gòu)可以由單獨(dú)的纖維、絲、或線形成，這些纖維、絲或線 是相互鋪置的，但是不是以可區(qū)別的方式。非織造織物或幅面已經(jīng)由許多 方法形成，例如熔噴、紡粘、電紡成的(electrospun)以及粘合的粗梳幅面工 藝(bonded carded web processes)。非織造織物的單位重量可以為25 g/m2至 大于150 g/m2。
在一些實(shí)施方式中，可以使用彈性非織造織物例如，美國專利6,994,763 所描述的彈性非織造織物。彈性非織造織物可以基于雙組分纖維，其中芯 組分可以是彈性體聚合物，殼組分可以是聚烯烴。該非織造織物的單位重 量可以為20 g/m2至150 g/m2，可以采用具有雙組份能力的紡粘技術(shù)生產(chǎn)。 市售的雙組分纖維的芯組分的代表性實(shí)例可以包括以下聚合物KRATON
25聚合物、ENGAGE 聚合物、VERSIFY 彈性體、INFUSE 烯烴嵌段共 聚物、VISTAMAXX 聚烯烴彈性體、VECTOR 聚合物、聚氨酯彈性體 材料("TPU")、聚酯彈性體和多相嵌段共聚物(heterophasic block copolymer)。
在其它實(shí)施方式中，適合的彈性非織造織物可以由一種或多種"彈性 體"聚合物形成。術(shù)語"彈性體"通常是指當(dāng)經(jīng)受伸長時(shí)變形或拉伸在其 彈性限度內(nèi)的聚合物。例如，在織物伸長率為30%且一次拉伸之后，由彈 性體絲形成的紡粘織物通常具有至少約75%的均方根平均可恢復(fù)伸長率， 基于織物的縱向和橫向可恢復(fù)伸長率值。有利地，在織物伸長率為50%且 一次拉伸之后，由彈性體絲形成的紡粘織物通常具有至少約65%的均方根 平均可恢復(fù)伸長率(root mean square average recoverable elongation)， 基于織 物的縱向和橫向可恢復(fù)伸長率值。
在其它實(shí)施方式中，有孔的膜(Apertured film)可以用作復(fù)合材料結(jié)構(gòu)體 的層(一個(gè)或多個(gè))、基材或本申請所述的層合膜層。使用有孔的膜可以提高 結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。有孔的膜的說明可以參見例如WO200080341A1和美國專利 3,929,135和4,324,246。有孔的膜可以包括薄的聚合物膜，該聚合物膜均勻 地沿膜的寬度具有小的孔間隔。
在一些實(shí)施方式中，多孔基材可以包括可以由上述熱塑性樹脂形成的 開孔泡沫。在一些實(shí)施方式中，該開孔泡沫可以包括具有大孔的泡沫。在 其它實(shí)施方式中，開孔泡沫可以包括具有微孔的泡沫。在其它實(shí)施方式中， 開孔泡沫基材可以包括足夠大的孔，使得熔融聚合物(在如下面描述的與膜 層層合的過程中)流入到開孔泡沫的孔中，例如在上面對于圖l和2所描述 的層合方法的吸入和輥壓過程中。
在一些實(shí)施方式中，多孔基材可以由如上所述的熱塑性樹脂形成。在 其它實(shí)施方式中，基材可以包括由如上所述的熱塑性樹脂形成的膜、織物 和泡沫。在其它實(shí)施方式中，基材可以包括浮泡、泡沫、熱塑性片材或膜、 織造織物或非織造織物、玻璃纖維，或熔體紡粘或熔噴材料。
多孔基材可以包括足夠的空隙(void space),使得熔融的層合膜或其熔融 部分流入到空隙或孔中。在一些實(shí)施方式中，多孔基材可以具有至少0.1微 米的平均孔度；在其它實(shí)施方式中，平均孔度為至少0.5微米；在其它實(shí)施 方式中，為至少1微米；在其它實(shí)施方式中，為至少5微米；在其它實(shí)施 方式中，為至少10微米。在其它實(shí)施方式中，多孔基材的平均孔度可以為0.1、 0.25、 0.5、 1、 2、 5、 10或2(M鼓米的下限至1、 2、 5、 10、 20、 50或 100微米的上限。 層合膜層
可用于本申請披露的實(shí)施方式的層合膜可以包括單層膜、可發(fā)泡的單 層膜或由上述熱塑性樹脂形成的單層泡沫。在其它實(shí)施方式中，可用于本 申請披露的實(shí)施方式的層合膜可以包括多層結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方式中，多 層結(jié)構(gòu)可以包括兩個(gè)或更多個(gè)膜層。在其它實(shí)施方式中，多層結(jié)構(gòu)可以包 括一個(gè)或多個(gè)膜層以及一個(gè)或多個(gè)泡沫層。在其它實(shí)施方式中，多層結(jié)構(gòu) 可以包括一個(gè)或多個(gè)膜層以及一個(gè)或多個(gè)可膨脹的(或可發(fā)泡的)膜層。在其 它實(shí)施方式中，多層結(jié)構(gòu)可以包括一個(gè)或多個(gè)膜、泡沫和可發(fā)泡的層。
多層結(jié)構(gòu)的各層可以包括微層膜(micro-layer film)。例如，在一些實(shí)施 方式中，膜可以包括一個(gè)或多個(gè)微層膜層，其各自的厚度小于150微米。 在其它實(shí)施方式中，膜可以包括一個(gè)或多個(gè)微層膜層或可膨脹的微層膜層， 其各自的厚度大于約100A且小于約50微米。在一些實(shí)施方式中，用于本 申請的膜可以包括總計(jì)約1至約20,000層，包括膜、泡沫、可膨脹的膜層。
單層膜、可膨脹的膜以及泡沫可以由 一種或多種上述熱塑性樹脂形成。 如參照圖1和2所描述的，膜可以在所述方法的各個(gè)點(diǎn)加熱，例如將膜設(shè) 置在多孔基材之前或之后。因而，在一些實(shí)施方式中，單層結(jié)構(gòu)的熔點(diǎn)可 以低于多孔基材的各組分的熔點(diǎn)；在其它實(shí)施方式中，單層結(jié)構(gòu)的熔點(diǎn)可
以等于或高于多孔基材的各組分的熔點(diǎn)。
可用于本申請披露的實(shí)施方式的多層結(jié)構(gòu)可以由一種或多種上述熱塑
性樹脂形成。優(yōu)選地，該結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)外層的熔點(diǎn)低于該多層結(jié)構(gòu)的剩 余層的熔點(diǎn)。在一些實(shí)施方式中，例如多層膜結(jié)構(gòu)施用至主背襯或多孔基 材的實(shí)施方式中，可以使具有比其它層低的熔點(diǎn)的外層的溫度高于該外層 的熔點(diǎn)，使得該外層與主背襯或多孔基材結(jié)合。
在其它實(shí)施方式中，例如多層結(jié)構(gòu)施用至兩個(gè)基材如坯布或簇絨主背 襯以及次背襯之間的實(shí)施方式中，該多層結(jié)構(gòu)的兩個(gè)外層的熔點(diǎn)可以低于 其它內(nèi)層?？梢允咕哂斜葍?nèi)層低的熔點(diǎn)的各外層的溫度高于所述外層的熔 點(diǎn)，使得所述外層與兩個(gè)基材結(jié)合。在一些實(shí)施方式中，多層結(jié)構(gòu)可以共擠出。在其它實(shí)施方式中，多層 結(jié)構(gòu)可以包括將熔融膜、分散體、浮泡或泡沫層施用、設(shè)置或接合在單層 或多層膜、泡沫或可膨脹基材上。
如上所述，可用于本申請的層合膜層可以包括泡沫和可膨脹的層。在 一些實(shí)施方式中，可膨脹的層可以在多孔基材上設(shè)置多層膜之前形成。在 其它實(shí)施方式中，加熱該膜以熔化結(jié)合層可以在層合過程中使可發(fā)泡的層 發(fā)泡。在其它實(shí)施方式中，可發(fā)泡層的發(fā)泡可以在上述層合過程之后或者 在后期生產(chǎn)工藝中進(jìn)行。在一些實(shí)施方式中，本申請所述的可膨脹的膜也 可以是可交聯(lián)的。例如，可膨脹的膜可以包括交聯(lián)劑，用于通過施加足以 使可交聯(lián)的可膨脹膜層同時(shí)膨脹和交聯(lián)的熱量來交聯(lián)泡沫。例如在美國專
利6,949,588、 6,723,793、 6,440,241、 4,902,721和其它中描述了泡沫和可膨 脹的(可發(fā)泡的)結(jié)構(gòu)?？膳蛎浀幕蚩山宦?lián)的或者同時(shí)可膨脹和可交聯(lián)的膜在 本申請中稱為可修飾膜(modifiable film)。
例如，為離散顆粒、棒、條、片材或任何形狀的熱塑性樹脂可以吸收 或浸漬有機(jī)械或物理發(fā)泡劑或起泡劑。然后可以使浸漬樹脂暴露于足以產(chǎn) 生期望密度和構(gòu)造的泡沫的溫度。所得到的泡沫的密度取決于所存在的發(fā) 泡劑或起泡劑的總量、起泡劑的蒸汽壓、起泡劑的熱體積膨脹率以及待發(fā) 泡的聚合物的密度。
在一些實(shí)施方式中，所述層合膜可以包括泡沫。在其它實(shí)施方式中， 可以使用多層泡沫或包含一個(gè)或多個(gè)泡沫層的片材。在其它實(shí)施方式中， 泡沫可以是可交聯(lián)的或者已交聯(lián)的。在一些實(shí)施方式中，泡沫或一個(gè)或多 個(gè)泡沫層可以包括低密度泡沫、中密度泡沫或高密度泡沫。例如，在一些 實(shí)施方式中，泡沫密度可以為100kg/r^至800kg/m3。在各種其它實(shí)施方式 中，泡沫密度可以為50、 100、 150、 200、 250、 300、 350、 400、 450或500 kg/m3的下限至100、 150、 200、 250、 300、 350、 400、 450、 500、 550、 600、 650、 700、 750、 800或1000 kg/m3的上限。在一些實(shí)施方式中，泡沫可以 包括大孔泡沫(macrocellular foam);在其它實(shí)施方式中，泡沫或一個(gè)或多個(gè) 泡沫層可以包^^斂孑L;包;末(microcellular foam)。
在一些實(shí)施方式中，層合膜可以同時(shí)包括膜層合泡沫層。例如，層合 膜可以包括包含聚苯乙烯泡沫層和粘合劑膜層例如VERSIFY聚合物的多層 結(jié)構(gòu)?？捎糜诒旧暾埮兜膶?shí)施方式的膜結(jié)構(gòu)可以適應(yīng)于特定的基材。例如， 膜基材可以包括一種或多種熱塑性樹脂用于改進(jìn)所得到的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的
最終纖維鎖定強(qiáng)度(fiber locking strength)、簇絨鎖定或其它性質(zhì)。作為另一 實(shí)例，用于多組分結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂可以具有不同的密度，以平衡強(qiáng)度、 熔點(diǎn)和膜的加工/處理。此外，可以將無機(jī)填料添加至一個(gè)或多個(gè)膜層中， 降低所得到的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的收縮率以及提高所得到的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的密 度(重量)。
分散體層(POD)
如上所述，在施用層合膜層之前可以在多孔基材上設(shè)置水性分散體， 以提高結(jié)合強(qiáng)度和/或改善層合膜層與多孔基材的相容性。分散體可以再基 材的整個(gè)寬度上施用，或者以圖案的形式施用或施用至基材的特定部分。 在一些實(shí)施方式中，分散體可以預(yù)涂布于基材上。在其它實(shí)施方式中，分 散體可以在上述層合工藝之前在線施用，或者在層合步驟期間例如在使膜 和多孔基材接觸之前施用。在其它實(shí)施方式中，分散體可以作為膜的外層 上的涂層施用至層合膜上。
用于本公開內(nèi)容的各實(shí)施方式的分散體包括水、至少一種如上所述的 熱塑性樹脂；在一些實(shí)施方式中，還包括分散體穩(wěn)定劑。在一些實(shí)施方式 中，所述熱塑性樹脂可以是自穩(wěn)定的樹脂，自身易于分散于水中。在其它 實(shí)施方式中，所述熱塑性樹脂可以包括自身不易于分散于水中的樹脂。分 散體還可以包括各種添加劑，包括浮泡穩(wěn)定劑(froth stabilizing agent)。
上述熱塑性樹脂的分散體可以使用穩(wěn)定劑，以促進(jìn)形成穩(wěn)定的分散體 或乳液。在一些實(shí)施方式中，穩(wěn)定劑可以是表面活性劑、聚合物(不同于上 述的熱塑性樹脂)或它們的混合物。在其它實(shí)施方式中，樹脂是自穩(wěn)定劑 (self-stabilizer),使得不需要額外的外源穩(wěn)定劑。例如，自穩(wěn)定劑可以包括 部分水解的聚酯，其中通過合并聚酯和含水堿，可以產(chǎn)生聚酯樹脂和表面 活性劑狀的穩(wěn)定劑分子。具體地，穩(wěn)定劑可以用作分散劑、用于使分散體 起泡的表面活性劑，或者可以同時(shí)起這兩個(gè)作用。此外，可以以組合的方 式使用一種或多種穩(wěn)定劑。
在某些實(shí)施方式中，穩(wěn)定劑可以是具有作為共聚單體或接枝單體的極 性基團(tuán)的極性聚合物。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，穩(wěn)定劑可以包括一種或多種 具有作為共聚單體或接枝單體的極性基團(tuán)的極性聚烯烴。典型的聚合物包括乙烯-丙烯酸(EAA)和乙烯-曱z基丙烯酸共聚物，例如可以商標(biāo) PRIMACORtm (The Dow Chemical Company的商標(biāo))、NUCRELTM (E丄 DuPont de Nemours的商標(biāo))和ESCOR (ExxonMobil的商標(biāo))得到的那些共 聚物，以及描述于美國專利4,599,392、 4，988，781和5，938,437(各自以其整 體并入本申請作為參考)的那些共聚物。其它適合的聚合物包括乙烯-丙烯酸 乙酯(EEA)共聚物、乙烯-曱基丙烯酸曱酯(EMMA)和乙烯-丙烯酸丁酯 (r:BA)。還可以使用其它乙烯-羧酸共聚物。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，也 可以使用各種其它有用的聚合物。
如果穩(wěn)定劑的極性基團(tuán)性質(zhì)上是酸性或堿性，分散穩(wěn)定的聚合物可以 用中和試劑部分或完全中和，以形成相應(yīng)的鹽。所述鹽可以是脂肪酸的44 金屬鹽或銨鹽，通過用相應(yīng)的堿例如NaOH、 KOH和NH4OH來中和酸而制 得。這些鹽可以在分散步驟中原位形成，如下面更全面地描述的。在某些 實(shí)施方式中，分散體穩(wěn)定劑例如長鏈脂肪酸或EAA的中和度，以摩爾計(jì)可 以為25-200%;在其它實(shí)施方式中，以摩爾計(jì)為50~110%。例如，對于EAA， 中和試劑是堿，例如氫氧化銨或氫氧化鉀。其它中和試劑可以包括例如氫 氧化鋰或氫氧化鈉。本領(lǐng)域技術(shù)人員將知道，合適的中和試劑的選擇取決 于所配制的具體組合物，并且該選擇在本領(lǐng)域4支術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)。
可以使用的其它分散體穩(wěn)定劑包括具有12~60個(gè)碳原子的長鏈脂肪酸 或脂肪酸鹽。在其它實(shí)施方式中，長鏈脂肪酸或脂肪酸鹽可以具有12~40 個(gè)碳原子。
另外的分散體穩(wěn)定劑包括陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑或非 離子型表面活性劑。陰離子表面活性劑的實(shí)例包括磺酸鹽、羧酸鹽和磷酸 鹽。陽離子表面活性劑的實(shí)例包括季胺。非離子型表面活性劑的實(shí)例包括 含有氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯的嵌段共聚物和有機(jī)硅表面活性劑。 可用作分散體穩(wěn)定劑的表面活性劑可以是外表面活性劑(external surfactant) 或內(nèi)表面活性劑(internal surfactant)。外表面活性劑是在分散體制備過程中不 與聚合物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的表面活性劑?？捎糜诒旧暾埖耐獗砻婊钚詣┑膶?shí) 例包括十二烷基苯磺酸的鹽和月桂基磺酸的鹽。內(nèi)表面活性劑是在分散體 制備過程中與聚合物化學(xué)反應(yīng)的表面活性劑?？捎糜诒旧暾埖膬?nèi)表面活性 劑的實(shí)例包括2，2-二羥曱基丙酸及其鹽或者用氯化銨中和的磺化多元醇。在具體的實(shí)施方式中，分散劑或穩(wěn)定劑的用量可以為大于0至約 60wt%,基于所用熱塑性樹脂(熱塑性樹脂混合物)的用量。對于熱塑性樹脂 和分散體穩(wěn)定劑，在一些實(shí)施方式中，熱塑性樹脂可以占組合物中熱塑性
樹脂和分散體穩(wěn)定劑的總量的約30% 99%(重量)。在其它實(shí)施方式中，熱 塑性樹脂可以占組合物中熱塑性樹脂和分散體穩(wěn)定劑的總量的約50%至約 80%(重量)。在其它實(shí)施方式中，熱塑性樹脂可以占組合物中熱塑性樹脂和 分散體穩(wěn)定劑的總量的約70%(重量)。例如，長鏈脂肪酸或其鹽的用量可以 為熱塑性樹脂的量的0.5~10wt%。在其它實(shí)施方式中，乙烯-丙烯酸共聚物 或乙烯-曱基丙烯酸共聚物的用量可以為熱塑性樹脂的量的0.5~60wt%。在 其它實(shí)施方式中，磺酸鹽的用量可以為熱塑性樹脂的量的0.5~10wt%。
如上面所討論的，可以使用超過一種的分散體穩(wěn)定劑，以及其組合可 以用作分散體穩(wěn)定劑以及例如用作起泡表面活性劑。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn) 識(shí)到，用于產(chǎn)生較穩(wěn)定的水性分散體的分散劑可以隨所采用的熱塑性樹脂 的性質(zhì)而變化。
根據(jù)本申請纟皮露的實(shí)施方式的分散體配制物可以包括液體介質(zhì)例如 水，熱塑性樹脂，分散體穩(wěn)定劑以及任選的起泡表面活性劑、添加劑和填 料。在一些實(shí)施方式中，所述水性分散體可以包括大小為約0.2至IO微米 的聚烯烴樹脂顆粒；在另一實(shí)施方式中，大小為約0.5至5微米；以及為約 1至2纟鼓米。
可將熱塑性樹脂以及分散體穩(wěn)定劑(如果使用)分散于液體介質(zhì)中，在一 些實(shí)施方式中該液體介質(zhì)為水。在一些實(shí)施方式中，添加足量的石咸以中和 所得到的分散體，從而獲得pH范圍為約6至約14。在具體的實(shí)施方式中， 添加足量的堿以使pH保持在約9至約12。可以控制分散體的水含量，使 得熱塑性樹脂和分散體穩(wěn)定劑的總含量(固含量)為約1%至約74%(體積)。 在另一實(shí)施方式中，固含量為約25%至約74%(體積)。在另一實(shí)施方式中， 固含量為約30%至約50%(不包括填料，以重量計(jì))。在另一實(shí)施方式中，固 含量為約40%至約55%(不包括填料，以重量計(jì))。
根據(jù)一些實(shí)施方式形成的分散體的特征可以在于具有約0.3至約8.0微 米的平均粒度。在其它實(shí)施方式中，分散體可以具有約0.8至約1.2微米的 平均粒度。本申請使用的"平均粒度"是指體積平均粒度。為了測量粒度，例 如可以采用激光-衍射技術(shù)。在本說明書中粒度是指分散體中聚合物的直徑。
31對于不是球形的聚合物顆粒，顆粒的直徑是該顆粒的長軸和短軸的平均值。
粒度可以例如在Beckman-Coulter LS230激光-衍射粒度分析儀或其它合適 設(shè)備上測量。
在特定的實(shí)施方式中，使熱塑性樹脂和分散體穩(wěn)定劑在擠出機(jī)中同水 和中和試劑如氨水、氫氧化鉀或兩者的組合一起熔體捏合，從而形成分散 體混配物。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以使用各種其它中和試劑。在一 些實(shí)施方式中，在將熱塑性樹脂和穩(wěn)定劑共混之后可以添加填料。
在另一實(shí)施方式中，使熱塑性樹脂如自穩(wěn)定樹脂在擠出機(jī)中同水和中 和試劑如氨水、氫氧化鉀或兩者的組合一起熔體捏合，從而形成分散體混 配物。在另一實(shí)施方式中，使熱塑性樹脂和分散體穩(wěn)定劑在擠出機(jī)中同水 一起(不使用中和試劑)熔體捏合，從而形成分散體混配物。
可以使用本領(lǐng)域已知的任何熔體捏合裝置。在一些實(shí)施方式中，使用 捏合機(jī)、BANBURY 混合機(jī)、單螺桿擠出機(jī)或多螺桿擠出機(jī)。生產(chǎn)根據(jù)本 公開內(nèi)容的分散體的方法并沒有特別限制。例如， 一種優(yōu)選的方法是包括 根據(jù)美國專利5,756,659和美國專利公開20010011118的熔體捏合上述組分 的方法。
可以用于本公開內(nèi)容的實(shí)施方式的擠出裝置可以是如下所述的?？梢?將擠出機(jī)(在某些實(shí)施方式中為雙螺桿擠出機(jī))與后壓調(diào)節(jié)器(back pressure regulator),熔體泵或齒輪泵連接。分別由堿儲(chǔ)槽和初始水儲(chǔ)槽提供所需量的 堿和初始水?？梢允褂萌魏芜m合的泵；不過在一些實(shí)施方式中，可以使用 在240bar的壓力提供約150 cc/min的流量的泵，以向4齊出機(jī)提供堿和初始 水。在其它實(shí)施方式中，液體注射泵可以在200 bar提供300 cc/min的流量， 或者在133bar提供600cc/min的流量。在一些實(shí)施方式中，在預(yù)熱器中預(yù) 熱堿和初始水。
在生產(chǎn)分散體的過程中，當(dāng)粘度較低且可以獲得良好的混合時(shí)，分散 體穩(wěn)定表面活性劑通常與抗氧化劑、殺菌劑等一起加入到分散體中。然后， 應(yīng)在添加分散體穩(wěn)定劑之后，足夠緩慢地添加任何無機(jī)填料，以確保良好 的分散以及避免填料的聚集/成塊。最后，可以加入增稠劑，獲得所需的粘度。
在一些實(shí)施方式中，本申請使用的水性分散體可以包括乙烯-乙酸乙烯 酯共聚物。在其它實(shí)施方式中，本申請使用的水性分散體可以包括苯乙烯-丁二烯共聚物。在其它實(shí)施方式中，本申請使用的水性分散體可以包括丙 烯酸類聚合物、氨基曱酸酯聚合物、環(huán)氧聚合物以及它們的單體中的一種 或多種。
添力口劑
本申請所披露的聚合物、分散體、膜和泡沫可以任選地含有填料，其
量取決于它們所設(shè)計(jì)的應(yīng)用，為熱塑性樹脂重量的約2-100%(干基)。這些 任選的成分可以包括例如碳酸4丐、二氧化鈦粉末、聚合物顆粒、中空玻璃 球、纖化纖維、聚合物纖維如基于聚烯烴的短單絲等。設(shè)計(jì)用于吸收劑制 品的泡沫可以含有吸收液體的疏松材料，例如均勻地分布于整個(gè)聚合物泡 沫的短的棉纖維或其它纖維素纖維。
填料可以從常規(guī)使用的那些中選4奪，例如細(xì)碎的、研磨的、沉淀的或 微晶填料，其中例如氫氧化鋁、長石、白云石、碳酸鈣、石灰石和硅灰石。 優(yōu)選氫氧化鋁和碳酸鈣的混合物，碳酸鈣通常為細(xì)研磨的石灰石。填料的 使用量通常為每100份多元醇50份 350份，更優(yōu)選IOO份至300份，這些 份為重量份。在泡沫層中，填料的量通常較小，即在100份的量級(jí)。
添加劑也可以與熱塑性樹脂、分散體穩(wěn)定劑、表面活性劑或填料使用， 而不偏離本公開內(nèi)容的范圍。例如，添加劑可以包括濕潤劑、表面活性劑、
抗靜電劑、消泡劑、防粘連劑、蠟分散顏料、中和試劑、增稠劑、相容劑、 增白劑、阻燃劑、UV穩(wěn)、定劑、加濕劑(moisturizing agent)、流變改性劑、抗 微生物劑、防腐劑、殺真菌劑、抗氧化劑、抗臭氧劑、加工油、增塑劑、 加工助劑、受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)、 UV吸收劑、交聯(lián)劑、炭黑、能量吸收 劑和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它添加劑。
其它適合的添加劑包括填料，例如有機(jī)或無片幾顆粒，包括硅藻土、粘 土、滑石、二氧化鈦、沸石、粉狀金屬、有機(jī)或無機(jī)纖維，包括碳纖維、 氮化硅纖維、鋼絲或鋼網(wǎng)，以及尼龍或聚酯綾紋織物(cording),納米尺寸的 顆粒，粘土等，增稠劑、油增量劑，包括石蟲普油或環(huán)烷油(napthelenicoil); 以及其它天然和合成聚合物，聚合物纖維(包括尼龍、人造絲、棉、聚酯和 芳族聚酰胺)，金屬纖維、片或顆粒，可膨脹的層狀硅酸鹽、磷酸鹽或碳酸 鹽，例如粘土、云母、硅石、氧化鋁、鋁硅酸鹽或鋁磷酸鹽，碳晶須，納 米顆粒包括納米管，硅灰石、石墨、沸石和陶瓷，如碳化硅，氮化硅或二 氧化鈦?；诠柰榈呐悸?lián)劑或其它偶聯(lián)劑也可以用于更好地結(jié)合填料。常
33規(guī)填料的其它實(shí)例包括碎玻璃、碳酸鈣、三水合鋁、滑石、膨潤土、三氧 化銻、高嶺土、煙灰或其它已知填料。其它添加劑包括混合助劑和乳化劑。
當(dāng)期望改進(jìn)熱塑性樹脂的物理性質(zhì)時(shí)，除了纖維和填料之外，可以使 用諸如脂肪油和功能添加劑。如果所得的聚合物將用于要求電性質(zhì)或發(fā)光 性質(zhì)的最終應(yīng)用時(shí)，可以使用電解質(zhì)以使得聚合物可導(dǎo)電，或者使用焚光 添加劑或磷光添加劑以使得聚合物可發(fā)光。
也可以使用吸收微波的試劑作為材料中的添加劑，以使得材料可通過 電磁輻射(通常為微波或射頻)加熱。添加到聚合物材料中改變或改善某些性 質(zhì)的其它試劑也可以賦予聚合物可加熱性。這些添加劑可以添加到聚合物
中，促進(jìn)聚合物的微波加熱。吸收微波的試劑更全面地描述于2006年5月 31日提交的美國臨時(shí)專利申請60/809,568、 60/809,526和60/809,520中,將 其各自引入本申請作為參考。
如上所述，可以通過在多孔基材上設(shè)置層合膜層來形成復(fù)合材料結(jié)構(gòu) 體。在一些實(shí)施方式中，第二基材可以設(shè)置于層合膜層上，使層合膜層夾 設(shè)于兩個(gè)基材中。在其它實(shí)施方式中，可以在多孔基材和層合膜層之間施 用水性分散體，以改善基材和層合膜層的粘合性。
在一些實(shí)施方式中，使用本申請披露的方法形成的地毯或人造草皮可 以具有至少2.0kg的簇絨鎖定。在其它實(shí)施方式中，地毯或人造草皮可以具 有至少2.5kg的簇絨鎖定；在其它實(shí)施方式中，為至少3kg;在其它實(shí)施方 式中，為至少3.25 kg;在其它實(shí)施方式中，為至少3.4kg;在其它實(shí)施方 式中，為至少3.5kg;在其它實(shí)施方式中，至少3.6kg;在其它實(shí)施方式中， 為至少3.75kg;在其它實(shí)施方式中，為至少4kg;在其它實(shí)施方式中，為 至少4.5 kg。
使用本申請披露的方法形成的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)體的各實(shí)施方式可以通過 以下實(shí)施例來說明。 實(shí)施例
對于以下樣品i兌明和結(jié)果，熔體流動(dòng)速率才艮據(jù)ASTM D1238測量(例 如，對于聚乙烯，190°C， 2.16kg重量；對于聚丙烯，230°C, 2.16kg重量)， 密度根據(jù)ASTM D792測量，熔點(diǎn)通過DSC根據(jù)ASTM D3418來確定，維 卡軟化溫度根據(jù)ASTM D1525來確定，簇絨鎖定根據(jù)ISO 4919測量。
樣品1-3，單層膜層合樣品1 (加熱和輥流延)
根據(jù)上面參照圖1描述的方法在地毯上設(shè)置具有250微米厚度的膜，
該膜由均勻的乙烯-辛烯共聚物(AFFINITYPF1140G，密度為約0.896 g/cc, 熔體指數(shù)為約1.6克/10分鐘，DSC熔融溫度為94。C，維卡軟化溫度為77。C, 得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，其中施加熱以將 膜的溫度提高到高于聚合物的熔點(diǎn)，但是在加熱/層合或冷卻階段不施加真工。
樣品2 (加熱和輥流延)
根據(jù)上面參照圖1描述的方法在地毯上設(shè)置具有250微米厚度的膜， 該膜由均勻的乙烯-辛烯共聚物(AFFINITY PF1140G,密度為約0.896 g/cc, 熔體指數(shù)為約1.6克/10分鐘，DSC熔融溫度為94。C，維卡軟化溫度為77°C, 得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，其中施加熱以將 膜的溫度提高到高于聚合物的熔點(diǎn)，但是在加熱/層合或冷卻階段不施加真
工o
樣品3 (加熱、真空和輥流延)
根據(jù)上面參照圖1描述的方法在地毯上設(shè)置具有250微米厚度的膜， 該膜由均勻的乙烯-辛烯共聚物(AFFINITYPF1140G，密度為約0.896 g/cc, 熔體指數(shù)為約1.6克/10分鐘，DSC熔融溫度為94。C，維卡軟化溫度為77°C， 得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，其中施加熱以將 膜的溫度提高到高于聚合物的熔點(diǎn)，其中在加熱/層合階段施加真空。
結(jié)果
圖3、 4和5分別是樣品1、 2和3的涂布的簇絨背襯(坯布)的照片?？?以看出，圖3和4(樣品1和2)的簇絨是松散結(jié)合的，然而圖5(樣品3)的簇 絨是緊密結(jié)合的。
測試上面描述的樣品各自的性能，包括簇絨鎖定和收縮率。結(jié)果顯示， 真空輔助的層合的樣品3的簇絨鎖定優(yōu)于輥流延的樣品1-2。此外，樣品2 的簇絨鎖定優(yōu)于傳統(tǒng)的苯乙烯-丁二烯膠乳涂布的地毯(對比樣品1)，或與之相當(dāng)。
樣品4-13，多層膜層合 樣品4根據(jù)上面參照圖1描述的方法在地毯上設(shè)置具有200微米厚的第一層
和50微米厚的第二層的多層膜，其中第一層由均勻的乙烯-辛烯共聚物 (AFFINITY EG 8IOOG，密度為0.87 g/cc,熔體指數(shù)為約1克/10分鐘，DSC 熔融溫度為55。C,維卡軟化溫度為43。C，得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，第二層由均勻的乙烯-辛烯共聚物(DOWLEX SC 2108,密度為0.935 g/cc，熔體指^t為約2.5克/10分鐘，維卡軟化溫度為 118°C ，得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，其中施 加熱以將膜的溫度提高到高于AFFINITY聚合物的熔點(diǎn)，其中在加熱/層合 階段施加真空。 樣品5
根據(jù)上面參照圖1描述的方法在地毯上設(shè)置具有200微米厚的第一層 和50微米厚的第二層的多層膜，其中所述第一層由乙烯-辛烯共聚物 (AFFINITY EG 8100G,密度為0.87 g/cc，熔體指數(shù)為約1克/10分鐘， DSC熔融溫度為55°C，維卡軟化溫度為43°C，得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，第二層由聚乙烯(DOWLEX SC 2108,密 度為0.935 g/cc,熔體指數(shù)為約2.5克/10分鐘，維卡軟化溫度為118。C,得 自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)和70份》灰酸4丐(基于100 份聚乙烯)形成，其中施加熱以將膜的溫度提高到高于AFFINITY聚合物的 熔點(diǎn)，其中在加熱/層合階段施加真空。
樣品6
根據(jù)上面參照圖1描述的方法在地毯上設(shè)置具有50微米厚的第一層和 200微米厚的第二層的多層膜，所述第一層由乙烯-辛烯共聚物(AFFINITY EG 8100G,密度為0.87 g/cc，熔體指數(shù)為約1克/10分鐘，DSC熔融溫度 為55。C,維卡軟化溫度為43。C,得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，第二層由聚乙烯(DOWLEXSC2108，密度為0.935 g/cc，熔 體指數(shù)為約2.5克/10分鐘，維卡軟化溫度為118°C，得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)和70份碳酸鉤(基于100份聚乙烯)形 成，其中施加熱以將膜的溫度提高到高于AFFINITY聚合物的熔點(diǎn)，其中 在加熱/層合階段施加真空。
樣品7根據(jù)上面參照圖1描述的方法在地毯上設(shè)置具有200微米厚的第一層 和50微米厚的第二層的多層膜，其中第一層由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 (ELVAX3182,大約28wt。/。乙酸乙烯酯，密度為0.95 g/cc，熔體指數(shù)為約3 克/10分鐘，DSC熔融溫度為73°C，維卡軟化溫度為49°C，得自E. I. du Pont de Nemours and Company)形成，第二層由聚乙烯(DOWLEX SC 2108 ，密度 為0.935 g/cc,熔體指數(shù)為約2.5克/10分鐘，維卡軟化溫度為118°C,得自 The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，其中施加熱以將膜的 溫度提高到高于ELVAX聚合物的熔點(diǎn)，其中在加熱/層合階段施加真空。
樣品8
根據(jù)上面參照圖1描述的方法在地毯上設(shè)置具有200微米厚的第一層 和50微米厚的第二層的多層膜，其中所述第一層由基于乙烯的共聚物 (AFFINITY VP8770 Gl，密度為0.885 g/cc，熔體指數(shù)為約1克/10分鐘， DSC熔融溫度為82。C，維卡軟化溫度為57°C，得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan),所述第二層由聚乙烯(DOWLEX SC 2108,密 度為0.935 g/cc,熔體指數(shù)為約2.5克/10分鐘，維卡軟化溫度為118。C,得 自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，其中施加熱以將月莫 的溫度提高到高于AFFINITY聚合物的熔點(diǎn)，其中在加熱/層合階段施加真工。
樣品9
根據(jù)上面參照圖1描述的方法在地毯上設(shè)置具有200微米厚的第一層 和50微米厚的第二層，其中所述第一層由乙烯-辛烯共聚物(AFFINITY PL1880G,密度為0.902 g/cc，熔體指數(shù)為約l克/10分鐘，DSC熔融溫度 為99。C,維卡軟化溫度為86。C，得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan),所述第二層由聚乙烯(DOWLEXSC 2108,密度為0.935 g/cc,熔 體指數(shù)為約2.5克/10分鐘，維卡軟化溫度為118。C，得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，其中施加熱以將膜的溫度提高 到高于AFFINITY聚合物的熔點(diǎn)，其中在加熱/層合階段施加真空。
樣品10
根據(jù)上面參照圖1描述的方法在地毯上設(shè)置具有200微米厚的第一層 和50微米厚的第二層的多層膜，其中所述第 一層由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 (P:LVAX3120，大約7.5wt。/。乙酸乙烯酯，密度為0.93 g/cc，熔體指數(shù)為約1.2克/10分鐘，DSC熔融溫度為99。C，維卡軟化溫度為84。C,得自E. I. du Pont de Nemours and Company)形成，所述第二層由聚乙烯(DOWLEX SC 2108，密度為0.935 g/cc,熔體指數(shù)為約2.5克/10分鐘，維卡軟化溫度為 118°C ，得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，其中施 加熱以將膜的溫度提高到高于EL VAX聚合物的熔點(diǎn)，其中在加熱/層合階 段施加真空。 樣品11
根據(jù)上面參照圖1描述的方法在地毯上設(shè)置具有200微米厚的第一層 和50微米厚的第二層的多層膜，其中所述第一層由乙烯-丙烯酸丁酯共聚物 (I化VALOY3117 AC，大約17wt°/。丙烯酸丁酯，密度為0.924 g/cc，熔體指 數(shù)為約1.5克/10分鐘，DSC熔融溫度為99。C，維卡軟化溫度為60°C,得 自E. I. du Pont de Nemours and Company)形成，所述第二層由聚乙烯 (DOWLEX SC 2108，密度為0.935 g/cc，熔體指數(shù)為約2.5克/10分鐘，維 卡軟化溫度為118。C，得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan) 形成，其中施加熱以將膜的溫度提高到高于ELVALOY聚合物的熔點(diǎn)，其 中在加熱/層合階段施加真空。
樣品12
根據(jù)上面參照圖1描述的方法在地毯上設(shè)置具有200微米厚的第一層 和50微米厚的第二層的多層膜，其中所述第一層由丙烯-乙烯共聚物 (VERSIFY 2300,密度為0.866 g/cc，熔體指數(shù)為約2克/10分鐘，DSC熔 融溫度為65。C，維卡軟化溫度為30。C，得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，所述第二層由基于丙烯的無規(guī)共聚物(DOW PP R315-07RSB,密度為0.9g/cc，熔體指數(shù)為約7克/10分鐘，維卡軟化溫度 為129°C，得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，其中 施加熱以將膜的溫度提高到高于VERSIFY聚合物的熔點(diǎn)，其中在加熱/層合 階段施加真空。
樣品13
根據(jù)上面參照圖1描述的方法在地毯上設(shè)置具有200微米厚的第一層 和50微米厚的第二層的多層膜，其中所述第一層由聚烯烴塑性體(密度為 0.876 g/cc，熔體指數(shù)為約2克/10分鐘，DSC熔融溫度為80。C,得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，所述第二層由基于丙烯的無*見共聚物(DOW PP R315-07RSB，密度為0.9 g/cc，熔體指數(shù)為約7克/10分 鐘，維卡軟化溫度為129。C,得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，其中施加熱以將膜的溫度提高到高于聚烯烴塑性體的熔點(diǎn)， 其中在加熱/層合階段施加真空。 樣品14
根據(jù)上面參照圖1描述的方法在地毯上設(shè)置具有200微米厚的第一層 和50微米厚的第二層的多層膜，其中所述第一層由乙烯-辛烯共聚物 (AFFINITY EG 8100G,麥度為0.87 g/cc，熔體指數(shù)為約1克/10分鐘， DSC熔融溫度為55°C，維卡軟化溫度為43°C,得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，所述第二層由聚乙烯(HDPE KSIOIOO， 密度為0.955 g/cc,熔體指數(shù)為約4克/10分鐘，維卡軟化溫度為128°C， 得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，其中施加熱以將 膜的溫度提高到高于AFFINITY聚合物的熔點(diǎn)，其中在加熱/層合階段施加 真空。
樣品15
根據(jù)上面參照圖1描述的方法在地毯上設(shè)置具有50微米厚的第一層和 200微米厚的第二層的多層膜，其中所述第一層由乙烯-辛烯共聚物 (AFFINITY EG 8100G,密度為0.87 g/cc,熔體指數(shù)為約1克/10分鐘， DSC熔融溫度為55°C，維卡軟化溫度為43°C,得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，所述第二層由聚乙烯(HDPE KS10100, 密度為0.955 g/cc，熔體指數(shù)為約4克/10分鐘，維卡軟化溫度為128°C， 得自The Dow Chemical Company, Midland, Michigan)形成，其中施加熱以將 膜的溫度提高到高于AFFINITY聚合物的熔點(diǎn)，其中在加熱/層合階段施加 真空。
有利地，本申請披露的實(shí)施方式可以提供層合多孔基材的改善方法。 該方法和在這些方法中所形成的產(chǎn)品可以包括一個(gè)或多個(gè)以下益處較低 的資本投資；需要較小的工作區(qū)；與地毯或人造草皮中的纖維較好的簇絨 鎖定類似；可以獲得在整理上面的額外效果；較好的地毯纖維的尺寸穩(wěn)定 性；通過使用共擠出結(jié)構(gòu)易于使膜的粘合性適應(yīng)紡織品基材；比現(xiàn)在的紡 織品整理操作簡單的工藝；該方法可以容易地在無涂布工藝的設(shè)備上進(jìn)行。 這些方法允許涂布基材在多孔基材上的類似濕潤和滲透，而不需要特殊的
39涂布裝置，并獲得類似或更好的粘附性。此外，這是干法工藝，其兼有低 粘度體系(含水的或不含水的)的優(yōu)點(diǎn)以及在較低的成本和復(fù)雜度下熱塑性 材料的加工優(yōu)點(diǎn)，并獲得類似或更好的粘附性。所述方法也允許優(yōu)化粘合
劑層，在膜內(nèi)組合其它功能性(fimctionalities)如剛度，以及使用回收材料。 還可以實(shí)現(xiàn)纖維和地毯背襯之間改善的粘合性。
盡管本公開內(nèi)容包括有限數(shù)量的實(shí)施方式，但是受益于本公開內(nèi)容的 本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，可以設(shè)計(jì)不脫離本公開內(nèi)容范圍的其它實(shí)施方 式。因此，該范圍應(yīng)該僅由所附權(quán)利要求所限制。
權(quán)利要求
1.一種用于層合基材的方法，所述方法包括在多孔基材上設(shè)置至少一個(gè)熱塑性膜；加熱軟化所述至少一個(gè)熱塑性膜；使所述至少一個(gè)熱塑性膜和所述多孔基材結(jié)合，從而形成層合的基材；以及冷卻所述層合的基材；其中所述結(jié)合包括使所述熱塑性膜吸入到所述多孔基材中。
2. 權(quán)利要求1的方法，還包括將第二基材粘合到所述熱塑性膜上。
3. 權(quán)利要求2的方法，其中所述第二基材包括膜、泡沫、可修飾膜和 可交聯(lián)泡沫中的至少一種。
4. 權(quán)利要求2的方法，其中所述第二基材為至少lmm厚。
5. 權(quán)利要求3的方法，其中所述泡沫包括高密度泡沫和多層泡沫中的 至少一種。
6. 權(quán)利要求1的方法，其中所述結(jié)合還包括輥壓。
7. 權(quán)利要求1的方法，其中所述加熱軟化包括紅外加熱、微波加熱、 對流加熱、傳導(dǎo)加熱、輻射加熱和射頻加熱中至少之一。
8. 權(quán)利要求1的方法，其中所述加熱軟化在所述設(shè)置之前進(jìn)行。
9. 權(quán)利要求1的方法，其中所述冷卻包括使所述熱塑性膜吸入到簇絨 基材中。
10. 權(quán)利要求1的方法，其中所述熱塑性膜包括基于乙烯的均聚物、基 于乙烯的共聚物、基于乙烯的互聚物或基于乙烯的多嵌段互聚物，基于丙 烯的均聚物、基于丙烯的共聚物、基于丙烯的互聚物或基于丙烯的多嵌段 互聚物，或它們的組合。
11. 權(quán)利要求l的方法，其中所述熱塑性膜包括至少兩層。
12. 權(quán)利要求11的方法，其中所述至少兩層為可修飾膜層。
13. 權(quán)利要求1的方法，其中所述熱塑性膜包括可修飾膜。
14. 權(quán)利要求13的方法，其中所述可修飾膜包括可膨脹膜，所述方法 還包括使所述可膨脹膜膨脹。
15. 權(quán)利要求1的方法，其中所述簇絨基材包括地毯和人造草皮中至少之一》
16. 權(quán)利要求15的方法，其中所述層合地毯或人造草皮具有至少2kg 的簇絨鎖定。
17. 權(quán)利要求1的方法，還包括在所述簇絨基材和所述熱塑性膜之間施 用水性分散體層。
18. 權(quán)利要求17的方法，其中所述水性分散體層包括 熱塑性樹脂；和水；其中所述水性分散體的平均體積直徑粒度為約0.3至約8.0微米。
19. 權(quán)利要求18的方法，其中所述水性分散體還包括分散體穩(wěn)定劑。
20. 權(quán)利要求18的方法，其中所述熱塑性樹脂包括基于乙烯的均聚物、 基于乙烯的共聚物、基于乙烯的互聚物或基于乙烯的多嵌段互聚物，基于 丙烯的均聚物、基于丙烯的共聚物、基于丙烯的互聚物或基于丙烯的多嵌 段互聚物，或它們的組合。
21. 權(quán)利要求18的方法，其中所述水性分散體還包括乙烯-乙酸乙烯酯 共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、環(huán)氧樹脂、丙烯酸類聚合物、氨基曱酸酯 聚合物，或它們的單體中的至少一種。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法制造的地毯。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法制造的人造草皮。
24. —種用于層合基材的裝置，所述裝置包括用于在簇絨基材上設(shè)置熱塑性膜的系統(tǒng)； 用于加熱軟化所述熱塑性膜的加熱器；和用于使所述熱塑性膜吸入到所述簇絨基材中的真空設(shè)備。
25. 權(quán)利要求24的裝置，還包括用于在所述熱塑性膜上設(shè)置第二基材的系統(tǒng)。
26. 權(quán)利要求24的裝置，還包括用于冷卻所述軟化的熱塑性膜的冷卻器。
27. 權(quán)利要求26的裝置，其中所述冷卻器還包括用于在冷卻期間使所 述熱塑性膜吸入到所述簇絨基材中的真空設(shè)備。
全文摘要
一種用于層合基材的方法，其中所述方法可以包括在多孔基材(15)上設(shè)置至少一個(gè)熱塑性膜(15)；加熱軟化所述至少一個(gè)熱塑性膜(15)；使所述至少一個(gè)熱塑性膜(15)和所述多孔基材(15)結(jié)合，從而形成層合的基材；以及冷卻所述層合的基材；其中所述結(jié)合包括使所述熱塑性膜(15)吸入到所述多孔基材(15)中。一種用于層合基材的裝置，其中所述裝置可以包括用于在簇絨基材上設(shè)置熱塑性膜的系統(tǒng)；用于加熱軟化所述熱塑性膜的加熱器；和用于使所述熱塑性膜吸入到所述簇絨基材中的真空設(shè)備。
文檔編號(hào)B32B37/10GK101678667SQ200880018440
公開日2010年3月24日 申請日期2008年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月3日
發(fā)明者伊曼紐爾·C·伊馮, 彼得·桑德庫勒, 洛伊克·E·切里厄, 米格爾·A·普列托 申請人:陶氏環(huán)球技術(shù)公司