專利名稱:紡織品結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本申請涉及一系列可用于覆蓋各種表面的紡織品結(jié)構(gòu),該紡織品結(jié)構(gòu)包括紡織品基質(zhì),該基質(zhì)具有低能表面,并能使水汽穿過該基質(zhì)。在一個實施方式中,紡織品基質(zhì)的正面經(jīng)過低能表面處理,紡織品基質(zhì)的背面具有粘合劑。成品紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物可以被牢固地、但是可松脫(releasable)地粘貼到干凈、光滑的表面上。
背景技術(shù):
已經(jīng)發(fā)現(xiàn),這種紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物特別適用于作為墻壁或天花板的內(nèi)部覆蓋物。盡管該復合物能夠安全地貼在支持表面上數(shù)年,在安裝過程中,該復合物的一個實施方式可以被輕易地清除并重新定位,而且,如果需要的話,可以在不損壞任何其下傳統(tǒng)支持表面的情況下被清除。此外,所述復合物物基本上是非自粘結(jié)、可正反面相對(face-to-back)的(使得它可以無需使用隔離紙或類似物而被卷起),被清除時基本上無殘留(使得該復合物可以得以再次使用),(由于其表面能低而)防污防垢,而且,如果需要的話,可以被制成易于清潔、防霉、或者具有其他性能,這取決于與包括該復合物的各種片層相關(guān)的化學性質(zhì)。
如果期望的粘合劑是在安裝時獨立施用(于紡織品、或施用于支持表面或二者),復合物的紡織品基質(zhì)部分可以制成不含整體粘合劑層。但是,除非特別說明,本文所討論的紡織品結(jié)構(gòu)的各個實施方式包括如此制成的紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物,而不是在安裝時使用本文公開的紡織品基質(zhì)和粘合劑就地形成的紡織品結(jié)構(gòu)。
當用作傳統(tǒng)墻面覆蓋物的代替品時,本文所述的紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物通過克服由于安裝、使用和清除傳統(tǒng)壁紙帶來的大量問題,為壁紙和壁紙邊緣提供了一種誘人的代用品。傳統(tǒng)壁紙通常包括紙層或乙烯基層,使用粘合劑背襯或壁紙漿糊貼到墻上,粘合劑背襯通過用水潤濕壁紙而激活(在預粘貼壁紙的情況下),壁紙漿糊被鋪展在壁紙背面或墻自身上(在未糊制的壁紙的情況下)。在潤濕或施用粘合劑之后,用特殊的方式將壁紙“卷起(book)”或折疊,使粘合劑與壁紙正面的接觸程度降至最低。除了經(jīng)驗最豐富的安裝工人以外,這種安裝方法對所有人來說都很枯燥乏味,通常需要很多凌亂、耗時的步驟,要求使用水盆、刷子、整直滾筒、罩單、刀片和許多其他工具,購買這些工具增加了安裝工人的額外成本。
許多壁紙粘貼失敗是由于粘貼前表面處理不充分造成的。最低限度地,表面處理包括洗刷墻壁,除去經(jīng)年的灰塵、油漬、或污垢。但是,在新建筑物的情況下,如果墻壁未經(jīng)拋光,拋光墻壁需要進行抹墻、砂紙打磨,可能還需要用涂料或底漆的底涂層對墻壁進行打底。
從表面處理的角度來看,如果墻壁已經(jīng)被貼過壁紙,則情況可能會更糟糕。一旦安裝后,許多傳統(tǒng)墻壁覆蓋物的持久性往往會超過它們的使用壽命。在許多情況下,清除傳統(tǒng)墻壁覆蓋物的過程在耗時、難度和乏味方面不亞于安裝過程,并且更甚。傳統(tǒng)壁紙經(jīng)常是多層結(jié)構(gòu),在清除過程中傾向于發(fā)生分層,需要逐層地去清除壁紙。通常的情況還有,壁紙本身不會均勻、整張地剝落,而是呈不規(guī)則的碎片狀剝落,常常(并且是不期望的)伴有下面的墻皮剝落,這種情況使得表面處理活動的清單上又增加了墻面修復。同安裝一樣,清除也有其自身的一套特殊工具化學噴霧器或凝膠、劃紙工具、蒸氣機、刮刀和類似工具。
傳統(tǒng)墻壁覆蓋物有時遇到的一個問題是,但是,也是潛在的更大的問題,墻壁和墻壁覆蓋物之間的界面上出現(xiàn)水汽,這是由于水汽透過墻壁遷移造成的。這種情況經(jīng)常等到發(fā)生相當嚴重的破損時才能檢測到,它不僅由于水汽使墻壁覆蓋物從其下的支持表面上松脫而造成墻壁覆蓋物下垂或鼓起的不良外觀,而且還是造成霉菌生長、墻表瓦解、和其他非常嚴重的問題的重要原因。
傳統(tǒng)的壁紙優(yōu)點僅限于能夠保持外表干凈嶄新(尤其是使用花紋壁紙的情況下,也可以是刺繡形成的花紋),并能夠防止家具或其他物體偶然掘鑿引起的破壞。
發(fā)明內(nèi)容
在各種實施方式中,本文所述的紡織品結(jié)構(gòu)成功解決了這些問題。使用該紡織品結(jié)構(gòu)通??梢允固幚韷γ嫠璧臅r間最少,當與合適的粘合劑一起使用時,紡織品基質(zhì)能夠粘貼到任何干燥、無灰塵的相對光滑的固體表面。該結(jié)構(gòu)出乎意料的優(yōu)點在于它能夠掩蓋微小的墻面缺陷和破損,從螺絲釘和釘眼到未拋光的干飾面內(nèi)墻接縫,到墻板上的小凹坑或凸起。這種掩蓋缺陷的能力節(jié)約了安裝工人用以處理墻面的時間。
使用整體粘合層形成紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物便不再需要骯臟的濕粘合劑。但是,使用精心選擇的粘合劑,本文所述的紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物在用于墻壁覆蓋應用時可以提供幾種額外的優(yōu)點。例如,它自身可以卷起,不再需要“booking”或其他特殊處理。粘貼復合物僅需要輥子(或其他施加均勻的力的裝置)和剃刀片型的刀具(用于在天花板和/或地板上切割)。如果需要的話,該復合物可以被暫時清除,并且可以在墻上多次重新定位,這一點在布置相鄰復合物板的圖案時是合乎需要的。此外,該復合物的結(jié)構(gòu)還可以將水汽帶離墻表面,這樣有效地解決了松脫、霉菌生長、墻面瓦解和由于水汽被截留在墻面覆蓋物下引發(fā)的其他問題。
通常,粘合劑是壓敏型(即,觸壓粘合劑,干燥后保持永久粘合)或可松脫的(即,粘合劑隨時能被清除,在支持表面上無殘留,并不損壞支持表面),尤其是后者,更適合與本文公開的紡織品結(jié)構(gòu)結(jié)合使用。在許多實施方式中,既是壓敏型又可松脫的粘合劑尤其有利。
本文所述的紡織品結(jié)構(gòu)的實施方式包括防污低表面能處理,但是,可以進一步包括去污處理。這種處理使得復合物抵抗大多數(shù)污染,而且,在很多情況下,使得使用者可以清除吸收到復合物中的污漬,因此,還解決了許多傳統(tǒng)墻壁覆蓋物所具有的另一個問題。
由于該基質(zhì)可以用合適的壓敏粘合劑(即,作為紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物的一部分)連接到墻上,事實上不需要工具就能輕易地清除,基本不會在墻上留下粘合劑殘留,并且基本不會損壞墻壁。由于其撕裂強度比較高(即,推薦的最小梯形(trap)撕裂強度至少為大約5磅或更高,優(yōu)選為大約10磅或更高,在“機器”和“垂直于機器方向”(如本文所定義)上均優(yōu)選較大的值,其根據(jù)ASTM測試方法D-5733-99測量,該最小值基本上在各個方向上均等),紡織品基質(zhì)(或紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物)可以用其粘貼所用的整片形式而被清除。這個特征是基質(zhì)的撕裂強度和粘合劑(較低的)剝離強度之間工程關(guān)系的結(jié)果。為這些應用推薦的壓敏粘合劑在使用中趨于表現(xiàn)出長期的穩(wěn)定性,意指粘合劑與墻壁之間的粘結(jié)強度既不會隨著時間減弱也不會大大增強。盡管安裝該紡織品結(jié)構(gòu)和形成本文所述的紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物時也可以使用非可松脫粘合劑,應當理解到,使用可松脫壓敏型粘合劑可以最好地確保初次安裝之后的任何時間(甚至幾年),使用最小的力便能清除該紡織品基質(zhì)。應該注意的是,在有些情況下為了確保完全清除,在粘合基質(zhì)/粘合劑復合物之前,在支持表面上施用一層或多層(干燥)合適底層的涂層也是可取的,這取決于所用的粘合劑、其下支持表面的性質(zhì)、以及其他因素。
這種可移除性的相對輕松為那些不會粘貼壁紙或不愿意忍受傳統(tǒng)壁紙諸多安裝步驟的人提供了裝飾的機會。例如,紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物可以很容易地在居住者被規(guī)定不能永久性地改變墻壁的公寓和宿舍房間內(nèi)使用,或者用于裝飾兒童房,以滿足房間裝飾風格可變化以適應兒童品味變化的需要。在酒店、辦公室和其他商業(yè)性場所,紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物的易清除性能使得破損區(qū)域容易替換。此外,該復合物還可以設(shè)計成包括各種添加劑,例如,阻燃劑、防霉劑和類似添加劑,以增強用于特定指定環(huán)境的復合物的性能。
參考以下附圖討論各種實施方式的細節(jié)和它們的優(yōu)點。
圖1是本文所述紡織品結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖,其顯示了紡織品基質(zhì)14的正面上的低表面能層12、和基質(zhì)14的背面上的任選打底層(primer)16。粘合劑層18如所示與打底層16連接,但是也可以直接連接在基質(zhì)14的背面。存在有使得水汽可以穿過基質(zhì)輸送的基質(zhì)和低表面能層內(nèi)的空隙,但是未顯示。
圖2是本文所述紡織品結(jié)構(gòu)的另一個實施方式的橫截面示意圖,其中紡織品基質(zhì)22由低表面能紗線構(gòu)成,低表面能紗線是指紗線本身或者固有具有表面能低的外表面(從而在基質(zhì)22的正面上建立低能表面21),紡織品基質(zhì)22的背面具有粘合劑層26。另外顯示了位于基質(zhì)22的背面和粘合劑層26之間的任選的打底層24。存在有使得水汽可以穿過基質(zhì)輸送的基質(zhì)內(nèi)的空隙,但是未顯示。
圖3是本文所述紡織品結(jié)構(gòu)的另一個實施方式的橫截面示意圖,其顯示了紡織品基質(zhì)34的正面上的低表面能層32。另外顯示了紡織品基質(zhì)34的背面上的打底層36。存在有使得水汽可以穿過基質(zhì)輸送的基質(zhì)和低表面能層內(nèi)的空隙,但是未顯示。
圖4是本文所述紡織品結(jié)構(gòu)的再另一個實施方式的橫截面示意圖,其顯示了具有低能表面41的紡織品基質(zhì)42、任選的打底層44、粘合劑層46、和與粘合劑層46相鄰的隔離層(release sheet)48。
圖5是機織基質(zhì)/粘合劑復合物50的平面示意圖,其中單根紗線之間的間隙被放大(即51穿過55)。沒有示出,但是基質(zhì)50的正面上存在有低表面能層,基質(zhì)50的背面上存在有粘合劑層和位于紡織品背面與粘合劑層之間的任選的打底層。6-6處所表示的橫截面示于圖6A和6B。
圖6A是當復合物輕輕按壓在支持表面上時,圖5的基質(zhì)/粘合劑復合物沿線6-6的橫截面示意圖。粘合劑與表面接觸的區(qū)域以△A表示。
圖6B是當復合物緊緊按壓在支持表面上時,圖5的基質(zhì)/粘合劑復合物沿線6-6的橫截面示意圖。粘合劑與表面接觸的區(qū)域以△B表示,與圖6A中所指的對應區(qū)域△A對比。
圖7A是用基質(zhì)/粘合劑復合物卷覆蓋墻面70的一種方法的示意圖,該復合物以相鄰并匹配的方式安裝。實施時,安裝人員將復合物72的一端置于墻70的上邊緣,將復合物72輕輕地貼到墻70上。然后安裝人員展開復合物72,將復合物72的打開部分貼到墻70上,根據(jù)需要用刀片74進行切割。如果復合物72的一條貼歪了,它可以根據(jù)需要很容易地被揭起并重新定位。
圖7B是圖7A方法的示意圖,不同指出在于復合物76具有彎曲側(cè)邊(此處表示為弧形),為了區(qū)分復合物76相鄰平面的縫隙,該側(cè)邊設(shè)計成相鄰平面的側(cè)邊鑲嵌或排列成行。應該注意,盡管所示為矩形平面,其他尺寸和形狀合適的平面也一樣好用。
圖8是用于制造本文所公開基質(zhì)結(jié)構(gòu)或基質(zhì)/粘合劑復合物的獨立-傳統(tǒng)步驟的工藝流程圖。
具體實施例方式
本公開內(nèi)容涉及用來裝飾或保護內(nèi)部(或適當保護的外部)表面的可滲透水汽的紡織品結(jié)構(gòu)的幾種實施方式。在圖1的實施方式中,紡織品基質(zhì)14在其正面上具有低表面能處理12,在其背面上具有任選的打底層16,其上連有粘合劑層18。因此,制成的基質(zhì)/粘合劑復合物包括低能表面12和粘合劑層18,二者均至少部分地結(jié)合到紡織品基質(zhì)14中。粘合劑18滲入紡織品基質(zhì)14內(nèi)是人們所期望的,以在各組成部分之間形成牢固的物理粘合,從而防止其后發(fā)生脫層(即分開),并確保復合物10在從支持表面剝離時殘留很少或無殘留。另外發(fā)現(xiàn),粘合劑滲透可以減少切割后的復合物散邊(fraying)磨損碎屑。
應該注意的是,低表面能處理12和粘合劑18向紡織品基質(zhì)14內(nèi)滲透的程度可以根據(jù)所用的技術(shù)來控制。附圖中很難準確地描繪滲透程度,滲透程度在某種程度上取決于任選打底層16的存在。具體地,圖1所示的滲透程度的描繪是示意性的,而不是用來進行限定。作為例子,當通過浸軋施用時,低表面能處理12通常被吸收到整個紡織品基質(zhì)14中,而不是作為織物內(nèi)分散的層而存在,如圖1所描繪的那樣。將低表面能處理12發(fā)泡進入紡織品基質(zhì)14內(nèi)也是優(yōu)選的,因為經(jīng)過發(fā)泡的低表面能處理12不會完全滲透基質(zhì)14,從而使得粘合劑18能夠更深入地滲透到基質(zhì)14中(由于低能表面具有破壞粘合劑18與基質(zhì)14的紗線和纖維之間正常連接的趨勢)。
圖2描繪了類似于圖1的結(jié)構(gòu)20,但是不含低表面能層。在此,由于紡織品基質(zhì)是由具有低能表面的單根紗線構(gòu)成,紡織品基質(zhì)產(chǎn)生其低能表面,紗線上的低能表面是在紡織品基質(zhì)的形成過程之前對單根紗線進行復合(例如,聚酯)或低表面能處理的結(jié)果。圖1中顯示出任選的打底層24。圖3描繪了類似于圖1的實施方式的紡織品結(jié)構(gòu)30(顯示出低表面能層32和任選的打底層36)。對于該實施方式,在安裝時,與支持表面的連接將會包括將粘合劑涂施于紡織品基質(zhì)34的背面(或者,如果有的話,涂施于打底層36)、涂施于支持表面、或者涂施于這二者。圖4的實施方式意指顯示出使用隔離紙;為了這一目的,選擇圖2的實施方式(帶有粘結(jié)層26)(盡管本來也可以使用圖1的實施方式)來描繪這種情形,其中,低能表面41對紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物40自粘結(jié)的防止不足以達到預期程度。下面將討論這些和其他的實施方式。
由于圖1和2的紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物的主要預期用途是作為裝飾性或保護性的墻面覆蓋物,因此在本公開內(nèi)容中,該復合物可以被稱作墻面覆蓋物,但是并非要限制它的諸多其他潛在用途或本文的一般性啟示。當選擇適當?shù)募徔椘坊|(zhì)、低能表面處理(如果需要的話)、粘合劑、添加劑,以及適當?shù)恼w結(jié)構(gòu)(包括為提供額外的撕裂強度、抗擊穿性、或其他所需特性而任選使用各種增強層)而構(gòu)建時,這種復合物可以適用于多種用途或用于多種支持表面。根據(jù)環(huán)境需要,可以預期,粘合劑的性質(zhì)(例如,可松脫型、壓敏型、永久型等)可以與本文公開的紡織品結(jié)構(gòu)結(jié)合使用。
但是,本公開并不限于這種復合物??梢灶A計,粘合劑和紡織品基質(zhì)可以單獨應用于支持表面,例如,使用圖3中描繪的結(jié)構(gòu),從而就地形成本文所述的紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物結(jié)構(gòu)。進一步預計,在另一個實施方式中,再次類似于圖3中的實施方式,復合物的紡織品基質(zhì)部分可以與任何合適的粘合劑一起使用,而不用考慮它的可松脫性質(zhì)(或者缺乏這種性質(zhì)),在這種情況下,紡織品基質(zhì)的美感將與裝飾表面的優(yōu)點結(jié)合起來,該裝飾表面能夠輸送水汽,任選地,還可以表現(xiàn)出一些本文述及的其他特性,例如,易清洗、防污、防霉等。
盡管本文所公開公開的紡織品結(jié)構(gòu)(具有或不具有各種粘合劑層)的主要用途包括墻壁覆蓋物和其他應用,在這些用途中相對輕質(zhì)的基質(zhì)(通常稱作各種紡織品基質(zhì)的類型)通常是優(yōu)選的,但是可以預見到,較厚和/或較重的紡織品基質(zhì)(包括,例如,墊型或地毯型基質(zhì))也可以成功地應用于一定的最終用途,只要它們同樣適合,例如,足夠柔韌以便符合于目標表面,提供水汽的輸送等。在墻壁覆蓋物保持在墻上數(shù)年不剝落或松弛,但是最終清除時仍能保持它的可清除性和可松脫性,不會損壞其下的墻面或留下殘留物的情況下,當應用于支持表面時,基質(zhì)的物理重量不應當超過粘合劑或復合物的剝離強度,帶有適當?shù)陌踩吘墶?br>
紡織品基質(zhì)通過這些討論,紡織品基質(zhì)(根據(jù)上下文需要,也指復合物)優(yōu)選地具有正面(即,將復合物應用于支持表面如墻上之后面朝外的那一側(cè))和背面(即,直接與復合物所貼的墻或其他支持表面相對并且接觸的那一側(cè))。在大多數(shù)情況下,復合物中紡織品基質(zhì)部分的前后面在形成復合物之前結(jié)構(gòu)一致,并且,由于通常構(gòu)成紡織品基質(zhì)的紗線或纖維的三維性質(zhì),前后面會呈現(xiàn)出一定程度的外形(contouring)或質(zhì)地,尤其是在單根紗線或纖維重疊或纏結(jié)的區(qū)域,這可以在單根紗線或纖維直徑數(shù)量級上表征。這些外形可以稱為“精細尺度(fine scale)”外形或質(zhì)地,以將其與諸如壓花紡織品基質(zhì)、或起絨或絨頭紡織品基質(zhì)、尤其是那些在不同高度處具有拉毛或起絨紗線的紡織品基質(zhì)有關(guān)的中等或大的尺度區(qū)分開。
紡織品基質(zhì)可以由任意合適的紡織纖維、長絲或紗線構(gòu)成。這些紗線或纖維可以包括常見的市售材料,例如,尼龍、聚酯、聚丙烯、聚丙烯酸系纖維、烯烴(例如,聚乙烯或聚丙烯)、纖維素材料(例如,人造纖維或棉)、毛、及其混紡、以及其他材料(例如,絲綢、亞麻、各種芳族聚酰胺、玻璃纖維等)。應當認識到,任何所討論的具體聚合物均意指包括其均聚物和共聚物。
還應當認識到,紡織品基質(zhì)的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)取決于紡織品結(jié)構(gòu)或復合物所預期的整體上的物理和美學特征,同樣也取決于復合物制造過程中能實現(xiàn)的或所預期的工藝步驟。因此,如果墻壁覆蓋物用來提供吸音性能或者對內(nèi)表面貢獻相當大的美學“分量”,所選擇的紡織品基質(zhì)可以具有起絨或絨頭的正面,或者可以使用簇絨或粘合技術(shù)來構(gòu)成。類似地,如果由于諸如工藝限制在基質(zhì)形成步驟之后取消整體低能處理,優(yōu)選的低能表面特征則可以通過使用本身具有低表面能的紗線如聚酯紗線來構(gòu)成基質(zhì)。但是,應該注意的是,如果使用這些低表面能的紗線,基質(zhì)背面上存在有這些紗線可以對粘合劑層或其他層粘貼到背面上產(chǎn)生不利影響,當基質(zhì)粘貼在支持表面上時,還可以對所得到的粘結(jié)程度產(chǎn)生不利影響。
通常,合成纖維由于其抵抗微生物降解、潤濕后抗膨脹的趨勢而優(yōu)于天然纖維。在合成纖維當中,聚酯由于自身的低能表面和附帶的持久防污性而優(yōu)于尼龍。如果最終產(chǎn)品中的設(shè)計紗線是預期的,或者紗線特別適合于紡前染色(例如,聚丙烯),可以任選地對所選的紗線(或多種紗線,如果使用不同的類型)進行紡前染色。取決于復合物的預計外觀和預計的最終用途特點,紗線可以進行變形或不經(jīng)變形。
紡織品基質(zhì)的可能結(jié)構(gòu)包括各種類型的機織結(jié)構(gòu)或針織結(jié)構(gòu),也可以使用非織造結(jié)構(gòu)。大多數(shù)非織造基質(zhì)具有在切割時防拆散或滑溜的趨勢,這一點在某些應用中是有利的,并且避免了對粘合劑等的需求。當用作墻壁覆蓋物時,紡織品基質(zhì)具有相對光滑的正面是有利的,盡管預見到正面可以是有外形或有圖案的,或者可以具有針織或絨頭結(jié)構(gòu)。也可以使用具有絨頭或起絨表面的簇絨或粘結(jié)基質(zhì)。紡織品基質(zhì)的結(jié)構(gòu)應該具有足夠的物理強度和尺寸穩(wěn)定性,使得基質(zhì)或者基質(zhì)作為其中一部分的任何復合物可以在不發(fā)生撕裂或者損害復合物幾何形狀的情況下以重復的方式應用于表面、從表面上剝離、以及再次應用于表面。不論復合物或結(jié)構(gòu),如果希望實現(xiàn)本文所公開的輸送水汽的優(yōu)點,紡織品基質(zhì)應當能夠輸送水汽。
紡織品基質(zhì)的拉伸量影響著基質(zhì)/粘合劑復合物處理或安裝的難易。取決于所用復合物期望的視覺效果,機器方向或垂直于機器方向上有限的拉伸程度通常是容許的。如本文所用,術(shù)語“機器方向”和“垂直于機器方向”分別指機織紡織品的經(jīng)向和緯向,針織紡織品基質(zhì)的縱向和橫向,對于非織造紡織品基質(zhì),分別指紡織品基質(zhì)穿過基質(zhì)形成機器運動的方向(“機器方向”)和垂直于運動的方向(“垂直于機器方向”)。在某些應用中,例如,將復合物貼在彎曲的或其他三維形狀的表面上,或者通過覆蓋物使可控量的墻壁或天花板表面顯示出,或者在表面上建立特定程度的質(zhì)地時,較高的拉伸程度可能是人們所希望的。反之,將多行有圖案的或印花復合物相互排列(例如將復合物以重復方式用作墻壁覆蓋物)時,為了保持面料之間的設(shè)計幾何形狀,可以優(yōu)選最小的拉伸程度。為了提供這種最小拉伸度,可以單獨或者適當結(jié)合地使用若干技術(shù)中的任何技術(shù),例如,使用相對抗拉伸的基質(zhì)結(jié)構(gòu),在施用粘合劑之前向紡織品基質(zhì)的背面應用更大量的粘結(jié)劑或額外的層(例如,聚氨酯、聚丙烯腈聚合物、各種共聚物或其他添加劑),在其拉伸狀態(tài)下對基質(zhì)進行熱定型(這樣有助于使額外的拉伸度最低)。
墻壁覆蓋物通常采取面料的形式,包括寬度適當、卷成一卷用于儲藏和運輸?shù)拈L條。這樣的面料通常具有平行的直邊(并且如圖7A所示粘貼)。但是,如圖7B所示,這些長條可以具有彎曲或其他不規(guī)則邊緣的幾何形狀,這樣消除相鄰墻面料之間毗鄰的直的接縫,而相鄰墻面間的接縫借助于“曲折”接縫易于從視覺上檢測(即,人們可以改變沿面料長度方向越過一定實際距離的方向,例如,具有圖案的邊緣幾何形狀可以每隔數(shù)英尺重復一次),這有助于掩飾這些接縫。還可以預計,“隨機匹配”的圖案、或者在視覺上包容小的垂直或平行錯位的圖案可以有助于隱藏相鄰面料間的接縫。
僅具有精細尺度外形的紡織品基質(zhì)(即,被視為“平坦”的紡織品基質(zhì))可以在單面或雙面上加以處理,以建立更為夸張的外形表面。在基質(zhì)上形成這種外形可以作為基質(zhì)成形工藝(例如,通過提花織造、多臂織造、圓型針織、經(jīng)編、緯編或拉舍爾經(jīng)編)的一部分實現(xiàn),或者通過后續(xù)步驟實現(xiàn)或增強。可以使用的代表性步驟包括通過加熱流體使局部紗線收縮或熔融(例如,如美國專利第5,148,583號所公開);通過高速流體使紗線錯位(例如,如美國專利第5,235,733號所公開);通過諸如壓花實現(xiàn)紗線變形;紗線熔融或降解,包括化學刻蝕和降解,如本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知。
形成基質(zhì)之后,可以任選地對所生成基質(zhì)的正面和/或背面進行各種合適的表面處整理操作,例如,起絨、砂洗、刷毛或類似操作。然后可以任選地對基質(zhì)進行熱定型,以穩(wěn)定預計的織物寬度和收縮性質(zhì)。在大多數(shù)情況下,表面整理可以用來改善織物正面的外觀、質(zhì)感或手感。但是,可以預計,一些表面整理技術(shù)也可以用于紡織品背面,例如,為了進一步改善基質(zhì)和粘合劑組成部分或其他任選組成部分之間的粘結(jié)性能。例如,美國專利第6,096,156號中主要描述的這種等離子體處理涉及處理紗線或形成的基質(zhì),也可以提供改善粘合性的方法。
這些技術(shù)的集合并不是排他性的,可以預見到,可以在同一基質(zhì)上使用兩種或多種技術(shù),并且對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,可以容易地使用或結(jié)合使用其他傳統(tǒng)工藝來改進基質(zhì)的外觀。
例如,基質(zhì)還可以進行印花或染色,比便在基質(zhì)上形成美學上賞心悅目的裝飾性圖案??梢酝ㄟ^多種適用于纖維或紗線的染色和/或印花技術(shù)對基質(zhì)進行染色,例如,用分散染料進行高溫噴射染色,熱溶染色、軋染、轉(zhuǎn)移印花、篩網(wǎng)印花、數(shù)字印花、噴墨印花、凸版印花、或本領(lǐng)域其他可比紡織品常用的技術(shù)。印花可以形成織物時在線進行,或者稍后進行。此外,可以在形成基質(zhì)之前對構(gòu)成基質(zhì)的纖維或紗線通過合適的方法進行染色(例如,通過卷裝染色、紡前染色、或經(jīng)軸染色),或者它們也可以不染色。在一個實施方式中,可以預見到,在溶劑基染料可以與本文所述的粘合劑隔離劑更好地相容的情況下,基質(zhì)用溶劑基染料、而不是用水相染料進行印花。
基質(zhì)或復合物的正面一側(cè)由低能表面構(gòu)成。表面的低能性質(zhì)可以通過使用本身疏水或疏油的紗線、在形成基質(zhì)之前或之后在紗線上應用低表面能劑(例如氟碳化合物、硅酮,或蠟)、或者可以結(jié)合這些技術(shù)來實現(xiàn)。當?shù)捅砻婺芴幚碜鳛榉稚⒌膶邮褂脮r,使得基質(zhì)的正面和背面具有更好地適應其各自功能的不同的表面能性質(zhì)。盡管下文對該實施方式(尤其是結(jié)合有共同形成紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物的反面一側(cè)的適當粘合劑的整體層時)進行了詳述,也不應當推測該實施方式相對于其他以各種詳細程度公開或討論的實施方式而言一定是優(yōu)選的。在任何情況下,低能表面優(yōu)選為可滲透水汽,即,能夠使水汽從復合物的背面穿過復合物到達正面。
與基質(zhì)相關(guān)的透濕程度取決于所選低表面能劑自身的滲透性、以及由這些試劑形成的任何層的閉合/非閉合性質(zhì)。滲透性與連續(xù)層使得水汽對流性或非對流性輸送的能力有關(guān)。在上下文中,“閉合性”是指對氣體或水蒸汽對流穿過基質(zhì)形成阻礙。如果該層由透濕性材料構(gòu)成,以非閉合方式應用于基質(zhì)表面(即,存在于基質(zhì)中的天然空隙保持不堵塞),人們可以預計水汽穿過基質(zhì)輸送的程度很高。反之,如果該層由相對不透水汽的材料構(gòu)成,以閉合方式應用于基質(zhì)表面(即,在基質(zhì)上形成傾向于阻塞或封閉基質(zhì)中存在的天然空隙的基本連續(xù)的層),人們可以預計水汽穿過該層輸送的程度很低,如傳統(tǒng)的乙烯基覆蓋壁紙那樣。
作為有效的概括(具有顯著的例外情況),據(jù)信,層的閉合程度決定了材料自身的滲透性能,從而導致非滲透材料的非閉合層比由自身滲透性材料構(gòu)成的閉合層表現(xiàn)出更高的水分輸送程度。這表明,涂層、處理劑、或?qū)拥男问降娜魏尾牧?例如本文所列的那些材料)的應用均應當非閉合性地進行,如果閉合性進行的話,應當僅涉及自身可滲透水汽的材料。
在一個主要實施方式中,將低表面能處理應用于紡織品基質(zhì),形成或多或少適合于構(gòu)成基質(zhì)的單根紗線的表面的非閉合層,并為水汽從紡織品背面到前面的對流通過提供空隙通道。如果至少在基質(zhì)或紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物的正面進行該處理,當復合物被卷成圓筒(例如,卷裝)時,低表面能處理可以防止任何與基質(zhì)或復合物背面相連的粘合劑成分粘貼到紡織品基質(zhì)的正面上。在基質(zhì)/粘合劑復合物將要長期卷放,可能經(jīng)歷溫度濕度波動很大的情況下,這一性質(zhì)尤其有利。它還提供以下優(yōu)點在制造過程中,或者在加工或安裝時將粘合劑涂施于基質(zhì)背面或直接涂施于墻壁或其他支持表面上時,防止粘合劑成分漏出或者滲入到紡織品基質(zhì)正面(又稱“滲膠”)。這種處理進一步為基質(zhì)/粘合劑復合物提供斥水性,而且,還可以取決于其組成提供斥油性。這兩種拒斥性能在使用過程中對于防污是十分有益的。
為了在基質(zhì)或復合物的正面得到低能表面,可以用具有疏水性并優(yōu)選具有至少部分疏油性的試劑對基質(zhì)進行處理。這些試劑包括蠟、硅酮、某些疏水樹脂、含氟聚合物、和類似物、及其組合。含氟聚合物是尤其適用于這種應用的低表面能試劑。這些含氟聚合物的非限制性例子包括獲自Mitsubishi International Corporation of New York,NewYork的REPEARL F8025含氟聚合物和REPEARL F-89含氟聚合物,以及獲自E.I.DuPont deNemours of Wilmington,Delaware的ZONYL7713含氟聚合物。可用于該用途的化學組合物還有2003年1月提交、Kimbrell,Jr.等人的、共同轉(zhuǎn)讓給美利肯公司的美國專利申請第10/340,300的保護主題,再次將其全部內(nèi)容并入作為參考。
硅基化合物的含水乳液(其包括,例如,交聯(lián)硅酮酮的乳液)也可以作為低表面能劑,盡管它們傾向于表現(xiàn)出相對溫和的疏油性??梢允褂弥T多分子量范圍很廣的硅基化合物,例如,含有聚硅氧烷的硅基化合物,其包括,例如,聚二甲基硅氧烷和二甲基氫聚硅氧烷(dimethyl hydrogen polysiloxane)。
天然或合成的蠟或其混合物也可以作為低表面能處理劑。合適的自然蠟包括礦物蠟(例如結(jié)晶或無定形石蠟)植物蠟、和動物蠟(例如蜂蠟)。合適的合成蠟包括脂肪醇和酸、脂肪酸酯、和甘油酯。
除以上討論的低表面能處理劑之外,可以單獨或者優(yōu)選與上述的低表面能處理劑結(jié)合使用去污劑,使紡織品具有去污性能。去污劑包括乙氧基化聚酯、磺化聚酯、乙氧基化尼龍、羧化丙烯酸樹脂、纖維素酯或醚、水解的聚馬來酸酐聚合物、聚乙烯醇聚合物、聚丙烯酰胺聚合物、氟化去污聚合物、乙氧基化硅酮聚合物、聚氧乙烯聚合物、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、和類似物、及其組合。可以有效果的氟化去污劑(僅作為例子而不是進行限定)包括Daikin Corporation出售的商品名為UNIDYNE TG-992的含氟聚合物;Mitsubishi Corporation出售的商品名為REPEARL SR1100的含氟聚合物;以及E.I.DuPontdeNemours出售的商品名為ZONYL 7910的含氟聚合物。
基質(zhì)/粘合劑復合物的正面一側(cè)可以結(jié)合入各種其他的添加劑,使復合物具有預期的性質(zhì),其他添加劑統(tǒng)稱為“任選的處理劑”。下文的討論是示例性的,而不是窮舉的??梢灶A見到,如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知,下文討論的添加劑之外的添加劑也可以作為任選的處理劑的一部分,結(jié)合到基質(zhì)的正面或背面中或結(jié)合入其內(nèi)。另外可以在基質(zhì)的形成過程之前將這些添加劑結(jié)合到基質(zhì)纖維或紗線中。
作為例子,可以使用含有以下化學物質(zhì)的整理劑對基質(zhì)進行處理例如,殺生物劑、阻燃劑、紫外線穩(wěn)定劑、光催化劑、抗氧化劑、著色劑、潤滑劑、抗靜電劑、射頻屏蔽劑、芳香劑、氣味吸收劑或中和劑、和類似物、或者其組合。應用這些整理劑可以通過浸漬涂層、浸軋、噴射、泡沫涂層或其他將可控量懸液應用于紡織品基質(zhì)的技術(shù)進行。許多這樣的化學組合物可以與低表面能劑同時應用,或者用低表面能劑和/或去污劑處理之前應用這些組合物。還有可能,用低表面能劑和/或去污劑處理之后,使用合適的技術(shù)(例如,盡染技術(shù))來應用這些組合物。
還可以將許多上述的化學添加劑結(jié)合到打底層或粘合劑組分中。該層通常由廉價聚合物或增稠的添加劑組成。使用打底層時,它通常應用于織物背面,以增加體積并使最終復合物的表面形貌和諧。但是,打底層還可以用于其他用途,這些用途包括防止后來應用的粘合劑滲透到基質(zhì)正面、改善基質(zhì)和任何后來應用的與復合物背面相連的粘合劑層之間的粘結(jié)性、和為其他功能性添加劑(例如殺生物劑、阻燃劑、促進水分輸送的填料或結(jié)構(gòu)如泡沫)提供方便的載體、以及類似用途。應當理解到,這些添加劑還可以位于基質(zhì)內(nèi)、粘合劑層內(nèi)或者位于復合物其他部分中。如果作為閉合層應用,打底層應當是透濕性的。應該注意,該打底層不同于任何可以應用于支持表面以進行密封或保護其在基質(zhì)或基質(zhì)/粘合劑復合物從該表面去除時不受損壞的涂料打底層。如別處所述,該涂料打底層可以被推薦與一些類型的粘合劑或支持表面結(jié)合使用,或者根據(jù)其他情況認為有這種需要。
低表面能劑或任何任選的處理劑可以同時或者順序應用于紡織品基質(zhì)。例如,可以將這些試劑加入到同一溶液中,也可以含有交聯(lián)劑,然后通過浸軋將其同時應用于紡織品基質(zhì)。將化學試劑(或多種化學試劑)應用于紡織品基質(zhì)之后,通常對處理過的基質(zhì)進行干燥步驟,使多余液體蒸發(fā),將固體活性成分留在處理過的基質(zhì)表面上。在另一個實施方式中,將去污劑應用于基質(zhì),然后將低表面能處理劑應用于濕或干的基質(zhì),在基質(zhì)表面上形成層狀非閉合化學處理層。
干燥可以通過任何常用于制造操作的技術(shù)完成,例如,拉幅機干熱、微波能、紅外加熱、蒸汽、超熱蒸汽、高壓、或類似技術(shù)、或者其任意組合??梢詫μ幚磉^的基質(zhì)進行額外的加熱步驟,以增強化學試劑(或多種化學試劑)的性能和耐久性。作為例子,額外的加熱可以(a)使化學試劑活性組分的分散微粒一起熔融流動,形成均勻的粘結(jié)性膜狀層;(b)誘導化學試劑某些鏈段的優(yōu)選排列;或者(c)它們的結(jié)合。
可以預見,在基質(zhì)背面已涂有粘合劑的情況下,作為低表面能處理的任選方案,在某些應用中使用可清除地連接在粘合劑組分上的隔離層(如圖3C所示)是合乎要求的。如本領(lǐng)域所知,“隔離層”通常用來防止粘合劑組分在后續(xù)加工過程(例如,切割、印花和卷裝)中被污染,并且在背面有粘合劑的基質(zhì)被卷起時防止不希望發(fā)生的自粘結(jié)。使用者通常在將復合物應用于選定表面之前手工出去隔離層。
隔離層及其制備方法是公知的。通常,隔離層包括支持層(例如牛皮紙),其在一個表面(隔離面)上涂覆或浸有合適的隔離材料(例如硅酮或蠟),該隔離材料對于粘合劑成分具有良好的隔離性能,使得安裝者事后可以很容易地揭去隔離層??梢酝ㄟ^粘合劑轉(zhuǎn)移涂布將隔離層結(jié)合到紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物中,首先將粘合劑涂布在隔離層上,將隔離層的粘合劑一側(cè)按壓到紡織品背面。隔離層可以留在原地,將復合物卷起儲藏。當展開時,使用者可以揭去隔離層,留下連接在紡織品基質(zhì)上的粘合劑。應當理解到,使用這種隔離層不應當干擾安裝之后的基質(zhì)透濕性,也不應當排除在基質(zhì)或復合物正面使用所需的任選處理劑。
粘合劑在一些實施方式中,紡織品基質(zhì)是基質(zhì)/粘合劑復合物的一部分,紡織品背面載有粘合劑。更具體地,這樣結(jié)合使用粘合劑和基質(zhì)可以形成這樣的基質(zhì)/粘合劑復合物無論粘結(jié)多持久(即從幾秒至多年),該復合物使得基質(zhì)被除去時不會撕扯或嚴重損壞其下的表面,也基本不會在表面上留下粘合劑殘留。以更多的技術(shù)術(shù)語重新說明,這種基質(zhì)/粘合劑復合物具有相當大的結(jié)構(gòu)整體性,粘合劑的剝離強度小于它的內(nèi)聚強度,也小于它所應用的表面的強度(為了防止破壞表面)。在全部公開內(nèi)容中,用來描述粘合劑的術(shù)語“壓敏”是指干燥時保持永久性(即經(jīng)過若干年)粘合的接觸型粘合劑,用于描述粘合劑的術(shù)語“可松脫”是指粘合劑很容易在不會留下顯著殘留或?qū)е缕渌B接表面損壞的情況下被除去。本文所公開的基質(zhì)/粘合劑復合物通常包括可松脫和/或壓敏粘合劑、或者熱塑性熱熔聚合物作為粘合劑。
在選擇合適的粘合劑類型和數(shù)量時,必須考慮若干因素,并且任何組合的選擇應當充分考慮下文所列的特性進行(列出的特性代表一系列非窮舉性的所需、但是并不全是必須的特性)??梢灶A見,令人滿意的粘合劑可以表現(xiàn)出許多或者大多數(shù)、但并非必須是所有的這些特性,對于某些應用來說,可能要求未列出或下文將討論的特性。粘合劑應當與基質(zhì)背面(即應用粘合劑的那一面)形成牢固持久的粘結(jié),與支持表面面形成牢固但是可松脫的粘結(jié)。粘合劑應當表現(xiàn)出相對較高的內(nèi)聚強度,當除去紡織品基質(zhì)后不會在支持表面上留下任何明顯的殘留(包括在上文給出的可松脫粘合劑的定義中)。從復合物和支持面之間粘合的角度來考慮,粘合劑應該具備長期的穩(wěn)定性,隨著時間既不會大大減弱也不會大大增強,不受環(huán)境條件的影響。
粘合劑和紡織品基質(zhì)正面之間應當幾乎不粘接或者完全不粘接(例如,在復合物卷成筒狀用于儲藏或運輸?shù)那闆r下,復合物應該是非自粘結(jié)的,即,粘合劑背面與紡織品的低表面能正面接觸時應當幾乎不粘接或者完全不粘接)。在復合物的粘合劑一側(cè)偶爾與自身接觸的情況下,粘合劑表面之間的粘接應該很容易破壞(即,粘合劑應該是非阻塞性的)。
有利的是,基質(zhì)或基質(zhì)/粘合劑復合物將會很容易重新定位,即,初次安裝之后至少幾天或數(shù)周,經(jīng)過重復循環(huán)使用和移除,粘合劑仍所述的基質(zhì)或基質(zhì)/粘合劑復合物仍保持它的可松脫性和清潔的可釋放性,不發(fā)生拉伸或撕裂,能夠再次粘貼在相同或不同的支持表面上(這種情況可以在基質(zhì)用作墻壁覆蓋物時發(fā)生,墻壁覆蓋物需要在安裝時或稍后于其后重新定位)。
據(jù)知,在許多應用中,輸送水汽的性能(例如,從基質(zhì)/粘合劑復合物的背面輸送至正面)是非常重要的。本文所述的基質(zhì)或基質(zhì)/粘合劑復合物提供了美觀宜人的表面,該表面具有水氣滲透性、而且抗撕裂、具有尺寸穩(wěn)定性。使用應用于基質(zhì)背面、支持表面或二者(在基質(zhì)/粘合劑復合物的情況下,粘合劑已經(jīng)預先應用于基質(zhì))的粘合劑,加入或不加入任選的層或處理劑,該表面可以應用于墻壁或其他表面。
正如本文所述的低表面能處理是非閉合性的,或者以其他方式設(shè)計成使水汽穿過紡織品輸送,類似地,粘合劑應當以使得粘合劑層也可以輸送水汽的方式加以選擇和應用,但是這并不一定意味著必須以非閉合方式應用粘合劑層。粘合劑層組合物可以使該層呈閉合性(即,通過傳統(tǒng)的涂布裝置作為涂料加以應用),并保持能夠傳送水汽(例如,通過擴散或其他機制)。如下文所討論,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),壓敏粘合劑、尤其是乳液型壓敏粘合劑通常滿足這一要求。
壓敏粘合劑壓敏粘合劑通常是溶劑型、乳液型或熱熔型的。以下結(jié)合具體實施方式
對各種壓敏粘合劑的特性和使用方法進行描述,在所述實施方式中,粘合劑層連接在紡織品背面,從而形成可以隨后無需額外粘合劑便應用于支持表面的整體性紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物。應當理解到,這些粘合劑可以應用于整體性紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物上并成為其一部分,或者可以在安裝時分別應用于基質(zhì)背面、支持表面面(例如墻壁)或二者,無需提前形成這種復合物(即,在安裝時就地形成紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物)。此外,應當理解到,可以在安裝之前即刻將碰巧既不是壓敏型也不是易釋放型的溶劑型或乳液型粘合劑(例如傳統(tǒng)的壁紙漿糊)應用于基質(zhì)或墻壁,保持紡織品結(jié)構(gòu)的諸多優(yōu)點(例如,透濕性、防污、非自粘性、強度、外觀等)。
由于很容易在制造過程中使用,乳液型壓敏粘合劑通常具有更合乎要求的性能。含水型粘合劑比溶劑型粘合劑更容易使用,溶劑型粘合劑通常含有揮發(fā)性有機化合物,需要更復雜的環(huán)境防護裝置。熱熔壓敏粘合劑的優(yōu)點是不需要干燥步驟。
乳濁液型壓敏粘合劑的例子包括商品名為MULTI-LOK 38-454A的市售丙烯腈聚合物粘合劑、和商品名為NACOR 72-8761的市售醋酸乙烯酯粘合劑,二者均獲自National Starch & Chemical of Bridgewater,NJ.。還可以使用基于甲基丙烯酸的壓敏粘合劑,其例子有Philadephia,PA.的Rohm & Haas of出售的ROBOND PS-8120HV??梢允褂玫钠渌N類的粘合劑記錄于參考手冊Handbook of Pressure SensitiveAdhesive Technology,Don Satas主編,Van Nostrand Reinhold Co,出版(1982)。在一些情況下,當紡織品復合物應用于較強的表面(如金屬或磚)或者進行永久性安裝時,可以使用耐久性或高強度的粘合劑。
可以通過使用各種添加劑對乳液型壓敏粘合劑進行改性,以改變某些性質(zhì),例如,粘結(jié)、剝離強度、內(nèi)聚強度、剛性、和類似性質(zhì)。這些添加劑的例子包括,但不限于(1)潤濕劑,例如,Air Products出售的商品名為SURFYNOL PSA-336、和Union Carbide出售的商品名為TRITON GR-5M的潤濕劑;(2)機械穩(wěn)定劑,例如,Union Carbide出售的商品名為TRITON X-200、和DOW Chemical出售的商品名為DOWFAX 2A1的機械穩(wěn)定劑;(3)增稠劑,例如Rohm & Haas出售的商品名為ACRYSOL AS-60和ACRYSOL TT-615的增稠劑;(4)交聯(lián)劑,例如,Ultra Additives出售的商品名為ZINPLEX 15的交聯(lián)劑;(5)增粘劑,例如,Arizona Chemical出售的商品名為AQUATAC6085、Akzo Nobel出售的各種商品名、和Eastman Chemical出售的各種商品名的增粘劑;(6)脫粘劑,或硬化劑,例如Rohm & Haas出售的商品名為ROVACE 177的醋酸乙烯酯均聚物;(7)消泡劑,例如,Cognis出售的商品名為FOAMSTER O、和Crompton/Witco出售的商品名為BUBBLE BREAKER 3056A的消泡劑;(8)增塑劑,例如,Velsicol Chemical出售的商品名為BENZOFLEX 50的消泡劑??梢詫F(xiàn)有技術(shù)中已知的用于溶劑型粘合劑的類似添加劑加入到溶劑型壓敏粘合劑中。乳液型和溶劑型壓敏粘合劑可以使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的傳統(tǒng)涂布方法應用,這些方法包括,但不限于背面涂層、刮刀涂布、泡沫涂層、單面給膠涂層、或其他合適的技術(shù)。
與乳液型和溶劑型壓敏粘合劑相比,熱熔壓敏粘合劑的優(yōu)點是能夠提供相對較高的添加水平,此外,不需要進行干燥。合適的熱熔壓敏粘合劑的一個例子是National Starch and Adhesive出售的商品名為EASYMELT 34-591A的橡膠共聚物??梢酝ㄟ^多種公知涂層技術(shù)中的任何技術(shù)來應用熱熔壓敏粘合劑,這些技術(shù)例如槽孔、輥子和擠壓涂布機。
如前文所述,帶有所有粘合劑的任選的打底層可以用來改善紡織品基質(zhì)和粘合劑組分之間的粘合性,并提供其他的優(yōu)點。紡織品基質(zhì)背面的表面整理也可以改善粘合劑組分在紡織品基質(zhì)上的粘合性。
熱塑性熱熔聚合物熱塑性熱熔融聚合物,包括烯烴和丙烯酸脂(例如,聚甲基丙烯酸甲酯),也適合用作基質(zhì)/粘合劑復合物的粘合劑組分,盡管其透濕性比烯烴型粘合劑低得多。通常,將這些聚合物直接擠出到紡織品基質(zhì)的表面,或者作為隨后層壓在基質(zhì)上的膜而擠出。如即將說明,可以將各種所需的添加劑在擠出之前直接加入到聚合物混合料中。與上文所述的壓敏型粘合劑不同,熱塑性熱熔聚合物在室溫下幾乎不表現(xiàn)或完全不表現(xiàn)出粘合性。因此,使用熱塑性熱熔聚合物作為基質(zhì)/粘合劑復合物的一部分時,低表面能劑或隔離層是任選的,但是,如果,例如,復合物表面的抗污和/或易清潔性非常重要,我們推薦使用低表面能處理劑。
熱塑性熱熔聚合物需要加熱加壓,以便將基質(zhì)/粘合劑復合物固定到所要求的表面上。該過程可以通過使用任何標準家用熨斗、加熱槍、或類似工具來完成。去除含有熱塑性熱熔聚合物的復合物與含有壓敏型粘合劑的復合物大為不同。在熱塑性熱熔聚合物的情況下,不再次加熱的話,去除可能極為困難,并且可能造成嚴重的表面損壞。
表面接觸如上文所述,無論是何結(jié)構(gòu),紡織品基質(zhì)具有某種精細尺度的表面外形,這種表面外形由于用來生產(chǎn)紡織品基質(zhì)所用的紗線類型和成形工藝造成的。例如,膜或紙通常具有相對平坦(光滑)的表面外形,而紡織產(chǎn)品則具有精細尺度的外形表面輪廓,這是由紗線中纖維的存在和紡織品中紗線的定位造成的。
這種精細尺度的表面外形可以提供對粘合劑和任何基質(zhì)/粘合劑復合物的粘結(jié)性和剝離強度進行重大調(diào)整的簡單方式。例如,當以恒定、相對較低的粘合劑添加水平使用時,與具有大量精細尺度外形的基質(zhì)相比,結(jié)合有缺乏大量精細尺度外形、相對平坦、低外形基質(zhì)的復合物表現(xiàn)出更大的與其所應用表面的可接觸表面積。具有大量精細尺度外形的基質(zhì)在微觀水平上表現(xiàn)出相對“不平坦”(即高度外形)的表面,僅在凸起的頂部或峰尖與墻壁或其他支持表面實際接觸。
因此,由于其表面接觸面積較大,采用缺乏這種精細尺度外形(例如,紡織品表面分層有傾向于“填滿”外形的基質(zhì),提供相對平坦的表面)的紡織品基質(zhì)的基質(zhì)/粘結(jié)復合物在應用于表面時會表現(xiàn)出相對較大的粘結(jié)性和剝離強度。紡織品基質(zhì)本身的外形以及應用于基質(zhì)背面的粘合劑的數(shù)量和性質(zhì)可以適于提供理想的內(nèi)聚強度。使用打底層或?qū)Ρ砻孢M行物理改性(例如軋光)可以用于減少外形程度,從而在指定的粘結(jié)劑添加水平下增加基質(zhì)與支持表面之間的接觸表面積,并相應地提高粘結(jié)性。
但是,即使在應用粘合劑層之后紡織品基質(zhì)表現(xiàn)出精細尺寸外形的情況下,作為將復合物固定在支持面表面的過程中的一部分,可以通過在紡織品基質(zhì)的正面加壓來增加給定支持表面上的粘結(jié)度。可以認為,這種壓力使紡織品基質(zhì)背面的精細尺度外形變形且重新成形,增加了基質(zhì)背面所連的粘合劑與支持表面之間的表面接觸面積。可以認為,“峰”傾向于向支持面壓平,與峰相鄰的本來與支持面未接觸的那部分成為有效表面接觸面積的一部分。這一機制描繪于圖6A和6B。在圖6A中,距離△A表示使用相對較小的壓力將復合物固定在支持表面上時粘合劑層58和支持表面59之間表面接觸的程度。圖6B描繪了使用相對較大的壓力將復合物固定在支持表面上時所預計的相應距離△B。除由△B定義的較大距離所示表面積增加之外,還應當注意到,粘合劑層的某些部分(例如圖6A中60處所示)可以與支持表面接觸,進一步增加有效的粘合劑接觸面積。因此,根據(jù)需要,可以在安裝時通過使用低的壓力使復合物表現(xiàn)出的剝離強度低,使復合物易于重新定位。其后,壓力較大會產(chǎn)生較強的長時間粘結(jié)。
當復合物卷成圓筒用于運輸或儲藏時,上述的精細尺度外形也可以視為提供了控制復合物背面與復合物正面之間粘結(jié)的方式(即,控制復合物的“非自粘結(jié)”性質(zhì))。防止自粘結(jié)性片狀制品自身粘結(jié)的問題是眾所周知的,在現(xiàn)有技術(shù)中在有效性、方便性和費用方面得以成功程度不同的解決。
不拘泥于任何理論,可以認為,當卷成筒狀時,本文所述復合物的正面表現(xiàn)出的接觸表面積相對于直接相對的粘合劑表面較小(即,僅有精細尺度紡織品表面上“峰”的面積),從而降低了復合物被卷起的層之間潛在的粘附性,并提供有助于復合物展開的隔離點。紡織品基質(zhì)的正面存在有低能表面還基本上歸因于該復合物的相對非自粘結(jié)性能。
盡管所選的粘合劑組分通?;旧细采w紡織品基質(zhì)的全部背面,特別是所選的粘合劑組分作為一層應用于紡織品背面,但是可以預見到,也可以使用粘合劑的不連續(xù)覆蓋。這種不連續(xù)應用可以通過使用縫口膜頭擠塑法、刻花輥、篩網(wǎng)印花、和其他本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法來實現(xiàn)。非連續(xù)應用可以形成預定的圖案,或者可以無規(guī)則使用。
切割紡織品-粘合劑復合物以防止散邊可以通過使邊緣熱封的技術(shù)(即,熱封刀切割、超聲切割、和激光切割)完成。如果紡織品復合物表現(xiàn)出低散邊性,也可以使用非密封切割法,例如,剪切、劃線或刀割。其他使散邊降至最低的技術(shù)包括使用非織造紡織品基質(zhì)、聚合物組分的非閉合應用、或者應用粘合劑之前將紡織品基質(zhì)層壓、用聚合物組合物(如膠或粘合劑)浸漬紡織品基質(zhì)、用粘合劑成分完全或部分浸漬紡織品基質(zhì)。備選粘合劑包括Rohm & Hass出售的RhoplexK-3、Rhoplex NW-2744F、和Rhoplex TR-407M;取決于所用粘合劑的Tg,這些粘合劑可以選擇成具備理想的剛性、手感和防散邊性能。其他的粘合劑(例如Astroclean 26-A,獲自Spartanburg,SC的Glo-TexInternational,Inc)可以提供去污性以及傳統(tǒng)的粘合劑性能。
制造已經(jīng)詳述了紡織復合物的性能和結(jié)構(gòu),以下討論涉及制造紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物的加工步驟。
圖8顯示了制造用作墻壁覆蓋物的本發(fā)明紡織品結(jié)構(gòu)的幾個實施方式的制造工藝的非限制性一般流程,其中,各工藝步驟用方框表示。虛線方框被視為是任選的,僅在特定實施方式的制造中才需要。盡管步驟94和102沒有標成是任選的,它們也不總是必需的(這取決于所需最終產(chǎn)品的結(jié)構(gòu))。例如,如果構(gòu)成紡織品基質(zhì)的紗線本身是低表面能紗線(或者已經(jīng)由任選步驟80處理過),那么將低表面能層應用于紡織品基質(zhì)正面的步驟94便不是必需的。類似地,將粘合劑層連接于紡織品基質(zhì)背面的步驟102也僅在所需的最終產(chǎn)品是本文所述的紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物時才是必需的。如果粘合劑如本文另外所述的那樣在安裝時才應用于紡織品基質(zhì)背面,那么步驟102則是在安裝時才進行(可以作為安裝過程中的獨立步驟,也可以是在已經(jīng)涂有粘合劑的表面上施壓的結(jié)果)。
步驟80和82涉及形成本文所述的紡織品基質(zhì)。如果紡織品基質(zhì)的低能表面是通過使用作為紗線本身的性質(zhì)或由于獨立的處理而單獨表現(xiàn)出低能表面的構(gòu)成紗線來實現(xiàn)的(與依賴于對紡織品基質(zhì)表面本身進行低表面能處理相反),則可以采用步驟80。步驟82的細節(jié)取決于所需紡織品基質(zhì)的結(jié)構(gòu)(例如,機織、針織等),反映傳統(tǒng)的織物形成技術(shù)。步驟84是標為任選的傳統(tǒng)加熱步驟,如果紡織品基質(zhì)可能在尺寸上不穩(wěn)定(例如,收縮),推薦該步驟。步驟86-90可以用來改變紡織品基質(zhì)的美感,例如,通過起絨、印花等。應當注意到,這些步驟中的一個或多個可以延緩至后續(xù)加工之后。如果紡織品基質(zhì)可能沿切割邊緣散邊,或者需要增加剛性,推薦步驟92。對紡織品進行低表面能整理的步驟94可以根據(jù)上文的教導進行,在紗線已經(jīng)使紡織品具有充分的低能表面的情況下,步驟94可以是任選的。應當注意到,使用粘合劑可能對某些低表面能處理產(chǎn)生干擾并導致自粘結(jié)。在這些情況下,在步驟94中進行低表面能處理之前,施加并應用粘合劑作為獨立的步驟(未示出)是有利的。是否需要步驟96取決于前道工序的性質(zhì),并且是本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的。在步驟98和100中,可以根據(jù)需要在紡織品基質(zhì)進行打底并干燥。對于許多實施方式來說,這些任選的步驟是推薦的。步驟102涉及將所需的粘合劑涂施于紡織品基質(zhì)背面(如果預期產(chǎn)品是基質(zhì)/粘合劑復合物)。僅在使用溶劑型或乳液型粘合劑時干燥步驟104才是必需的。切割步驟106包括對紡織品結(jié)構(gòu)進行切割以便于使用,如果紡織品基質(zhì)或復合物寬于幾英尺,推薦該步驟,但是在技術(shù)上是任選的。
下文通過實施例來對本發(fā)明的紡織品結(jié)構(gòu)進行進一步闡述。應當理解到,這些涉及本文所公開的紡織品基質(zhì)/粘合劑復合物的實施例僅是代表性的,既不是排他的也不對本發(fā)明進行限定。
實施例以下實施例對多種測試進行討論,進行這些測試以對基質(zhì)/粘合劑復合物相關(guān)的實施方式進行評價。下文對這些測試中的測試方法和步驟進行說明。
粘合劑添加水平是應用于紡織品復合物的粘合劑的量的量度。顯然,該數(shù)字越大表示紡織品基質(zhì)上存在的粘合劑越多。
滾球粘結(jié)是滾球沿著斜槽滾下時(球在槽內(nèi)獲得預定的速度)滾球在粘合劑表面滾過的英寸數(shù)。該測試根據(jù)ASTM測試方法D-3121-94(1999重新核準)進行。距離較短表示表面的粘結(jié)性較大,即瞬時、短期粘結(jié)性較大。
90度剝離強度測試測量了從表面剝離涂有粘合劑的紡織品所需的力(磅/英寸)。該測試根據(jù)ASTM測試方法D-903-98進行。在該測試中,除非特別指出,將基質(zhì)/粘合劑復合物用5磅的輥子粘到打底的石膏板(sheetrock)上。將Glidden制造的內(nèi)部PVA底漆在表面涂兩層,并在應用基質(zhì)/粘合劑復合物之前將其進行干燥。然后從石膏板上去除該復合物,同時測量去除所需的力。
脫層強度測試測量了將紡織品基質(zhì)與粘合劑組分分離所需的力(磅/英寸)。在該測試中,使用環(huán)氧粘合劑將復合物的粘合劑成分粘貼在石膏板上。然后從粘合劑組分上去除紡織品基質(zhì),同時測量去除所需的力。觀察到的典型失效模式是粘合劑(即,粘合劑層失效,在內(nèi)部分離)或者在基質(zhì)/粘合劑的界面處(例如,粘合劑和基質(zhì)之間無法粘合,導致粘合劑保持連接在表面上并與基質(zhì)分離)。
實施例1評價撕裂強度及頂破強度根據(jù)ASTM測試方法D-5733-99評價不同紡織品基質(zhì)的撕裂強度。撕裂強度是在基質(zhì)開始或持續(xù)撕裂所需的力。
頂破強度是測量基質(zhì)頂破強度的測試。該測試根據(jù)ASTM測試方法D-3787-89進行。
以下描述測試的紡織品基質(zhì)和比較產(chǎn)品,相應結(jié)果列于數(shù)據(jù)表1。
樣品1A2×2方平組織;100%聚酯;經(jīng)線為3/150/34聚酯紗線,64根/英寸;緯線為3/150/34聚酯紗線,44根/英寸;樣品1B平紋組織;100%聚酯;經(jīng)線為3/150/50聚酯紗線,39根/英寸;緯線為3/150/50聚酯紗線,41根/英寸;整理后的重量為6.34盎司/平方碼;樣品1CH縐紋組織;100%聚酯;經(jīng)線為2/150/34聚酯紗線,67根/英寸;緯線為2/150/34聚酯紗線,46根/英寸;整理后的重量為6.38盎司/平方碼;樣品1D6H縐紋組織;100%聚酯;經(jīng)線為1/150/36聚酯紗線,66根/英寸;緯線為1/150/36聚酯紗線,54根/英寸;樣品1E花式組織;100%聚酯;經(jīng)線為1/300/136聚酯紗線,64根/英寸;緯線為2/150/68聚酯紗線,68根/英寸;整理后的重量為6.21盎司/平方碼;樣品1F平紋塔夫綢;100%聚酯;經(jīng)線為1/150/36聚酯紗線;緯線為1/150/36聚酯紗線;樣品1G水力纏結(jié)射流噴網(wǎng)法非織造織物;100%聚酯;不規(guī)則機梳聚酯;樣品1H充紗羅組織;100%聚酯;經(jīng)線為1/070/34聚酯紗線,103根/英寸;緯線為1/070/36聚酯紗線,86根/英寸;整理后的重量為2.31盎司/平方碼;樣品1I雙面針織結(jié)構(gòu),含有2/150/68丹伯立(Danbury)組織100%聚酯紗線,1/150/72 100%聚酯紗線和1/150/36 100%聚酯紗線;8.7盎司/平方碼;樣品1J單針桿針織結(jié)構(gòu);1/150/34 100%聚酯紗線;7.5盎司/平方碼;比較樣品A管帶(Duct tape),Henkel Consumer Additives出售,商標為Duck;比較樣品B膠紙帶,Anchor Continental出售,名為“Anchor IIAdvanced Adhesives”;比較樣品C自粘結(jié)壁紙邊,D.W.Wallcovering出售,名為“SoftTacAdhesive Border”;比較樣品D自粘結(jié)壁紙邊,Imperial Home Dcor Group出售,名為“Stick’n Play Self-Stick Activity Border”。
實施例2不同紡織品基質(zhì)的效果使用以下方法產(chǎn)生本實施例中的基質(zhì)/粘合劑復合物。
將紡織品基質(zhì)浸入到含有低表面能組合物的浴液中,該浴液包括(重量百分比)4.25% UNIDYNE TG-992含氟去污劑1.00% REPEARL F-8025碳氟化合物防護劑1.25% RESIN MRX block二異氰酸酯交聯(lián)劑將基質(zhì)通過軋卷壓擠,實現(xiàn)大約50%的纖維吸液率。隨后將基質(zhì)在溫度為390、速度為40碼/分鐘的拉幅機上進行干燥和熱定型。
干燥后的基質(zhì)在正面進行轉(zhuǎn)移印花。
使用若干實驗室繞線桿涂布機中的一種在印花基質(zhì)背面涂上ROBOND PS-8120 HV壓敏粘合劑。將各個涂層基質(zhì)樣品在實驗室用的Despatch烘箱內(nèi)在250下干燥。
用于制成基質(zhì)/粘合劑復合物的紡織品基質(zhì)描述如下。
復合物2A雙面針織結(jié)構(gòu),含有2/150/68丹伯立(Danbury)組織100%聚酯紗線、1/150/72 100%聚酯紗線、和1/150/36 100%聚酯紗線;8.7盎司/平方碼;復合物2B單針桿針織結(jié)構(gòu);1/150/34 100%聚酯紗線;7.5盎司/平方碼;復合物2C斜紋紡織結(jié)構(gòu);經(jīng)紗為14/1自由端紡紗65/35聚酯/棉短纖維,捻度系數(shù)3.30;緯紗紗為12/1自由端紡紗65/35聚酯/棉短纖維,捻度系數(shù)3.25;8.5盎司/平方碼;復合物2D機織防破裂結(jié)構(gòu);100%尼龍(40旦尼爾紗線)復合物2E水力纏結(jié)紡粘/射流噴網(wǎng)法非織造織物,由已分裂成平均成平均單絲細度為0.2旦尼爾/單絲的復合聚酯/尼龍纖維構(gòu)成;80g/m2;復合物2A和復合物2B的紡織品基質(zhì)是汽車用織物(automotivebody cloth),在應用粘合劑之前將其用阻燃劑和紫外線穩(wěn)定劑進行處理,以增強復合物滿足阻燃性和耐光性要求的能力。
復合物2A-2E與使用稱為復合物4C的基質(zhì)制造的樣品相比較,現(xiàn)在對此進行討論。簡言之,復合物4C是背面用具有40號桿的繞線桿涂布機進行涂層的100%聚酯網(wǎng)紋機織紡織品基質(zhì)。
復合物2A-2E用前述的滾球粘結(jié)和90度剝離強度測試法進行測試。結(jié)果與實施例4C的結(jié)果相比較,如數(shù)據(jù)表2所示。
紡織品基質(zhì)的表面外形對滾球粘結(jié)結(jié)果的影響很顯著。據(jù)信,這一趨勢可以歸于所用的應用方法,該方法傾向于將粘合劑推入基質(zhì)的“峽谷”內(nèi)而不是使其保持在紗線表面上。這一結(jié)果還使得在表面上滾動的球接觸的粘合劑更少,因此進一步滾動(這一點在復合物2C和4C之間的比較中得以證實,復合物2C由于其斜紋紡織結(jié)構(gòu)而外形更突出)。
類似地,有可能,粘合劑的局部分配也可能造成復合物2A、2B和2C的剝離強度較低。這些紡織品基質(zhì)的外形使得粘合劑組分和墻壁之間的表面接觸較少。因此,去除基質(zhì)/粘合劑復合物需要較少的力。
改變紡織品基質(zhì)的表面外形(例如,通過表面整理或通過不同的基質(zhì)結(jié)構(gòu))或者增加粘合劑的添加水平均有助于粘結(jié)性和剝離強度的增加。
實施例3不同粘合劑的效果將平紋組織100%聚酯紡織品基質(zhì)用去污/防護制劑進行處理并轉(zhuǎn)移印花,如實施例2中那樣。分別實施三種粘合劑復合物3AROBOND PS-8120 HV甲基丙烯酸基粘合劑復合物3BMULTI-LOK 38-454A丙烯腈粘合劑復合物3CNACOR 72-8761醋酸乙烯酯粘合劑將粘合劑組合物用40號繞線桿涂在聚酯紡織品基質(zhì)的背面,然后在烘箱中在121℃(250)下干燥10分鐘。測試樣品的脫層強度、90度剝離強度和滾球粘結(jié)。具體地,將樣品應用于未處理的石膏板進行90度剝離強度測試。
這些說明,可以通過選用特定的粘合劑來改變復合物的粘結(jié)性能。
實施例4不同粘合劑添加水平的效果;與市售產(chǎn)品比較形成網(wǎng)紋組織結(jié)構(gòu)的機織紡織品基質(zhì),其經(jīng)線由2/150/36 100%聚酯紗線制成,經(jīng)密為80根/英寸,緯線由2/150/66 100%聚酯制成,緯密為50根/英寸。所用的兩種聚酯紗線本身都是阻燃的。基質(zhì)重量為大約5盎司/平方碼。
使用四種型號的繞線桿涂布機22號桿、30號桿、40號桿和60號桿。以下將使用各個桿制成的樣品分別標為4A、4B、4C和4D。
數(shù)據(jù)表4.1顯示了對4種樣品進行以下測試的一系列結(jié)果(a)粘合劑添加水平;(b)滾球粘結(jié);(c)90度剝離強度;和(d)脫層強度。測試通過上文所述的方法進行。
粘合劑添加水平取決于施加粘合劑所使用的技術(shù)而變化。滾球粘結(jié)為3.7英寸到11.9英寸。90度剝離強度為0.14Ibf/inch到0.82Ibf/inch。脫層強度為0.81Ibf/inch到1.05Ibf/inch。
隨著粘合劑添加水平的增加,滾球粘結(jié)降低,90度剝離強度增加。這表明,可以通過控制粘合劑添加水平將粘合劑性能調(diào)節(jié)在合理的范圍內(nèi),從而有利于形成可以重新定位、可脫除的基質(zhì)/粘合劑復合物。
此外,因為四種樣品的脫層強度均大于90度剝離強度,可以將基質(zhì)/粘合劑復合物從表面移除,而不會使基質(zhì)上的粘合劑大量轉(zhuǎn)移到其所粘貼的表面上。
另外對幾種市售粘合劑產(chǎn)品的滾球粘結(jié)和90度剝離強度進行測試管帶(Henkel Consumer Additives出售的商標為Duck的產(chǎn)品)、膠紙帶(Anchor Continental出售的名為“Anchor II Advanced Adhesives”的產(chǎn)品)、和兩種自粘結(jié)壁紙邊(第一種為D.W.Wallcovering出售的名為“SoftTac Adhesive Border”的產(chǎn)品,第二種為Imperial Home DcorGroup出售的名為“Stick’n Play Self-Stick Activity Border”的產(chǎn)品)。結(jié)果如下列數(shù)據(jù)表4.2所示。
與數(shù)據(jù)表4.1的實施例進行滾球粘結(jié)和90度剝離強度的比較,結(jié)果表明,本發(fā)明的基質(zhì)/粘結(jié)復合物可以制成與其他市售產(chǎn)品具有相似的性能。
實施例5水汽透過率根據(jù)ASTM E 96-95對各種墻壁覆蓋物的水蒸氣透過性進行測試。在該測試中,將裝滿水的瓶子的瓶口用待測基質(zhì)(或者,在一些情況下為基質(zhì)/粘合劑復合物)牢牢覆蓋。對蓋好的瓶子進行稱重,然后在70、相對濕度65%的恒濕間中放置24小時。之后,再次對瓶子進行稱重。兩次稱重的差值除以瓶口面積,表示每天每單位面積上的水汽透過率。
使用不同的聚酯紡織品基質(zhì)和粘合劑制備四種基質(zhì)/粘合劑復合物。樣品5A是涂有用0.5% ACRYSOL ASE-60增稠的ROBONDPS-8120 HV粘合劑的提花機織紡織品基質(zhì)。樣品5B是相同的提花機織紡織品基質(zhì),這次涂有用1.0% ACRYSOL TT-615增稠的NACOR72-8761粘合劑。樣品5C和5D是涂有用0.5% ACRYSOL ASE-60增稠的ROBOND PS-8120 HV粘合劑的平紋機織聚酯紡織品基質(zhì)。樣品5A-5D均用實施例2中的低表面能組合物進行處理。樣品5E為對照物,其中蒸發(fā)瓶上未加蓋。樣品5F是市售的乙烯基墻壁覆蓋物。樣品5G是與實施例12相同的紡織品基質(zhì),采用熱熔粘合劑。樣品5H使用與樣品5A、5B相同的紡織品基質(zhì);但是樣品5H無粘合劑層。
數(shù)據(jù)表5
根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,基質(zhì)/粘合劑復合物的水汽透過率(即透濕性)遠遠大于市售的乙烯基墻壁覆蓋物??梢灶A計的優(yōu)點是,墻板后聚集的水能夠穿過墻板和墻壁覆蓋物遷移,而不是像乙烯基墻壁覆蓋物的情況下那樣,水汽被困住并促使霉菌生長,使墻壁覆蓋物和墻壁之間的粘合劑降解,或者造成其他不良后果。
實施例6脫層強度上的不同加工條件的效果將平紋組織100%聚酯紡織品基質(zhì)用去污/防護制劑進行處理并轉(zhuǎn)移印花,如實施例2中那樣。使用ROBOND PS-8120 HV丙烯酸乳液粘合劑對六種加工條件進行測試。加工條件如下復合物6A施以粘合劑,在121℃下干燥10分鐘;復合物6B施以合劑,在室溫下干燥48小時;復合物6C施以粘合劑,在149℃下干燥10分鐘;復合物6D施以粘合劑,在室溫下干燥48小時,然后加熱至121℃干燥10分鐘;復合物6E根據(jù)美國專利第6,233,795號中的方法用粒度為600的金剛石研磨輥(diamond roll)對背面進行24遍(passes)研磨整理,之后施以粘合劑,在121℃下干燥10分鐘;復合物6F根據(jù)美國專利第6,233,795號中的方法用粒度為1200的金剛石研磨輥(diamond roll)對背面進行24遍(passes)研磨整理,之后施以粘合劑,在121℃下干燥10分鐘;復合物6G施以粘合劑,在121℃下干燥10分鐘,之后在熱轉(zhuǎn)移印花機中在400下加熱1分鐘,產(chǎn)生轉(zhuǎn)移印花的效果。
粘合劑用40號繞線桿涂布機施加。對樣品樣品進行實施例2中的脫層強度測試,結(jié)果記錄于數(shù)據(jù)表6。
對復合物6A所述默認工藝條件的測試顯示出可接受的粘合劑性能,90度剝離強度為0.60。
但是,在復合物6B中,使用空氣干燥時,應用于打過底的墻面上的樣品在紡織品基質(zhì)從粘合劑層上脫層的顯現(xiàn)出氣泡,并且去除之后在墻壁上有殘留。這一點可以根據(jù)粘合劑的脫層強度與空氣干燥的復合物的剝離強度太接近而加以解釋。
各種其他加工條件(復合物6C-6G)也被證明進一步增加脫層強度和90度剝離強度之間的差距,從而減少使用過程中粘合劑發(fā)生不良脫層的可能性。
使粘合劑具有適當水平的剝離強度時,考慮基質(zhì)/粘合劑將應用的表面的性質(zhì)(即光滑度)是十分重要的。眾所周知,表面性質(zhì)大大影響粘合劑粘結(jié)的剝離強度。例如,粗糙、纖維質(zhì)、或疏水的表面使剝離強度降低,而光滑、親水的表面則傾向于使剝離強度增加。在所有情況下,復合物的脫層強度高于剝離強度是合乎要求的。
該實施例的結(jié)果顯示了各種加工方法,這些加工方法可以用來確保給定復合物有可能可松脫地粘貼于其上的表面的性質(zhì),脫層強度保持充分高于預計的剝離強度。
實施例7不同粘合劑添加劑的效果將平紋組織100%聚酯紡織品基質(zhì)用低表面能劑進行處理并轉(zhuǎn)移印花,如實施例2中那樣。通過將每種粘合劑添加劑與ROBONDPS-8120 HV丙烯酸乳液粘合劑結(jié)合,制造8種粘合劑組合物。所使用的添加劑如下復合物7A對照物,無添加劑;復合物7B1wt% UNIDYNE TG-992含氟化合物;復合物7C5wt% ROVACE 117硬化劑/脫粘劑;復合物7D10wt% ROVACE 117硬化劑/脫粘劑;復合物7E1wt% RESIN MRX block二異氰酸酯交聯(lián)劑;復合物7F1wt% SURFONYL PSA-336潤濕劑;復合物7G0.5wt% ACRYSOL ASE-60增稠劑;
復合物7H1wt% ACRYSOL ASE-60增稠劑。
將粘合劑組合物用.40號繞線桿涂布機涂在聚酯紡織品基質(zhì)的背面,在烘箱內(nèi)在121℃(250)下干燥10分鐘。對樣品的脫層強度、90度剝離強度和滾球粘結(jié)進行測試。具體地,對應用在未處理過的墻板上的樣品進行90度剝離強度測試。
這些測試表明,通過合理使用添加劑能夠改變粘合劑的性能。具體地,某些組合物(7F和7H)表現(xiàn)出粘合劑的脫層強度得以提高,同時90度剝離強度未受負面影響。
實施例8粘合劑滲透深度的效果將ROBOND PS-8120 HV丙烯酸壓敏粘合劑中含有1wt%ACRYSOL ASE-60增稠劑的粘合劑組合物應用于具有不同類型疏水表面的兩種平紋組織100%聚酯紡織品。如實施例2中那樣制備復合物8A的紡織品基質(zhì)。復合物8B的紡織品基質(zhì)是與實施例2中相同的坯布基質(zhì),但是不用低表面能化學劑處理。
將粘合劑組合物用.40號繞線桿涂布機涂在聚酯紡織品基質(zhì)的背面,之后在烘箱內(nèi)在121℃(250)下干燥10分鐘,形成基質(zhì)/粘合劑復合物。使用上文所述的技術(shù)對復合物8A和8B的脫層強度進行測試。
在復合物8A中,大部分粘合劑在基質(zhì)上保持為不連續(xù)的表面層,而在復合物8B中,大部分粘合劑滲入到基質(zhì)內(nèi)。粘合劑在基質(zhì)內(nèi)滲透較大導致脫層強度高得多,說明通過增加粘合劑在基質(zhì)內(nèi)的滲透能夠提高脫層強度。另外觀察到粘合劑滲透性增加的額外益處基質(zhì)/粘合劑復合物在切割邊緣處脫散的趨勢降低。
實施例9加速老化的效果本發(fā)明的復合物與市售產(chǎn)品該組測試用來測定本發(fā)明的基質(zhì)/粘合劑復合物抵抗老化的能力。為了進行比較,對實施例4中所用的紡織品基質(zhì)和壁紙邊在相同的測試條件下進行評價。
使用若干實驗室繞線桿涂布機中的一種在基質(zhì)背面涂上ROBOND PS-8120 HV壓敏粘合劑。使用三種型號的繞線桿涂布機30號桿、40號桿和50號桿。以下將使用各個桿制成的樣品分別進一步標為9A、9B、和9C。然后將各個涂層基質(zhì)樣品在實驗室用的Despatch烘箱內(nèi)在250下干燥。
將基質(zhì)/粘合劑復合物和兩種壁紙邊用5磅的輥子應用于用涂料打底的石膏板。施用后24小時測試樣品的90度玻璃強度。使用ASTM測試方法D-3611-89對多種樣品同時進行老化,240小時后對每一種的5個樣品進行測試,480小時后對余下每一種的5個樣品進行測試。測試條件為相對濕度80%、溫度150。加速老化240小時和480小時后,樣品在室溫下平衡,進行90度剝離強度測試。平均結(jié)果列于數(shù)據(jù)表9。
暴露于測試條件之后,所有樣品均保持粘貼在石膏板上,表明樣品使用5-10年仍保持粘貼(分別由加速老化240小時和480小時代表)。所有測試樣品在加速老化480小時后均需要用比初始使更多的力來去除。但是,本發(fā)明公開的復合物比壁紙邊經(jīng)歷更長期的粘合劑穩(wěn)定性。此外,壁紙邊在剝離強度測試中被破壞,而基質(zhì)復合物則在不發(fā)生撕裂的情況下以單片單元被去除。
在使用ASTM測試方法D-3611-89進行的單獨測試中,將尺寸大約為1英寸×40英寸的復合物9B的條帶緊緊纏繞在直徑為英寸的木質(zhì)釘上,進行老化。240小時和480小時之后,復合物均很容易被解開,不會被自身粘結(jié)。解開后的復合物仍然保持其粘結(jié)特性。
實施例10低表面能處理對卷起的影響為了測試低表面能處理對基質(zhì)/粘合劑復合物卷起(roll-up)能力的影響,進行以下測試。
根據(jù)實施例6A,在100%聚酯機織紡織品基質(zhì)上使用ROBONDPS-8120 HV丙烯酸乳液粘合劑,制備基質(zhì)/粘合劑復合物。
將2×6的基質(zhì)/粘合劑復合物條帶粘貼在兩種基質(zhì)表面上,其中之一(表面10A)用實施例2中的釋放化學劑(release chemistry)處理,另一個(表面10B)不經(jīng)處理?;|(zhì)的其他方面均相同。根據(jù)上文所述,進行90度剝離強度測試,以測定從基質(zhì)表面(設(shè)計成模擬卷起形式的基質(zhì)/粘合劑復合物)除去復合物所需的力。
結(jié)果列于數(shù)據(jù)表10。
對于兩種表面,剝離強度均都遠低于自非紡織品表面觀察到的90度剝離強度(例如,打底的石膏板)。即,在這些情況下自釋放(self-release)所需的力(存在有疏水表面)遠低于從非紡織品表面去除基質(zhì)/粘合劑復合物所需的力。這反映到產(chǎn)品上即為安裝時很容易被展開。
實施例11在復合物中使用簇絨織物使用由大量烯烴紗線經(jīng)非織造基質(zhì)簇絨構(gòu)成的簇絨紡織品基質(zhì)(即,地毯基質(zhì))制造基質(zhì)/粘合劑復合物。在非織造基質(zhì)的背面為聚氨酯膜,其上涂有ROBOND PS-8120 HV丙烯酸壓敏粘合劑。簇絨紡織品基質(zhì)的重量為約0.83g/in2。將簇絨基質(zhì)/粘合劑復合物貼在垂直的墻面上,不發(fā)生任何脫層或不能保持粘貼的問題。
實施例12使用熱塑性熱熔聚合物根據(jù)Kimbrell,Jr.等人的美國專利第6,541,402號中的實施例制備機織紡織品基質(zhì),細節(jié)如下。在提花織機上由紡前染色的尼龍紗線制成經(jīng)紗為133根150旦尼爾、緯紗為45根690旦尼爾(變形紗)的機織紡織品基質(zhì),形成100%提花組織尼龍機織紡織品基質(zhì)。
之后將織機狀態(tài)下的紡織品基質(zhì)預浸,然后用含有1%-40%(優(yōu)選為約6.6%)的含氟化合物(例如REPEARL F-8025);約0.5%-5.0%(優(yōu)選為約3.0%)的ULTRA-FRESH NMTM;大約0.05%-1.0%(優(yōu)選為約1.0%)的ULTRA-FRESH 40TM(抗微生物劑,二者均獲自ThompsonResearch);溶液余量為水的溶液對兩面進行浸軋。
盡管在優(yōu)選的實施例中該溶液含有抗微生物組分,但是應當理解和認識到,如果需要的話,可以取消這些額外的組分中的一種或多種。浸軋應用該制劑溶液之后,紡織品基質(zhì)在225至425的溫度下(優(yōu)選為約350)固化60秒。之后將施以含氟化合物抗污劑的機織紡織品基質(zhì)加熱到90至410(優(yōu)選為約225),然后傳送至擠壓涂布機。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知,擠壓涂布包括以下過程從模頭擠出熔體膜;在兩個反向旋轉(zhuǎn)輥子的挾持產(chǎn)生的壓力下,使該熔體膜與紡織品基質(zhì)接觸。根據(jù)優(yōu)選的實施例,這些輥中的一個是與被涂布的表面相接觸的冷卻輥,而另一個輥與不進行涂布的一側(cè)接觸的可變形橡膠材料。通過使用這種結(jié)構(gòu),乙烯骨架上具有20%MA取代的乙烯丙烯酸甲酯(EMA)熔融層鋪展在經(jīng)含氟化合物處理過的紡織品基質(zhì)表面并滲入其中。該熔融EMA優(yōu)選在約580的溫度下應用,而冷卻輥優(yōu)選保持在約55的溫度。一種可能優(yōu)選的(EMA)組合物為可獲自Equistar Chemicals of Cincinnati,Ohio的EMA 806-009,其中包含彈性體組分。
制造過程中必須注入蠟或蠟狀物,蠟或蠟狀物在與冷卻輥接觸時起到EMA釋放劑的作用。這種物質(zhì)(例如獲自Lonza Chemical的AcrawaxTM)可以使得優(yōu)選的EMA得以持續(xù)、清潔的應用,在不使用釋放劑的情況下,優(yōu)選的EMA將保持與冷卻輥接觸,使擠出裝置“粘搭”。基質(zhì)本身穿過機器的線速度優(yōu)選為大約100英尺/分鐘。該操作造成如下結(jié)構(gòu)其中EMA涂層在很大的表面積上基本覆蓋并圍繞基質(zhì)的紗線,以促進良好的機械粘結(jié)性。在優(yōu)選的實施例中,所應用屏障層的總厚度為大約1.00至5.00密爾,優(yōu)選為大約1.50至2.50密爾,最優(yōu)選為大約1.75至2.25密爾。
最終產(chǎn)品具有高度的防污性、抗真菌和抗微生物性能。聚合物粘合劑層由熱塑性熱熔聚合物組成,在室溫下不粘結(jié)。
將這種復合物樣品用設(shè)定成推薦用于尼龍紡織品的設(shè)置的Sunbeam熨斗熨貼到打底的石膏板上。
在加熱后去除時,90度剝離強度為0.70Ibf/inch,表明粘結(jié)性足以保持固定在表面上。
實施例13對濕度變化的穩(wěn)定性考察基質(zhì)/粘合劑復合物對于濕度變化的穩(wěn)定性。使用涂有用0.5wt% ACRYSOL ASE-60增稠的ROBOND PS-8120 HV粘合劑的兩種不同的PET紡織品基質(zhì),制備兩種基質(zhì)/粘合劑復合物。樣品13A為提花織物,樣品13B為平紋織物。每種復合物均制成10個1×10英寸測試條,然后用5磅的輥子粘貼到已打底的墻板上。打底涂料為Zinsser的Shieldz Universal Pre-Wallcovering Preimer。在室溫下平衡24小時后,對每個復合物的5個測試條進行90度剝離強度測試。余下的每個復合物的5個測試條置于濕度控制箱內(nèi),進行溫濕度的循環(huán)。每次循環(huán)由4個如下表所述的溫度和相對濕度階段組成
然后樣品在室溫下平衡24小時,然后進行90度剝離強度測試。
結(jié)果列于下表。
觀察到粘合劑復合物在經(jīng)歷熱濕循環(huán)老化后剝離強度增加。在有些情況下,注意到樣品13A的一些測試條在測試過程中從墻板前方剝離。這歸結(jié)于測試過程中墻板未涂層側(cè)發(fā)生冷凝,以實施時未預料到的方式導致削弱。
權(quán)利要求
1.一種具有正面和背面的透濕性基質(zhì)/粘合劑復合物,所述的正面包括紡織品基質(zhì),所述的紡織品基質(zhì)包括選自紗線和纖維的紡織品成分,以及選自機織、針織、非織造、簇絨和粘合的結(jié)構(gòu),所述的正面包括低能表面,并且所述的背面包括壓敏粘合劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的復合物進一步包括位于所述正面和所述背面之間的打底層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的低能表面通過基本非閉合地應用至少一種選自含氟化合物、硅酮和蠟的組合物來實現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述低能表面和所述壓敏粘合劑的結(jié)合防止了所述復合物的正面和背面直接相互接觸時的顯著自粘結(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的紗線在形成所述的基質(zhì)之前是低表面能紗線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的紡織品成分選自棉、人造纖維、聚丙烯、聚酯、尼龍、聚丙烯酸系纖維、烯烴及其混紡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的粘合劑是可釋放性的,并使得所述的復合物可以從其所應用的表面上釋放。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述背面上的所述粘合劑包括與所述粘合劑接觸、位于所述復合物外表面的隔離層。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的可釋放粘合劑為丙烯酸基粘合劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述粘合劑是非可釋放性的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的復合物包括至少一種選自硬化劑、粘合劑、增稠劑、去污劑、防污劑、殺生物劑、阻燃劑、紫外線穩(wěn)定劑、光催化劑、抗氧化劑、著色劑、潤滑劑、抗靜電劑、射頻屏蔽添加劑、芳香劑、氣味吸收劑和氣味中和劑的添加劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的壓敏粘合劑中結(jié)合有至少一種添加劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的正面中結(jié)合有至少一種添加劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的復合物包括打底層,其中所述的打底層中結(jié)合有至少一種添加劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的復合物應用于表面時是可以重新定位的。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的復合物在應用于表面時能夠在保持復合物和支持表面完整的情況下從支持表面除去。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的復合物在應用于表面時能夠在所述支持表面上不留下殘留的情況下從支持表面除去。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的基質(zhì)/粘合劑復合物在應用于表面時表現(xiàn)出3英寸至12英寸的滾球粘結(jié)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的基質(zhì)/粘合劑復合物在應用于表面時表現(xiàn)出0.10Ibf/英寸至1.00Ibf/英寸的90度剝離強度。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的基質(zhì)/粘合劑復合物在應用于表面時表現(xiàn)出的90度剝離強度比其脫層強度低至少0.20Ibf/英寸。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的復合物進一步包括至少一種去污組合物。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的復合物進一步包括至少一種抗微生物化合物。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的復合物進一步包括至少一種阻燃化合物。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的復合物進一步包括至少一種硬化劑。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的復合物進一步包括至少一種粘合劑。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的復合物進一步包括至少一種著色劑。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)/粘合劑復合物,其中所述的紡織品基質(zhì)具有精細尺度的外形,其中所述基質(zhì)的所述背面具有壓敏粘合劑,該粘合劑基本符合于所述的精細尺度外形上,并且當所述復合物應用于所述支持表面的壓力增大時,增加了支持表面上所述粘合劑的表面積接觸。
全文摘要
本發(fā)明涉及透濕性紡織品結(jié)構(gòu)(10)。結(jié)構(gòu)(10)包括紡織品基質(zhì)(14);該結(jié)構(gòu)(10)的正面包括低能表面(12);該結(jié)構(gòu)背面可以具有打底層(16)和粘合劑層(18),使得該結(jié)構(gòu)可以牢固連接在支持表面上,還可以很容易地去除,不會殘留或者破壞支持表面。如果需要,低能表面(12)可以進行印花、圖案化、或者其他處理,以取決于結(jié)構(gòu)的預計用途而提供裝飾性和/或功能性特征。該結(jié)構(gòu)中還可以結(jié)合有各種化學添加劑,例如去污劑、殺生物劑等。
文檔編號B32B27/12GK1942307SQ200580011497
公開日2007年4月4日 申請日期2005年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月16日
發(fā)明者W·C·金布雷爾, J·L·桑切斯 申請人:美利肯公司