CN101596520A - 改良的高速压花和粘合剂印刷方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种方法，包括步骤(a)将少于约0.1克每平方米(gsm)的脱模剂涂敷至传送表面，其中选择脱模剂，使浓度等于或大于其临界表面张力浓度的脱模剂测试样本的表面张力小于约50达因/厘米，或者与传送表面的材料所形成的接触角小于约120°；(b)将粘合剂涂敷至传送表面；和(c)将粘合剂从传送表面传送至材料纤维网。在所提供的优选实施方案中，传送表面为金属、聚合物、弹性体、陶瓷、木材或它们的组合，并且脱模剂具有下式：X－CF2O－(C2F4O)p－(CF2O)q－CF2－X。对于连续和间歇方法，提供了附加的实施方案。

Description

改良的高速压花和粘合剂印刷方法
本申请是中国发明专利申请(申请日：2003年5月15日；申请号：03811121.7(国际申请号：PCT/US03/15576)；发明名称：改良的高速压花和粘合剂印刷方法)的分案申请。
发明领域
本发明涉及将粘合剂涂敷至薄膜纤维网的改良方法。
发明背景
包括被保护以防止疏忽接触的压敏粘合剂薄层的三维片材，以及制造它们的方法和装置已被开发出来并详细描述于以下美国专利中：5,662,758，1997年9月2日授予Hamilton和McGuire，名称为“Composite MaterialReleasably Sealable to a Target Surface When Pressed Thereagainst and Methodof Making”；5,871,607，1999年2月16日授予Hamilton和McGuire，名称为“Material Having A Substance Protected by Deformable Standoffs and Methodof Making”；5,965,235，1999年10月12日授予McGuire、Tweddell和Hamilton，名称为“Three-Dimensional，Nesting-Resistant Sheet Materials andMethod and Apparatus for Making Same”；和6,194,062，2001年2月27日授予Hamilton和McGuire，名称为“Improved Storage Wrap Materials”。用于制造这些材料的高速方法描述于美国专利6,163,918中，该专利于2001年2月27授予McGuire和Bush。
这些专利中所描述的制造这些材料的方法和设备适于生产这些材料，但它们要么有其固有的速率限制，要么在用于大量生产时为效率低的方法。描述于美国专利6,163,918中的方法能成功地制造讲授的产品，然而会有问题产生，在长时间生产中，粘合剂不能完全从凹面压花辊上脱开。这种不完全传送的问题是由于材料不相容性或先前相容材料的磨损而造成的。这导致粘合剂在辊上逐渐积聚，进而导致材料纤维网上粘合剂的错位，或更严重地，纤维网无法从传送辊上脱开。这些方法和装置能够运行的速度对于经济地大规模生产这些材料是一个重要因素。
因此，提供适于高速成型这些三维片材并涂敷粘合剂的方法和装置对粘合剂从印刷辊上的脱开进行改进是可取的。
发明概述
本发明提供了一种方法，该方法包括步骤a)将少于约0.25gsm的脱模剂涂敷至传送表面，其中选择脱模剂，使浓度等于或大于其临界表面张力浓度的脱模剂测试样本的表面张力小于约50达因/厘米，或者与传送表面的材料所形成的接触角小于约120°；b)将粘合剂涂敷至传送表面；和c)将粘合剂从传送表面传送至材料纤维网。在所提供的优选实施方案中，制作传送表面的材料选自金属、聚合物、弹性体、陶瓷、或木材、或它们的组合，脱模剂具有下式：
X-CF2O-(C2F4O)p-(CF2O)q-CF2-X。
对于连续和间歇方法，提供了附加的实施方案。
本发明提供了以下方法。
项1.包括以下步骤的方法：
a)将少于约0.25gsm的脱模剂涂敷至传送表面，其中选择所述脱模剂，使浓度等于或大于其临界表面张力浓度的所述脱模剂的测试样本的表面张力小于约50达因/厘米；
b)将粘合剂涂敷至所述传送表面；和
c)将所述粘合剂从所述传送表面传送至材料纤维网。
项2.包括以下步骤的方法：
a)将少于约0.25gsm的脱模剂涂敷至传送表面，其中选择所述脱模剂，使浓度等于或大于其临界表面张力浓度的所述脱模剂的测试样本与所述传送表面的材料形成的接触角小于约120°；
b)将粘合剂涂敷至所述传送表面；和
c)将所述粘合剂从所述传送表面传送至材料纤维网。
项3.如项2所述的方法，其中选择所述脱模剂，使浓度等于或大于其临界表面张力浓度的测试样本的表面张力也小于约50达因/厘米。
项4.如项3所述的方法，其中所述脱模剂以净材料被涂敷。
项5.如项3所述的方法，其中所述脱模剂以附加包含媒介物的液体混合物形式涂敷至所述传送表面，所述媒介物选自水、C2-C4醇、挥发性烃、酯、酮、醚，以及它们的混合物。
项6.如项1所述的方法，其中所述传送表面的制作材料选自金属、聚合物、弹性体、陶瓷、木材或它们的组合。
项7.如项3所述的方法，其中所述脱模剂选自碳氟化合物、全氟聚醚、阴离子表面活性剂、硅氧烷油、聚醚-硅氧烷共聚物、嵌段共聚物表面活性剂、磷脂酰胆碱、蜡、酯、矿物油、它们的乳液以及它们的混合物。
项8.如项3所述的方法，其中所述传送表面也为成形表面。
项9.如项5所述的方法，其中所述传送表面的制作材料选自金属、聚合物、弹性体、陶瓷、木材，或它们的组合，并且所述脱模剂选自碳氟化合物、全氟聚醚、阴离子表面活性剂、硅氧烷油、聚醚-硅氧烷共聚物、嵌段共聚物表面活性剂、磷脂酰胆碱、蜡、酯、矿物油、它们的乳液以及它们的混合物。
项10.如项9所述的方法，其中所述脱模剂具有下式：
X-CF2O-(C2F4O)p-(CF2O)q-CF2-X
其中所述端基X选自含磷部分、烷基酰胺部分、硅烷部分以及它们的混合物；所述p∶q的比率在约0.5至约1.5的范围内，并且所述脱模剂的重均分子量在约1500至约5000的范围内。
项11.如项10所述的方法，其中传送表面和X的组合选自金属和含磷部分；聚合物或弹性体材料和硅烷部分；木材和烷基酰胺部分；被嵌入的金属氧化物颗粒和含磷部分。
项12.如项11所述的方法，其中所述传送表面为钢并且X为含磷部分。
项13.如项10所述的方法，其中所述传送表面包括被嵌入到聚合物或弹性体内的金属氧化物颗粒并且X为含磷部分。
项14.如项3所述的方法，其中所述脱模剂涂敷至所述传送表面的过程是连续的。
项15.如项3所述的方法，其中所述涂敷脱模剂的步骤、涂敷粘合剂的步骤和传送粘合剂的步骤在所述方法中在不同位置同步且连续地进行。
项16.如项3所述的方法，其中所述脱模剂被涂敷器涂敷至所述传送表面，所述涂敷器选自可渗透涂敷辊、不可渗透涂敷辊、喷涂器、挤出机、吸收垫或刷子。
项17.如项16所述的方法，其中所述涂敷器为包括嵌入有金属氧化物颗粒的聚合物或弹性体材料的不可渗透涂敷辊。
项18.如项17所述的方法，其中所述涂敷辊通过一个或两个计量辊提供脱模剂。
项19.如项18所述的方法，其中所述涂敷辊包括嵌入有金属氧化物颗粒的聚合物或弹性体材料。
项20.包括以下步骤的方法：
a)间歇地将少于约5.0gsm的脱模剂涂敷至传送表面，使所述平均工作周期递送比率小于约0.1gsm并大于约0.00000001gsm，其中选择所述脱模剂，使浓度等于或大于其临界表面张力浓度的所述脱模剂的测试样本的表面张力小于约50达因/厘米，并且与所述传送表面的材料形成的接触角小于约120°；
b)将粘合剂涂敷至所述传送表面；和
c)将所述粘合剂从所述传送表面传送至材料纤维网。
附图概述
虽然本说明书通过特别指出并清楚地要求保护本发明的权利要求书作出结论，但据信由下列优选实施方案的说明并对照附图可更好地理解本发明，图中相同的参考数字代表相同的元件，其中：
图1为本发明的方法和装置的示意说明，其中脱模剂由涂敷辊进行涂敷；
图2为本发明的可供选择的方法和装置的示意说明，其中脱模剂由作为三辊涂敷体系一部分的涂敷辊进行涂敷；
图3为本发明的方法和装置的示意说明，其中脱模剂由喷涂器或喷雾器进行涂敷。
发明详述
本发明涉及提供涂敷有粘合剂的材料纤维网的方法。
本文所用术语“材料纤维网”是指任何待印刷的薄的可渗透或不可渗透底物。纤维网可包括任何材料，包括但不限于纸、聚合物或塑料薄膜、布或织物、纺织材料、无纺材料、层压材料、例如铝箔的金属箔、例如蜡纸或防油纸的涂布纸，以及它们的组合。
本文所用术语“传送表面”是指任何表面，物料被安置在该表面上以便其后以可控方式被传送至材料纤维网。可以按照交货厚度或按照纤维网具体区域内物料的选择性印刷来进行控制。传送表面可用于其它目的，如基于美观或功能性目的将材料纤维网成型为三维材料。本文所用术语“成形”包括工业中用于在材料纤维网上产生三维图案的所有典型方法，如压花、真空抽吸等。优选地，传送表面也为压花结构。更优选地，传送表面为压花表面并用于将物料印刷进压花点之间的区域内。
本文所用术语“临界表面张力浓度”(CSTC)是指溶液中脱模剂的浓度，超过该浓度时表面张力基本上不再下降。对于表面活性试剂，这点与试剂的临界胶束浓度CMC相对应。临界胶束浓度是本领域的技术人员常用的一个术语，用以描述表面活性试剂的浓度，超过该浓度时表面张力基本上不再下降。
本文所用术语“净材料”是指基本上不含媒介物或溶剂的材料。
本文所用术语“液体混合物”是指包含媒介物的液体组合物，其中化合物被溶解(溶液)或被分散(乳液或悬浮液)。
本文所用术语“测试样本”是指脱模剂样本，在选择本发明的脱模剂时使用，浓度等于或大于其临界表面张力浓度。该样本可以是浓度等于或大于其临界表面张力浓度的脱模剂液体混合物，或者是净脱模剂材料本身的样本，由定义可知其未被稀释，因此其浓度大于试剂的临界表面张力浓度。
本文所用术语液体的“表面张力”是液体/空气表面处产生内聚力的结果，其为打破1cm长的液体表面膜所需要的力，以达因为单位。例如，25℃时水的表面张力为72达因/厘米。
本文所用术语“接触角”定义为当液滴静止于材料的平面固体表面上时，在包括传送表面的材料和位于三相点处指向小滴表面的切线之间形成的夹角。
本文所用术语“活性物质”意指提供实际功能性有益效果的化合物，或指一种液体混合物中该化学物质的总量。
所有引用的文献均引入本文的相关部分以供参考；任何文献的引用不可解释为是对其可作为本发明的现有技术的认可。
本发明的方法一般包括三个步骤：1)将脱模剂涂敷到传送表面，2)将粘合剂涂敷到传送表面，和3)将粘合剂从传送表面传送至材料纤维网。
脱模剂的涂敷
可以采用适应该方法的任何方式将脱模剂涂敷到传送表面，包括但不限于可渗透或不可渗透的涂敷辊、喷涂器、挤出器、吸收垫或刷子。优选地通过涂敷辊或喷涂器来涂敷试剂混合物或净材料。脱模剂可以采用连续模式或间歇模式进行涂敷，仅在该方法将粘合剂传送到材料纤维网的时间的一小部分时间段内将脱模剂递送到传送表面。最适宜的所需时间段取决于个体方法并在生产中确定。
在连续进行脱模剂的涂敷时，脱模剂的添加比率保持平衡，添加的脱模剂大概等于被传送到纤维网上的脱模剂总量。对于连续涂敷，本发明的脱模剂被递送到传送表面的比率小于约0.25克脱模剂每平方米(gsm)，优选地小于约0.10gsm，更优选地小于约0.05gsm，甚至更优选地小于约0.01gsm，最优选地小于约0.005gsm。脱模剂被递送到传送表面的比率大于约0.00001gsm，优选地大于约0.0001gsm。
脱模剂到传送表面的添加比率可以采用多种方法来测量，但优选方法是通过脱模剂在涂敷过程中的质量平衡来测量。测量应在该过程稳定进入工作条件后进行。这样，随着时间的延长，添加进该过程中的所有材料都被传送给纤维网，在辊上不会由此产生脱模剂的长期积累或不足。添加比率等于脱模剂经过过程(超范围喷涂、从溢流辊隙中溢出、溅出、擦去等)中任意损耗进行修正后的质量流除以(涂敷区域的)宽度和线速度。例如，假定过程中没有损耗，112g/分钟的0.2％脱模剂活性溶液被涂敷至传送表面，纤维网接触宽度为0.5m，移动速度为450m/分钟，则会递送约0.001gsm的活性脱模剂。这种“稳定过程”并不暗示瞬时平衡。一个稳定过程可包括一个涂敷相对高数量脱模剂的过程，而后停止涂敷脱模剂并执行该过程一长段时间直到必须更新该过程。
实际使用的脱模剂递送比率将取决于所使用的粘合剂、传送表面的材料和接触粘合剂将之传给纤维网时传送表面的那部分。例如，与接触粘合剂将之传给整个(100％)材料纤维网的传送表面相比，仅接触粘合剂将之传给纤维网超过40％总面积时的压花传送表面只需少得多的脱模剂来有效运行。
当脱模剂的涂敷间歇进行时，“工作周期”确定为脱模剂没有被涂敷的时间之前的被涂敷时间。涂敷脱模剂时，添加比率小于约5gsm，优选地小于约1gsm，更优选地小于约0.1gsm，最优选地小于约0.01gsm。脱模剂被递送到传送表面的比率大于约0.00001gsm，优选地大于约0.0001gsm。在平均工作周期内测量的平均工作周期递送比率等于在平均工作周期过程中添加的脱模剂经过过程(超范围喷涂、从溢流辊隙中溢出、溅出、擦去等)中任意损耗进行修正后的质量除以在平均工作周期过程中被处理材料纤维网(涂敷区域内)的宽度和总长度。平均工作周期递送比率小于约0.1gsm，优选地小于约0.01gsm，最优选地小于约0.001gsm。平均工作周期递送比率大于0.00000001gsm，优选地大于约0.0000001gsm，更优选地大于0.000001gsm，甚至更优选地大于0.00001gsm，最优选地大于0.0001gsm。
脱模剂可以液体混合物形式或采用净材料被涂敷到传送表面。脱模剂采用净材料被涂敷时，其被直接涂敷到传送表面。脱模剂的涂敷可通过挤出、喷涂或喷雾进行涂敷，或使用涂敷辊进行涂敷。可任选地，脱模剂由递送低剂量材料的辊组来供应。优选地，脱模剂材料或混合物的喷涂采用涂敷辊进行，其将试剂传送到传送表面。这些涂敷辊可以由工业中所知的任何辊子材料构成，如：例如橡胶或尿烷的聚合物或弹性体材料，或者如铬或钢的金属。优选地，这种涂敷辊包括嵌入有金属氧化物颗粒的聚合物或弹性体材料。此外，接触传送表面的涂敷辊可由一个或多个附加的计量辊提供，计量辊可辅助控制涂敷到传送表面上的脱模剂的用量。计量辊也可包括典型地用于那些涂敷的任何材料，并可以为任何构型。参见图1，优选的构型包括辊72-71-70，其可以为全聚合物/弹性体构型或聚合物/弹性体-金属-聚合物/弹性体构型。此外，计量辊71和72也可优选地包括嵌入有金属氧化物颗粒的聚合物或弹性体材料。
当使用液体混合物时，媒介物可以为任何能分散或溶解所选脱模剂的溶剂。优选地，混合物中的媒介物选自水、C2-C4醇、挥发性烃、酯、酮、醚以及它们的混合物。最优选地，媒介物为水。只要所需用量的脱模剂能被递送到传送表面，用于本方法的混合物可以为使液体送运最优化的任意浓度。优选地，混合物的浓度在约0.01％至约20％，优选地在约0.05％至约1％的范围内。
选择本发明的脱模剂，以便在脱模剂浓度等于或大于其临界表面张力浓度的所选媒介物中的脱模剂测试样本与传送表面的材料之间形成的接触角小于约120°，优选地小于约90°，更优选地小于约75°，甚至更优选地小于约50°，最优选地小于约20°。也可选择脱模剂以便测试样本的表面张力小于约50达因/厘米，优选地小于约40达因/厘米。优选地，选择脱模剂以便测试样本既能使形成的接触角小于约120°，优选地小于约90°，更优选地小于约75°，甚至更优选地小于约50°，最优选地小于约20°，也能使表面张力小于约50达因/厘米，优选地小于约40达因/厘米。应当注意的是，用于确定最佳脱模剂(超过CSTC)的测试样本不需与用于本方法涂敷步骤的液体混合物浓度相同。不受理论的限制，据信该方法混合物中的媒介物会在涂敷到传送表面后挥发。这样，在粘合剂涂敷点处的浓度比施用浓度更接近于CSTC。
脱模剂可优选地选自下列材料：
-碳氟化合物，如购自Ausimont的FE-
Figure A20091015182100121
中以乳液形式存在的碳氟化合物，
-全氟聚醚，如Fluorolink F-
Figure A20091015182100122
PFPE、
Figure A20091015182100123
PFPE，均购自Ausimont，
-含氟表面活性剂，如购自Ciba Specialty Chemicals的
Figure A20091015182100124
购自Cytonix Corp.的
Figure A20091015182100125
购自3M的
Figure A20091015182100126
FC-4430和FC-4432、和购自DuPon的
Figure A20091015182100127
FSP。
-表面活性剂，包括阴离子表面活性剂(如存在于购自The Procter &Gamble Company的
Figure A20091015182100128
和
Figure A20091015182100129
中的那些)、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂以及它们的组合，
-硅氧烷油，净用，如购自General Electric的SF18-或存在于乳液中，如购自General Electric的
Figure A200910151821001211
-矿物油，净用，如购自Crompton Corp.的
Figure A20091015182100131
或以乳液使用，
-聚醚-硅氧烷共聚物，如购自Dow Corning的Q4-3667，
-嵌段共聚物表面活性剂，如购自BASF的L-L-
Figure A20091015182100134
L-
Figure A20091015182100135
Figure A20091015182100136
和10R
-磷脂酰胆碱(phosphotidylcholine)，存在于溶液中，如购自Lucas Meyer的和购自Central Soya的Precept
Figure A20091015182100139
-蜡，如存在于乳液中的那些，如
Figure A200910151821001310
Wax Emulsion，
以及它们的混合物。优选的脱模剂选自由具有下式的全氟聚合物组成的类别：
X-CF2O-(C2F4O)p-(CF2O)q-CF2-X
其中端基X选自含磷部分、烷基酰胺部分、硅烷部分或它们的混合物；p∶q比率为约0.5至约1.5，优选地约0.8至约1.1，更优选地约0.9至约1.05；聚合物的重均分子量为约1500至约5000，优选地约2000至约3500，更优选地约2400至约3100。特别优选的为购自Ausimont，Inc.的FluorolinkFluorolink
Figure A200910151821001312
Fluorolink
Figure A200910151821001313
Fluorolink
Figure A200910151821001314
Fluorolink最优选的为Fluorolink
Figure A200910151821001316
如上文所指出，脱模剂的选择可基于所选用于传送表面的材料来进行优化。传送表面可由广泛范围的材料制成，材料范围有金属，如钢、铬、铝或镍；聚合物或弹性体，如塑料、橡胶或聚氨酯；陶瓷或木材。传送表面可包括金属镀层辊，如镀镍或镀铬钢辊。传送表面也可由多种材料的组合制成，如由嵌入有金属氧化物颗粒的聚合物或弹性体材料构成的表面。这种组合的一个实施例为嵌入有氧化铁颗粒的氢化腈橡胶。
已经发现，当针对某种传送表面材料使用某种优选的脱模剂时，当前发明的方法得到了优化。优选地，本发明的方法采用具有下式的全氟聚醚脱模剂：
X-CF2O-(C2F4O)p-(CF2O)q-CF2-X
其中端基X基于所选传送表面进行选择。最优选地，传送表面为金属，优选钢，并且X为含磷部分；或者，传送表面选自塑料、聚合物或弹性体并且X为硅烷；或者，传送表面为木材并且X为烷基酰胺；或者，传送表面包括被嵌入的金属氧化物颗粒并且X为磷酸盐。
粘合剂的涂敷
本发明的方法也包括将粘合剂涂敷到传送表面上的步骤。本发明的方法可被用于传送任何粘合剂材料。粘合剂材料包括典型地经过考虑用于将一种材料，本文中指材料纤维网，粘附到目标表面上的所有材料。这些材料包括但不限于胶水和热熔融压敏粘合剂。
粘合剂可采用工业中所知的任何常规涂敷方法来涂敷到传送表面。这包括辊涂敷、挤出、刷子或垫子。本发明的方法可连续操作或单片操作。
本发明的优选实施方案包括连续方法，该方法中传送表面为一个辊子，其在旋转过程的一点处从粘合剂涂敷过程中连续接收粘合剂并在第二点处将粘合剂传送到材料纤维网上。本发明的脱模剂优选地在辊子旋转过程的第三点处连续或间歇地涂敷至传送表面，该点优选地为涂敷粘合剂之前的一点。
将物料传送到材料纤维网
本发明的方法也包括将粘合剂从传送表面传送到材料纤维网的步骤。再次说明，这种传送可采用工业中所知的任何方法来完成。优选地，通过在当前方法的传送辊上传输材料纤维网来传送粘合剂。
图1和图2以示意图方式说明本发明的方法和装置10的示例性实施方案，其中粘合剂是被印刷到被同时压花的材料纤维网50上的物料。执行本发明的方法的装置可包括两个成对的压花辊15和16，和一个液体涂敷辊72和多个粘合剂计量/涂敷辊12-14。装置可任选地包括计量辊70-71、一个S形冷却区19、一个压辊17或一个脱料辊18。压花辊15和16可任选地具有蚀刻于辊上的相匹配的压花图案，其互相咬合从而对从两辊之间穿过的片材纤维网进行压花。具有凹坑和突脊的辊优选地作为凹面压花辊15，而具有突块和凹坑的辊优选地作为凸面压花辊16。脱模剂液体涂敷/计量辊70-72将脱模剂75递送到传送表面。脱模剂液体涂敷/计量辊典型地为例如钢或铬的金属，或者为橡胶涂层钢。类似地，粘合剂涂敷/计量辊12-14也可以为金属或橡胶涂层钢。在一个实施方案中，两套涂敷辊都交替使用普通钢或橡胶涂层钢。涂敷辊14和72(各自递送体系中的最后一个辊)的材料的选择取决于用于传送表面的所选材料。已经发现，如果传送表面的材料是金属，则优选的最终涂敷辊应为橡胶涂层钢。可供选择地，如果传送表面的材料是聚合物或弹性体，则可以优选金属涂敷辊。辐射式加热器80或一些其它的热源可任选地被用于在涂敷脱模剂之后加热传送表面。
可任选的压辊17和脱料辊18可以为橡胶涂层钢或其它适当材料。可以利用可任选的S形冷却区，其由多个中空钢辊19构成，钢锟19在其外表面具有防粘涂层，辊内有冷却流道。辊子旋转的方向如图2中箭头所示。
如图1所示，粘合剂(如热熔融压敏粘合剂)可通过狭槽模具9被挤出到第一旋转辊12上。狭槽模具可由热熔融供应体系(具有加热料斗和可变速度的齿轮泵，未示出)经加热软管来供应。第一粘合剂计量辊11的表面速度可以比准备压花和粘合剂涂敷的片材纤维网50的额定切线速度慢很多。计量辊隙图1中以工位1、2和3说明。其它粘合剂计量辊12-14可渐进地更快旋转，从而使粘合剂涂敷滚隙工位4的表面速度匹配。粘合剂40在工位4处从粘合剂涂敷辊14被传送到凹面压花辊15上。粘合剂40随着凹面压花辊表面运动至工位5，在该处其与通过凸面压花辊16被输送至工位5处的聚合物纤维网50结合。
图1所示的实施方案中，在工位5处，聚合物纤维网50被压花并被同步印刷上粘合剂40以形成粘合剂涂层纤维网60。仍粘贴在凹面压花辊15上的纤维网60移动至工位7，通过脱料辊18从凹面压花辊15上脱开。该方法也可包括一个可任选的压辊17，其对压花点与脱料辊之间的纤维网的粘性部分施加压力。然后最终的粘合剂涂层纤维网60可移送至工位8处的可任选的S形冷却区19，被冷却以提高强度。
在某些实施方案中，粘合剂40仅被涂敷到凹面压花辊15的脊区。这是通过仔细控制工位4处凹面压花辊到粘合剂辊的间隙和跳动来完成。控制这些辊之间的辊隙以便覆盖于橡胶辊14上的粘合剂仅将粘合剂涂敷到脊区，而不会将粘合剂压入脊区之间的凹槽或凹坑。
在这些实施方案中，当凹面辊为金属时，粘合剂涂敷辊14可以为橡胶涂层钢辊。橡胶涂层优选地被磨削以获得接近0.0025cm(0.001英寸)的总指示跳动(TIR)公差。可以在机器内用精密楔块来控制辊隙。橡胶涂层可被用来(1)保护凹面压花辊15上的涂层免受由于金属与金属接触所造成的损害和(2)允许粘合剂涂敷辊轻微地压向凹面压花辊。这样，橡胶的变形补偿了压花辊和粘合剂涂敷辊的实际跳动，使粘合剂可被均匀地涂敷在凹面压花辊脊区的每一处。
在使用凹面压花辊的场合，粘合剂涂敷辊14可被轻微地压向凹面压花辊15。这样，橡胶表面的变形补偿了压花辊和粘合剂涂敷辊的跳动，但该变形不会高到将粘合剂压入凹面压花辊15表面上的凹坑内的程度。在某些实施方案中，仅在凹面压花辊15的脊区上沉积粘合剂对于防止粘合剂被传送到纤维网内压花点的顶部是必需的。出现于压花点顶部上的粘合剂会使它们在纤维网活化前由于压花点的破碎就显示出粘性。
所用粘合剂本身可以为高弹性的，从静止的狭槽模具9处过渡至完全切线速度会导致粘合剂被拉长和破碎，或导致对第一计量辊无粘性。为减小粘合剂的伸长率，可以首先将其涂敷至一个慢速辊，然后通过一系列计量间隙(工位1、2和3)，其被研磨成很薄的粘合剂膜并按所需切线速度进行加速。
粘合剂涂敷辊和计量辊可被磨削得到直径和跳动的精密公差，从而维持粘合剂计量和加速所需的精密辊间辊隙尺寸。典型的公差可以为0.0012cm(0.0005英寸)TIR。
在某些实施方案中，以高压花温度对薄膜压花以获取挺括的高厚度压花和允许使用更低的脱料力将粘性薄膜纤维网从凹面压花辊上脱开可能是可取的。然而，保持压花辊的温度低于薄膜纤维网的软化点以便最终粘合剂涂层纤维网具有足够的拉伸强度从而能从凹面压花辊上移去可能是可取的。已经发现，脱料温度与薄膜软化温度之间的平衡是对于高速运行限定可取的运行条件的一个参数。
可任选的脱料辊有助于从凹面压花辊上移去最终产品而不损坏薄膜。由于该产品(材料纤维网)粘贴在凹面压花辊的表面上，所以在脱料点处会产生很大的力。脱料辊可将这些很高的力定位于很短的纤维网上，从而使纤维网变形更小并更好地控制脱料角。防止最终产品变形有助于提供一致的薄膜性能并防止在薄膜上产生由于过早活化而显示出粘性的区域。
可控制凸面和凹面压花辊之间的啮合量或啮合程度，来帮助防止损坏辊子或薄膜纤维网。在某些优选的实施方案中，压花辊的外表面被磨削至0.0012cm(0.0005英寸)TIR的跳动公差。可以在机器内用精密楔块来控制啮合。压花辊的啮合通常决定着薄膜的最终厚度(即，压花点的最终高度)。
对于纤维网材料既被压花又印刷有粘合剂的实施方案，制造它的另一个重要标准是凸面和凹面压花辊之间的配合或一致。用于金属辊的一种有用技术是通过光刻法成型一个辊并利用该辊作为“样辊”以负像形式成型其它辊。也可对设备进行设计以保持配对压花辊的精确同步。当使用弹性体辊时，在传送表面上采用激光雕刻成型图案。
压花辊和粘合剂辊可分别加热和控制以对粘合剂传送温度和压花辊脱料温度进行精密控制。
在某些优选的实施方案，在压花和涂敷粘合剂的步骤过程中使用具有互补图案形状的配对凸面和凹面压花辊完全支撑薄膜纤维网，从而确保薄膜材料内力的适当分布。热成型或真空成形薄膜时，使用例如开孔带或开孔转筒的开放式结构，纤维网上被成形进入孔或凹槽内的部分未得到支撑，与它们相反，对纤维网的完全支撑据信可以增加纤维网应变的速率而不损坏纤维网，并因此可得到更高的生产速度。在压花步骤中同时对薄膜涂敷粘合剂可以在纤维网压花点之间的未变形部分上使粘合剂更精密的配准。
对粘合剂的精密控制，尤其是对涂敷在凹面压花辊上的粘合剂层的厚度和均匀性的精密控制，是高速生产产品的一个因数。特别是对于具有很小粘合剂添加量的实施方案而言，即使是在辊间传送过程中粘合剂的厚度有轻微变化也会导致在粘合剂涂敷到压花辊时产生覆盖间隙。同时，这些变化会引起在压花辊的某些区域内产生过多的粘合剂，这会污染辊上的凹槽，或导致粘合剂到纤维网的传送不完全和粘合剂在压花辊上的积聚。
图3图示说明本发明的另一个优选方法，其中脱模剂由喷涂器70涂敷至传送表面。
本发明的方法可包括、由或基本上由本文所述的本发明的基本元件和限制，以及本文所述的任何附加的或可任选的成分、组件或限制组成。
除非另外指明，本文中所有百分数均以总组合物的重量计。除非另外指明，所有的比例均为重量比。除非另外指明，与所列成分有关的所有这些重量均基于具体成分的量，并因此不包含市售物质中可能包括的溶剂、载体、副产物、填充剂或其它微量组分。
虽然已经图解说明和描述了本发明的特定实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，可在不背离本发明实质和范围的情况下进行各种变化和修改，并且其包括在所附的权利要求书范围内，所有这样的改变都包括在本发明范围内。
测定方法
本文所用术语液体的“表面张力”是液体/空气表面处产生内聚力的结果，其为打破1cm长的液体表面膜所需要的力，以达因为单位。例如，25℃时水的表面张力为72达因/厘米。应用于本发明的表面张力的测量是使用张力计，如Fisher Scientific Surface Tensionmat Model 21，利用ASTM D971中描述的标准测定方法，其中油/水流体由脱模剂测试样本取代。
本文所用术语“接触角”定义为当液滴静止于材料的平面固体表面上时，在包括传送表面的材料和位于三相点处指向小滴表面的切线之间形成的夹角。接触角的测量采用自动接触角测量器，如购自AST Products(Billerica，MA)的VCA 2500XE Video Contact Angle System。接触角是对1微升标称容积的五小滴进行测量的平均值。标准测定方法ASTM 5946描述了采用水和已处理薄膜的测定过程。在本发明的传送表面上的脱模剂测试样本的接触角采用这种方法进行测量，以脱模剂样本取代水并以传送表面材料取代已处理薄膜。

Claims (18)

1.包括以下步骤的方法：
a)将少于约0.25gsm的脱模剂涂敷至传送表面，其中选择所述脱模剂，使浓度等于或大于其临界表面张力浓度的所述脱模剂的测试样本的表面张力小于约50达因/厘米；
b)将粘合剂涂敷至所述传送表面；和
c)将所述粘合剂从所述传送表面传送至材料纤维网；
其中所述脱模剂具有下式：
X-CF2O-(C2F4O)p-(CF2O)q-CF2-X
其中所述端基X选自含磷部分、烷基酰胺部分、硅烷部分以及它们的混合物；所述p∶q的比率在约0.5至约1.5的范围内，并且所述脱模剂的重均分子量在约1500至约5000的范围内。
2.包括以下步骤的方法：
a)将少于约0.25gsm的脱模剂涂敷至传送表面，其中选择所述脱模剂，使浓度等于或大于其临界表面张力浓度的所述脱模剂的测试样本与所述传送表面的材料形成的接触角小于约120°；
b)将粘合剂涂敷至所述传送表面；和
c)将所述粘合剂从所述传送表面传送至材料纤维网；
其中所述脱模剂具有下式：
X-CF2O-(C2F4O)p-(CF2O)q-CF2-X
其中所述端基X选自含磷部分、烷基酰胺部分、硅烷部分以及它们的混合物；所述p∶q的比率在约0.5至约1.5的范围内，并且所述脱模剂的重均分子量在约1500至约5000的范围内。
3.如权利要求2所述的方法，其中选择所述脱模剂，使浓度等于或大于其临界表面张力浓度的测试样本的表面张力也小于约50达因/厘米。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述脱模剂以净材料被涂敷。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述脱模剂以附加包含媒介物的液体混合物形式涂敷至所述传送表面，所述媒介物选自水、C2-C4醇、挥发性烃、酯、酮、醚，以及它们的混合物。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述传送表面的制作材料选自金属、聚合物、弹性体、陶瓷、木材或它们的组合。
7.如权利要求3所述的方法，其中所述传送表面也为成形表面。
8.如权利要求5所述的方法，其中所述传送表面的制作材料选自金属、聚合物、弹性体、陶瓷、木材，或它们的组合，并且所述脱模剂选自碳氟化合物、全氟聚醚、阴离子表面活性剂、硅氧烷油、聚醚-硅氧烷共聚物、嵌段共聚物表面活性剂、磷脂酰胆碱、蜡、酯、矿物油、它们的乳液以及它们的混合物。
9.如权利要求8所述的方法，其中传送表面和X的组合选自金属和含磷部分；聚合物或弹性体材料和硅烷部分；木材和烷基酰胺部分；被嵌入的金属氧化物颗粒和含磷部分。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述传送表面为钢并且X为含磷部分。
11.如权利要求8所述的方法，其中所述传送表面包括被嵌入到聚合物或弹性体内的金属氧化物颗粒并且X为含磷部分。
12.如权利要求3所述的方法，其中所述脱模剂涂敷至所述传送表面的过程是连续的。
13.如权利要求3所述的方法，其中所述涂敷脱模剂的步骤、涂敷粘合剂的步骤和传送粘合剂的步骤在所述方法中在不同位置同步且连续地进行。
14.如权利要求3所述的方法，其中所述脱模剂被涂敷器涂敷至所述传送表面，所述涂敷器选自可渗透涂敷辊、不可渗透涂敷辊、喷涂器、挤出机、吸收垫或刷子。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述涂敷器为包括嵌入有金属氧化物颗粒的聚合物或弹性体材料的不可渗透涂敷辊。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述涂敷辊通过一个或两个计量辊提供脱模剂。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述涂敷辊包括嵌入有金属氧化物颗粒的聚合物或弹性体材料。
18.包括以下步骤的方法：
a)间歇地将少于约5.0gsm的脱模剂涂敷至传送表面，使所述平均工作周期递送比率小于约0.1gsm并大于约0.00000001gsm，其中选择所述脱模剂，使浓度等于或大于其临界表面张力浓度的所述脱模剂的测试样本的表面张力小于约50达因/厘米，并且与所述传送表面的材料形成的接触角小于约120°；
b)将粘合剂涂敷至所述传送表面；和
c)将所述粘合剂从所述传送表面传送至材料纤维网。
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