CN107921458B - 用于形成带有不均一不连续的图案化涂层的制品的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于将涂覆材料作为涂覆材料的不均一不连续图案施加到基材上的方法，该方法包括：本公开描述一种将涂覆材料施加到基材上的方法，该方法包括提供第一分配歧管，该第一分配歧管具有腔体和与腔体流体连通的多个第一分发出口，产生沿第一方向在基材和分发出口之间的相对运动；当保持相对运动并沿不平行于第一方向的第二方向平移多个分发出口时，从分发出口分发第一涂覆材料，并且改变以预定方式分发第一涂覆材料的分发速率，以在基材的主表面上形成第一涂覆材料的不连续图案。可用的不均一图案化涂覆的制品可使用该方法制得。

Description

用于形成带有不均一不连续的图案化涂层的制品的方法和 设备
技术领域
本公开整体涉及对基材施加涂层，并且更具体地涉及施加不均一的涂层。
背景技术
多种商业产品的制造包括向呈无限长度的片材或幅材形式的基材施加涂层的步骤。对于一些应用，在基材上具有总体均一涂层是令人希望的，而在其它应用中，以例如多个条纹的形式施加不均一涂层是令人希望的。可将不均一涂层直接地施加至基材或施加至中间表面并且随后转移到基材，或可叠加施加在基材上的更早的均一涂层之上。例如，使用针管来将涂覆材料条纹施加至涂覆辊已经例如在Maier的PCT专利申请WO2011/087657中描述。
发明内容
在一个方面，本公开描述了一种施加涂覆材料到基材上的方法，包括提供具有腔体和与腔体流体连通的多个第一分发出口的第一分配歧管，产生沿第一方向在基材和分发出口之间的相对运动；当保持相对运动和沿不平行于第一方向的第二方向平移多个分发出口时，从分发出口分发第一涂覆材料，并且以预定方式改变第一涂覆材料的分发速率，以在基材的主表面上形成第一涂覆材料的不连续图案。
在上述方法的一些示例性实施方案中，其中以预定方式改变第一涂覆材料的分发速率包括其中分发速率为零的至少一个时间段。在这些或其它实施方案中，改变以预定方式分发第一涂覆材料分发速率包括其中分发速率是周期性的至少一个时间段。在一些实施方案中，以预定方式分发第一涂覆材料分发速率包括其中分发速率是随机或准随机的至少一个时间段。
在上述方法的一些示例性实施方案中，该方法另外包括提供与腔体流体连通的第二多个分发出口，并且当保持相对运动且同时沿不平行于第一方向的第二方向平移多个第二分散出口时，分发来自第二分发出口的第二涂覆材料，以在基材的主表面上形成第二涂覆材料的不连续图案。在实施方案中的一些中，第二多个分发出口与第一多个分发出口交错。在此类实施方案中的一些中，从第一分发出口和第二分发出口中的至少一个分发出口以预定方式分发第二涂覆材料分发速率的变化包括其中分发速率为零的至少一个时间段。
在上述方法的一些示例性实施方案中，以预定方式分发第二涂覆材料分发速率为零的至少一些时段造成通过从第一分发出口和第二分发出口中的至少一个分发出口分发涂覆材料形成的图案与通过从其它分发出口分发涂覆材料形成的图案交叉，使得图案彼此交叉而不重叠涂覆涂料。在这些或其它示例性实施方案中，改变以预定方式分发第二涂覆材料分发速率包括其中分发速率是周期性的至少一个时间段。
在上述实施方案中的任一实施方案中，其中以预定方式的第二涂覆材料的分发速率包括其中分发速率是随机或准随机的至少一个时间段。在上述实施方案中的任一实施方案中，其中第一方向和第二方向彼此正交。在上述实施方案中的任一实施方案中，分配歧管可分成包含腔体的歧管腔室和具有多个针管的可拆卸盒。
在上述所述的任何实施方案中，第一多个分发出口或第二多个分发出口中的至少一个分发出口包括多个中空针管。在其中分发出口包括多个中空针管的实施方案中，中空管状针是柔性的。在这些实施方案中的一些中，柔性中空针管包含金属、热塑性聚合物、熔融二氧化硅或它们的组合。
在上述实施方案中的任一实施方案中，在基材上通过分发的第一涂覆材料和第二涂覆材料形成的不连续图案是单层图案。在上述实施方案中的任一实施方案中，在基材上通过分发的第一涂覆材料和第二涂覆材料形成的不连续图案是双层图案。
在上述方法的一些示例性实施方案中，第一涂覆材料和第二涂覆材料是不同的材料。在一些实施方案中，第一涂覆材料和第二涂覆材料是相同的材料。
在第二个方面，本公开描述了根据上述方法中的中任一种方法制备的涂覆制品，其中涂覆制品选自气密隔膜、胶带、漆掩膜或药物递送贴。
示例性实施方案列表
A.一种将涂覆材料施加至基材的方法，所述方法包括：
提供具有腔体和与腔体流体连通的多个第一分发出口的第一分配歧管；
沿第一方向在基材和所述分发出口之间产生相对运动；当保持所述相对运动并且使所述多个分发出口沿不平行于所述第一方向的第二方向平移时，从所述分发出口分发第一涂覆材料；以及
改变以预定方式分发所述第一涂覆材料的分发速率，以形成在所述基材的主表面上的所述第一涂覆材料的不连续图案。
B.根据实施方案A所述的方法，其中改变以预定方式分发所述第一涂覆材料的分发速率包括其中所述分发速率是零的至少一个时间段。
C.根据实施方案A或实施方案B所述的方法，其中改变以预定方式分发所述第一涂覆材料的分发速率包括其中所述分发速率是周期性的至少一个时间段。
D.根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中以预定方式分发的所述第一涂覆材料的分发速率包括其中所述分发速率是随机或准随机的至少一个时间段。
E.根据前述实施方案中任一项所述的方法，另外包括提供与腔体流体连通的第二多个分发出口，并且当保持所述相对运动且同时沿不平行于所述第一方向的第二方向平移所述多个第二分发出口时，分发来自所述第二分发出口的第二涂覆材料，以在所述基材的所述主表面上形成所述第二涂覆材料的不连续图案。
F.根据实施方案E所述的方法，其中所述第二多个分发出口与所述第一多个分发出口交错。
G.根据实施方案F所述的方法，其中从所述第一分发出口和所述第二分发出口中的至少一个分发出口以预定方式分发所述第二涂覆材料的分发速率的变化包括其中所述分发速率为零的至少一个时间段。
H.根据实施方案G所述的方法，其中以预定方式分发所述第二涂覆材料的所述分发速率为零的至少一些时段造成通过从所述第一分发出口和所述第二分发出口中的至少一个分发出口分发所述涂覆材料形成的所述图案与通过从其它分发出口分发的所述涂覆材料形成的所述图案交叉，使得图案彼此交叉而不与所述涂覆涂料重叠。
I.根据实施方案G或实施方案H所述的方法，其中改变以预定方式分发所述第二涂覆材料的分发速率包括其中所述分发速率是周期性的至少一个时间段。
J.根据上述实施方案中任一项所述的方法，其中以预定方式分发所述第二涂覆材料的分发速率包括其中所述分发速率是随机或准随机的至少一个时间段。
K.根据上述实施方案中任一项所述的方法，其中所述第一方向和所述第二方向彼此正交。
L.根据上述实施方案中任一项所述的方法，其中所述分配歧管可分成包含腔体的歧管腔室和具有多个针管的可拆卸盒。
M.根据上述实施方案中任一项所述的方法，其中所述第一多个分发出口或所述第二多个分发出口中的至少一个分发出口包括多个中空针管。
N.根据实施方案M所述的方法，其中中空管状针是柔性的。
O.根据实施方案N所述的方法，其中所述柔性的中空针管包含金属、热塑性聚合物、熔融二氧化硅或它们的组合。
P.根据上述实施方案中任一项所述的方法，其中在所述基材上分发的第一涂覆材料和第二涂覆材料形成的不连续图案是单层图案。
Q.根据上述实施方案中任一项所述的方法，其中在基材上分发的第一涂覆材料和第二涂覆材料形成的不连续图案是双层图案。
R.根据上述实施方案E至实施方案Q中任一项所述的方法，其中所述第一涂覆材料和所述第二涂覆材料是不同的材料。
S.根据上述实施方案E至实施方案Q中任一项所述的方法，其中所述第一涂覆材料和所述第二涂覆材料是相同的材料。
T.根据上述实施方案中任一项所述的方法制备的涂覆制品，其中所述涂覆制品选自气密隔膜、胶带、漆掩膜或药物递送贴。
已经总结了本公开的示例性实施方案的各个方面和优点。上文的发明内容并非旨在描述本公开的当前某些示例性实施方案的每个例示的实施方案或每种实施方式。下面的附图和具体实施方式更具体地举例说明使用本文所公开的原理的某些优选的实施方案。
附图说明
图1为适于执行本公开的方法的涂覆设备的透视图。
图2为双涂覆设备的透视图。
图3为可替代涂覆设备的透视图。
图4为可替代涂覆设备的程式化的平面图。
图5为另一个可替代涂覆设备的程式化的平面图。
图6为另一个可替代涂覆设备的程式化的平面图。
图7为其中分发出口沿两个方向平移的涂覆设备的透视图。
图8为同时沿两个方向平移对准杆的机构的程式化的前视图。
图9A为根据第一组参数在基材上铺设的涂覆材料的程式化图案的平面图。
图9B为根据第二组参数在基材上铺设的涂覆材料的程式化图案的平面图。
图9C为根据第三组参数在基材上铺设的涂覆材料的程式化图案的平面图。
图9D为根据第四组参数在基材上铺设的涂覆材料的程式化图案的平面图。
图10为通过图2的双涂覆设备制备的涂覆基材的长度的平面图。
图11为通过图2的双涂覆设备制备的涂覆基材的不同长度的平面图。
图12为与图10类似的涂覆基材的长度的平面图，除了涂覆材料的分发被中断。
图13为与图11类似的涂覆基材的长度的平面图，除了涂覆材料的分发被中断。
图14为涂覆基材的照片，其中涂覆材料每隔一段时间被中断。
图15为分发涂覆材料的图案的程式化的平面图。
在这些附图中，类似的附图标号表示类似的元件。虽然可不按比例绘制的以上附图阐述了本公开的各种实施方案，但还设想如在具体实施方式中所指出的其它实施方案。在所有情况下，本公开都通过示例性实施方案的表示而非通过表述限制来描述当前公开的公开内容。应当理解，本领域的技术人员可设计出许多其它修改形式和实施方案，这些修改形式和实施方案落在本公开的范围和实质内。
具体实施方式
近来，使用针管将涂覆材料条纹施加至涂覆辊在共同待决和共同受让的PCT专利申请WO2011/087657中公开。使用针管的其它涂覆设备在共同待决和共同受让的PCT专利申请WO2011/159276和PCT专利申请WO2013/090575中公开。
本公开描述涂覆方法，该涂覆方法包括当同时平移多个分发出口时从多个分发出口分发涂覆材料。在常规实施方案中，多个分发出口位于与分配歧管的腔体流体连通的针管的远端处。
对于以下定义术语的术语表，除非在权利要求书或说明书中的别处提供不同的定义，否则整个申请应以这些定义为准。
术语表
在整个说明书和权利要求书中所使用的某些术语虽然大部分为人们所熟知，但可仍然需要作出一些解释。应当理解，如本文所用：
术语“均质的”是指当在宏观尺度下观察时仅表现出单相物质。
术语“(共)聚合物”包括均聚物和共聚物，以及可例如通过共挤出或通过反应(包括例如，酯交换反应)以可共溶共混物形式形成的均聚物或共聚物。术语“共聚物”包括无规共聚物、嵌段共聚物和星形(如树枝状的)共聚物。
关于单体、低聚物的术语“(甲基)丙烯酸酯”或意指作为醇类与丙烯酸或甲基丙烯酸的反应产物形成的乙烯基官能烷基酯。
相对于特定层的术语“邻接”意指在某一位置与另一层连接或附接，在该位置处，两个层彼此靠近(即，相邻)并直接接触，或彼此邻近但不直接接触(即，在两个层之间插入一个或多个附加层)。
通过对本发明所公开的被涂覆制品中的各个元件的位置使用诸如“在顶上”、“上”、“之上”“覆盖”、“最上方”、“下面”等的方向术语，我们相对于水平布置的、面向上方的基材说明了元件的相对位置。然而，除非另有说明，否则其不旨在所述基材或制品在制造期间或制造后应具有任何特定的空间取向。
通过使用术语“外覆”来描述层相对于本公开的制品的基材或其它元件的位置，是指层在基材或其它元件的顶上，但未必与基材或其它元件邻接。
通过使用术语“由……隔开”来描述某层相对于其它层的位置，是指定位在两个其它层之间，但不一定与任一层邻接或邻近的层。
提及数值或形状的术语“约”或“大约”意指该数值或特性或特征的+/-5％，但明确地包括准确的数值。例如，“约”1Pa-sec的粘度是指粘度为0.95Pa-sec至1.05Pa-sec，但是也明确地包括精确的1Pa-sec的粘度。类似地，“基本上正方形”的周边旨在描述具有四条侧棱的几何形状，其中每条侧棱的长度为任何其它侧棱的长度的95％至105％，但是也包括其中每条侧棱刚好具有相同长度的几何形状。
提及特性或特征的术语“基本上”意指该特性或特征表现出的程度大于该特性或特征的相反面表现出的程度。例如，“基本上”透明的基材是指与其未能透射(例如，吸收和反射)相比透射更多辐射(例如，可见光)的基材。因此，透射入射在其表面上的可见光多于50％的基材是基本上透明的，但是透射入射在其表面上的可见光的50％或更少的基材并不是基本上透明的。
如本说明书和所附实施方案中所用，除非内容清楚指示其它含义，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括多个指代物。因此，例如，提及的包含“一种化合物”的细旦纤维包括两种或更多种化合物的混合物。如本说明书和所附实施方案中所用的，除非内容清楚指示其他含义，否则术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用。
如本说明书中所用的，通过端点表述的数值范围包括该范围内所包括的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4和5)。
除非另外指明，否则本说明书和实施方案中所使用的表达量或成分、特性测量等的所有数值在所有情况下均应理解成由术语“约”来修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附实施方案列表中示出的数值参数可根据本领域的技术人员利用本公开的教导内容寻求获得的期望特性而变化。在最低程度上并且在不试图将等同原则的应用限制到受权利要求书保护的实施方案的范围内的情况下，至少应根据所报告的数值的有效数位并通过应用惯常的舍入技术来解释每个数值参数。
在不脱离本公开实质和范围的前提下，可对本公开的示例性实施方案进行各种修改和更改。因此，应当理解，本公开的实施方案并不限于下文描述的示例性实施方案，而应受权利要求书及其任何等同物中所述的限制因素控制。
示例性涂覆设备和工艺
现在将具体参照附图对本公开的各种示例性实施方案进行描述。
参见图1，示出了适于执行本公开的方法的涂覆设备20的透视图。涂覆设备20包括位于支架23上的分配歧管22。分配歧管22内部具有腔体24(在该图中呈现为虚线)。多个针管26与腔体24流体连通。在一些常规实施方案中，分配歧管22能够分成包括腔体的歧管腔室和具有多个针管的可拆卸喷射盒。提供快速脱开接头28以便于在使用中清洁设备20，并且还便于改变由设备产生的涂覆图案的宽度。购自美国俄亥俄州梭伦的世伟洛克公司(Swagelok,Solon,OH)的快速脱开接头被认为是合适的。涂覆材料通过入口端口(在本视图的远侧)由泵供应给腔体24。
针管26的末端为多个分发出口30，通过延伸也与腔体24流体连通。在一些实施方案中，诸如如图所示的这个实施方案，分发出口30形成阵列。如该图中所示，阵列可以为线性的，但是出于某些目的，非线性阵列可以是便利的。在一些便利的实施方案中，分发出口30沿分配歧管22均匀隔开，但是例如当由设备20涂覆的制品将在下游操作中被缝合为若干部分时，不均一间距也可以是便利的。
在示出的实施方案中，通过延伸分发出口30，针管26之间的间距被对准条32固定。对准条32便利地附接到板34，板34继而附接到滑槽36。滑槽36以可滑动的方式安装到附接到框架39的轨道38上。滑槽36沿轨道38的运动由枢转地安装到滑槽36上的条40控制。条40的另一端枢转地安装到转子42上，转子42可以由马达44旋转。转子42在与马达44的旋转轴线的不同距离处具有若干附接孔46。通过这种机构，滑槽36可通过启用马达44被置于往复式运动中。通过选取被选择用于附接条40的附接孔46，可容易地改变往复式运动的幅度。往复式运动的频率容易地通过马达44所选择的速度设置进行控制。
在一些常规实施方案中，针管可以是中空的。在一些常规实施方案中，针管可以是柔性的。在一些常规实施方案中，可使用可形成中空导管的材料，诸如金属、聚合物(诸如热塑性聚合物、热固性聚合物)、熔融石英或其组合。在一些实施方案中，针管便利地由不锈钢制成。另外，在诸如图1所示的实施方案中，其中包括对准条32和刚性板34，使用非刚性材料(诸如硅橡胶管材)形成针管26是可能的。
现在参见图2，示出了双涂覆设备50。双涂覆设备50包括第一分配歧管20和第二分配歧管20a。便利地，分配歧管20和第二分配歧管20a两者构造为如图1所描述，但是当用于它们的两种或多种分配歧管类似时不是必需的。在该图中，示出了马达控制器45和45a，马达控制器45和45a分别控制第一分配歧管20和第二分配歧管20a上的马达44和44a并且为该马达44和44a供电。第一分配歧管20和第二分配歧管20a分别具有被定位成与基材60相邻的第一分发出口30和第二分发出口30a。
基材60具有纵向方向“L”和横向方向“C”。在该图中，基材60在第一方向“D”上被输送经过分发出口30和30a。用于输送基材60的任何特定装置对于本公开的实用性并非关键，并且一般来讲，本领域技术人员已知的用于该目的的任何各种不同的机构将足以使用。当输送基材60时，第一多个分发出口30同时在非平行于第一方向的第二方向上平移。这通过操作马达44以移动对准条32来实现。在所描述的实施方案中，第二方向便利地与横向“C”相同，但是该同一性对于本公开的实用性并非关键。
当第一多个分发出口30在“C”方向上往复运动时，基材60在方向“D”上的运动的组合致使从第一多个分发出口30分发的第一涂覆材料以正弦图案70设置到基材60上。介于约0.16Hz至6.16Hz之间的往复速率被发现是便利的。在该图中，第二多个分发出口30a并非往复运动，其致使从第二多个分发出口30a分发的第二涂覆材料以直线图案72铺放到基材60上。
现在参考图3，示出替代性涂覆设备20b的透视图。涂覆设备20b在一些方面类似于图1的涂覆设备20，不同的是整个分配歧管22b安装到滑槽36b上，滑槽36b本身以可滑动的方式安装到位于支架23b上的轨道38b。当马达控制器45b操作马达44b从而转动转子42b时，条40b使分配歧管22b直接进行往复运动。这继而使针管26b进行往复运动并且从而使分发出口30b进行往复运动。当在第二方向上的总位移较低或输送基材的速度更慢时，这种变型可能是便利的。
如图1-3所描绘的转子和条机构并非是用于平移分发出口所设想的唯一机构。例如，步进马达可通过机构连接到分配歧管或对准条。可相似地采用直线位移传感器。此类另选的替代方法可根据基材的输送速度进行同步，由此使得第一涂覆材料和/或第二涂覆材料可形成复杂的非正弦图案。
现在参考图4，示出涂覆设备100的替代实施方案的典型平面图。在这一类实施方案中，针管26c和26c’两者从分配歧管22c延伸。对准条32和32’便利地存在，使得分发出口30c和30c’便利地作为两个组移动。对准条32和32’分别连接到条40c和40c’以及机构102和102’，机构102和102’使分发出口30c和30c’以预先确定的图案移动以将涂覆材料104和104’分发到基材60上。预先确定的图案可以但不必与彼此协同。一者或两者可以但不必是周期的或包括周期部分。预定图案可包括至少一个时间段，其中第一涂覆材料104或第二涂覆材料104’的分发速率为零。预定图案可包括至少一个时间段，其中第一涂覆材料104或第二涂覆材料104’的分发速率是随机或准随机的。
现在参考图5，示出涂覆设备110的替代实施方案的典型平面图。在这一类实施方案中，针管26d和26d’两者从分配歧管22d和22d单独地延伸。对准条32和32’便利地存在，使得分发出口30d和30d’便利地作为两个组移动。对准条32和32’分别连接到条40d和40d’以及机构112和112’，机构112和112’使分发出口30d和30d’以预先确定的图案移动以将涂覆材料114和114’分发到基材60上。预先确定的图案可以但不必与彼此协同。一者或两者可以但不必是周期的或包括周期部分。当使用这一类实施方案时，从分配歧管22d和22d分发不同涂覆材料经常是便利的。
现在参考图6，示出涂覆设备120的替代实施方案的典型平面图。在这一类实施方案中，针管26e和26e’两者分别从分配歧管22e延伸。对准条32和32’便利地存在，使得分发出口30e和30e’便利地作为两个组移动，即使它们交错。对准条32和32’分别连接到机构122和122’，机构112和112’使分发出口30e和30e’以预先确定的图案移动以将涂覆材料124和124’分发到基材60上。预先确定的图案可以但不必与彼此协同。一者或两者可以但不必是周期的或包括周期部分。
现在参见图7，示出了其中分发出口30在两个方向上平移的涂覆设备130的透视图。涂覆设备130在许多方面类似于图1的设备20，但是在这一类情况下，对准条32包括附接点132，附接点132在非平行于第一方向“D”和非平行于第二方向“C”的第三方向“V”上连接到机构以平移对准条32以及固有地第一分发出口30，同时从第一分发出口30分发涂覆材料。在示出的实施方案中，第一方向“D”是纵向方向，第二方向“C”便利地是幅材的横向方向，并且第三方向“V”便利地垂直于纵向方向和横向方向两者。虽然本领域技术人员将理解，多个机构将适于平移对准条32的目的，但是在示出的实施方案中，附接点132连接到便利地由马达控制器138控制的线性致动器136的驱动壁134。
在基材60和分发出口30之间的相对移动可以是恒定速率、周期速率或随机速率。虽然在许多便利的实施方案中在传统的辊到辊制造中基材60将以相对于分发出口30稳定的速度输送，但是这并非本发明的要求。一方面，基材60可以间歇的方式移动，或甚至暂时地在相反方向上移动，以允许例如圆形或卵形涂覆材料被分发。在几个方便的实施方案中，可传送基材并且可同时移动基材60。在几个方便的实施方案中，基材完全不被传送，并且沿第一方向、第二方向或第三个方向的相对移动完全由分发出口的移动提供。
现参考图8，示出用来在两个方向上同时平移对准条32的机构的典型的正视图。对准条32被描绘具有孔32f以用于穿过针管26(未示出)。对准条32的末端在各自末端处由偏心枢轴140连接到第一凸轮142和第二凸轮144。这些凸轮可(例如，在方向“R”上)在马达轴146或148或两个马达轴上旋转以平移对准条32。
现在参见图9A至图9D，示出了根据四组参数铺设于基材上的涂覆材料的程式化图案的平面图。为铺放该图案，图7的设备已经相对于基材定位使得方向“D”与方向“V”重合。随着输送基材，马达44和马达138在相对于基材传输速度的不同相对速度下操作，基本上将利萨佐斯图形拉出涂覆材料到基材上。通过改变相对速度，可形成不同的可用图案。
为了中断分发出口的流动形式，一种选择是在一些针管或全部针管上提供适当的阀调。以电子方式、流体方式和气动方式操作的微型阀门是合适的。尤其是，商购自新罕布什尔州霍利斯的派克汉尼汾公司(Parker-Hannafin of Hollis,NH)的商品名为SERIES 99的微型高速阀门是合适的。在此布置中，传统的电子控制系统可用来定时中断。整个针管阵列可作为组来控制，或者单独的针或几组针可被单独地控制。
另选地，可控制歧管中的材料、流体或液体，从而间接地影响所有从其分发的针管。在模具歧管内用于操控压力的各种机制是已知的。尤其是，进行了论述的机制是合适的，该机制如同重写一般以引用方式并入本文。
示例性涂覆制品
现在参考图10，示出通过图2的双涂覆设备制得的涂覆基材60的长度的平面图。在基材60上，铺设在第一涂覆材料中的正弦图案70与铺设在第二涂覆材料中的直线图案72重叠。即使当使用第一分配歧管和第二分配歧管时，此类重叠也不是本公开的要求；可布置第一分配出口和第二分配出口的定位和间距以避免重叠。第一涂覆材料和第二涂覆材料可以相同或不同。在一些应用(例如，伤口护理产品)中，可能便利的是在基材上产生完全被第一涂覆材料和第二涂覆材料两者围绕的无涂层区。区80是一个这类区。第一涂覆材料和第二涂覆材料可以独立地为粘合剂。在一些应用中，第一涂覆材料和第二涂覆材料均为粘合剂，其经配制使其特别有利地附着到两个不同的表面情况下。根据本方法制得的涂覆制品可以是气密层薄膜、粘合剂带、油漆掩盖膜或药物递送贴剂。
现在参考图11，示出了通过图2的双涂覆设备制得的涂覆基材60的不同长度的平面图。在基材60上，铺设于第一涂覆材料中的第一正弦图案70与铺设于第二涂覆材料中的第二正弦图案70’重叠。如在图4的实施方案中，这种重叠并不是本公开的要求，并且第一涂覆材料和第二涂覆材料可以相同或不同。在一些应用(例如，伤口护理产品)中，可能便利的是在基材上产生完全被第一涂覆材料和第二涂覆材料两者围绕的无涂层区。区80是一个这类区。
现在参见图12，示出了涂覆材料60的长度的平面图。它类似于图10中经过涂覆的基材，除了当从分发针30和分发针30a(该图看不到，但是如图2所示)的分发速率为零时引起的涂覆材料270和涂覆材料272在流动中存在间隙200之外。在所描绘的实施方案中，基材上的无涂覆区域完全被第一涂覆材料和第二涂覆材料两者围绕。区域280为一个此类区域。
现在参见图13，示出了涂覆基材60的长度的平面图。它类似于图11中的涂覆基材，除了当从分发针30和30a(这里未见但如图2中所见)的分发速率为零时引起的涂覆材料270和270’的流中存在间隙202之外。在所描绘的实施方案中，基材上的无涂覆区域完全被第一涂覆材料和第二涂覆材料围绕。区域280’为一个此类区域。
现在参见图14，可看到涂覆基材的照片，其中涂覆材料被间歇地中断。在所描绘的实施方案中，这些中断已经以规则的间隔执行，但在本公开的范围内，该间隔可为不规则的或准随机的。
现在参见图15，示出了分发的涂覆材料的图案的程式化的平面图。在这个视图中，涂覆材料204的迹线和涂覆材料206的迹线已经以定时中断分发以布置迹线彼此交叉，而不重叠，这是当来自分发针30和分发针30a(这里未见但如图2中所见)的分发速率中的一个或两个为零时引起的。在一些有用的实施方案中，两种材料具有不同的性质但不重叠是有利的。如果材料是不兼容的，或如果对涂覆高度的一些限制防止一条迹线重叠在另一条迹线上，则这可能是必要的。
自粘附的、蒸汽可渗透的气密层薄膜
在一些当前的优选实施方案中，涂覆制品是自粘附的、蒸汽可渗透的气密层薄膜。本公开的蒸汽可透过的气密层薄膜是正常地以辊形式供应的大致柔性片材或膜，该柔性片材或膜使水以水蒸汽的形式渗透通过。片材或膜可以是微孔的、微穿孔的或其它类型的蒸汽可渗透片材或膜。微孔片材或膜是具有微观小孔的非穿孔连续微纤维幅材，该微观小孔足够大使湿水蒸汽通过，但足够小以阻挡空气和液体水。微穿孔薄膜取决于机械销穿孔和/或膜层合以使性能内置。虽然上述类型的片材或膜中的两者对水蒸汽是可渗透的，但是微孔类型的片材或膜当前被优选，因为这种类型使呈液体或大体积形式的水或湿气较不渗透通过。
有用的蒸汽可透过的气密隔膜通常是薄片或膜，通常宽度(横向或XD)范围为约30cm至250cm，更典型地约60cm至160cm；和长度(纵向或MD)为约5m至80m，更典型地约15m至40m，优选地以卷形式提供。
在一些有利的示例性实施方案中，薄膜是自粘附的，包括涂覆(或更准确地部分地涂覆)在具有粘合剂材料(优选压敏粘合剂材料，更优选无溶剂或热熔性压敏粘合剂)的一个侧面上(即，一个主表面或面上)的水蒸汽可渗透的、纺粘的、非织造聚烯烃织物基材。可移除的剥离片材或衬件可以有利地覆盖和接触粘合剂以便防止粘合剂粘附到辊形式的基材的背侧(即，无粘合剂涂覆的)主表面上，从而防止“阻塞”辊式自粘附薄膜。剥离衬件在将薄膜施加至建筑结构之前被移除。另选地，基材的背侧主表面可包括重叠或外覆的低表面能剥离层或低粘合力背胶层(LAB)；此类实施方案优选地用于无衬件制品中。
示例性基材
本公开的实用性对基材的实质相对无关紧要。在一些便利的实施方案中，基材将是由常规幅材装卸(handling)技术输送的具有无限长度材料的幅材。可采用多孔和无孔聚合物材料，包括固体膜、织造和非织造幅材、纸和织物。基材可包括柔性玻璃片材或幅材。如何可在这些种类的实施方案中成功地处理柔性玻璃片材或玻璃幅材的论述可在共同未决和共同转让的美国专利申请号61/593,076中找到，其标题为“复合玻璃层压板和幅材加工设备”(Composite Glass Laminate and Web Processing Apparatus)，其全部内容通过引用并入本文。
蒸汽可渗透的、纺粘的、非织造聚烯烃织物基材片材是已知的和商业可得的。它们通常由聚乙烯和/或聚丙烯制成。制作蒸汽可渗透的纺粘的、非织造聚烯烃织物基材片材的过程也是已知的。Mukhopadhyay(工业纺织品杂志2008:37:225)提供防水透气织物及其它们的使用的全面综述。
在一些示例性实施方案中，自粘附的蒸汽可渗透的气密层薄膜优选满足气密层要求，如ASTM E2179中所描述。本公开中描述的基材片材大致提供水和空气阻挡层两者，如由AC 38(ICC-ES)和ASTM E2179所定义。在某些示例性实施方案中，蒸汽渗透率优选大于10泼姆，更优选大于15泼姆，并且最优选大于20泼姆(在75℉或约24℃下ASTM E96A)。大致直截了当的事情是选择或加工满足针对空气和水阻挡性以及蒸汽渗透性的上述标准的基材片材。
在某些示例性实施方案中，基材被选择成微孔片材或膜。合适的微孔片材或膜优选地为纺粘或纤维粘合的聚烯烃，如在美国专利3,532,589和5,972,147中所描述。优选的聚烯烃为聚乙烯和聚丙烯。一种合适的微孔片材是以商品名“TYVEKTM”(从德拉瓦州的杜邦公司(E.I.DuPont deNemours Corp.,Wilmington,DE)获得)商购获得。其它合适的微孔片材包括取向聚合物膜，如在美国专利5,317,035中所描述，并且包括乙烯-丙烯嵌段共聚物。此类膜可作为“APTRATMfilms”(从佐治亚州亚特兰大的英国石油-阿莫科公司(BP-AmocoCorp.,Atlanta,Georgia)获得)商购获得。
这些片材或膜可用各种类型的稀松布材料强化或可被层压至其它蒸汽可渗透片材或膜(诸如非织造聚丙烯或非织造聚酯)以达到提高强度和其它物理特性的目的。一般来讲，自粘附的气密层薄膜将通常地具有0.001英寸至0.04英寸(约25.4-1016微米)，优选地0.001英寸至0.025英寸(25.4–635微米)的厚度。
在另外的替代性示例性实施方案中，基材被选择成(共)聚合物片材或膜。合适的聚合物材料包括例如聚酯诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乳酸(PLA)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)；聚酰亚胺诸如KAPTONTM(购自美国特拉华州威明顿的杜邦公司(E.I.DuPontdeNemours Corp.,Wilmington,Delaware))；聚碳酸酯诸如LEXAN(购自美国马萨诸塞州皮茨菲尔德的沙伯创新塑料公司(SABIC Innovative Plastics，Pittsfield，MA))；环烯烃聚合物诸如ZEONEX或ZEONOR(购自美国肯塔西州路易斯维尔的瑞翁化工有限公司(ChemicalsLP，Louisville，KY)；等。
示例性涂覆材料
本公开的实用性对涂覆材料的实质无关紧要，鉴于它们的粘度，允许将它们通过针管从腔体驱使至分发出口。粘合剂、低粘合性背面涂胶、表面改性剂和阻隔层是在可借助于本公开的方法有利地施加的涂覆材料之中。
一些可用的涂覆材料包括在涂覆在基材上之后意欲被固化的单体或低聚物。这类材料包括能够便利地通过施加热量、光化学辐射、电离辐射或其组合固化的那些。可使用任何形式的电磁辐射，例如可使用紫外线辐射和/或热固化液体组合物。也可使用电子束辐射。据称，上述液体组合物采用光化辐射(即导致生成引发剂光化活性的辐射)固化。例如，光化辐射可包括约250nm至约700nm的辐射。光化辐射源包括：钨卤灯、氙弧灯和汞弧灯、白炽灯、杀菌灯、荧光灯、激光器和发光二极管。可使用高强度连续发射系统提供紫外线辐射，诸如使用得自辐深紫外线系统公司(Fusion UV Systems)的那些系统。
当用UV辐射固化时，光引发剂可在涂覆材料中使用。用于自由基固化的光引发剂包括有机过氧化物、偶氮化合物、奎宁、硝基化合物、卤酰、腙、巯基化合物、吡喃鎓化合物、咪唑、氯三嗪、安息香、安息香烷基醚、酮、苯酮、等等。例如，粘合剂组合物可包含以商品名LUCIRIN TPOL得自巴斯夫公司(BASF Corp.)的2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯或以商品名IRGACURE 184得自Ciba Specialty Chemicals的1-羟基环己基苯基甲酮。按可聚合组合物中的低聚物和单体材料的重量计，光引发剂常以约0.1重量％至10重量％或0.1重量％至5重量％的浓度使用。
涂覆材料可任选地包括一种或多种添加剂，诸如链转移剂、抗氧化剂、稳定剂、阻燃剂、粘度调节剂、消泡剂、抗静电剂和润湿剂。如果光学粘合剂需要颜色，则可使用着色剂，诸如染料和颜料、荧光染料和颜料、磷光染料和颜料。
粘合剂
在某些示例性实施方案中涂覆材料被选择成粘合剂材料，更优选地，压敏粘合剂(PSA)材料，甚至更优选地，无溶剂或热熔可涂覆PSA。优选地，基材片材用压敏粘合剂涂覆或部分地涂覆在一个侧面上。可使用用来将薄膜粘合到建筑结构(例如，建筑物)的任何压敏粘合剂。这些压敏粘合剂包括蒸汽可透过的和蒸汽不可透过的压敏粘合剂两者。后一种压敏粘合剂的示例为橡胶改性的柏油(沥青)压敏粘合剂或合成橡胶压敏粘合剂。此类压敏粘合剂在本领域中是熟知的。
优选地，选择粘合剂为无溶剂或热熔融粘合剂；然而，在一些示例性实施方案中，可使用溶剂型粘合剂、水基粘合剂或其它类型粘合剂，诸如例如辐射固化的粘合剂，例如紫外线(UV)辐射或电子束固化的(共)聚合物(其从可聚合单体或低聚物得到)。所施加的粘合剂优选地为发粘的(即，粘的)并且为压敏的。
合适的热熔融粘合剂可包含诸如(共)聚合物的成分，诸如丁基橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、丁苯(SB)、苯乙烯-乙烯-丁苯(SEBS)和乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)；树脂诸如烃和松香类型、天然蜡和石油蜡、油、沥青以及其它中的那些。
溶剂型粘合剂可包含诸如上文所列的溶解于或分散于溶剂载体中的成分。
水基粘合剂将通常基于(共)聚合物材料的乳液。
合适的(共)聚合物材料包括醋酸乙烯脂和(甲基)丙烯酸均聚物和共聚物，诸如醋酸乙烯脂丙烯酸、乙烯乙酸乙烯酯以及苯乙烯丙烯酸酯、氯乙烯丙烯酸、醋酸乙烯基酯及其它。
从生产的角度来看，优选的粘合剂是仅为了应用而被熔化并且不需要发出为环境污染物并且可需要再冷凝的溶剂的热熔类型。
水基粘合剂可具有缺陷，因为它们一般需要另外使用烘箱或加热灯将水蒸发。
如果使用蒸汽可透过的压敏粘合剂，基材可以完全涂覆在一个侧面上。如果使用蒸汽不可渗透的压敏粘合剂，那么基材片材可以仅部分地涂覆有粘合剂，通常处于片材表面积的约20-85％，更通常地为约30-80％，最通常地为40-70％范围中。换句话讲，基材片材的表面积的至少15-80％、优选地20-70％、最优选地30-60％应当不含粘合剂，以便保持薄膜的足够的蒸汽可渗透性。
粘合剂可适于以0.001英寸至0.1英寸(约2.54-254毫米)的厚度施用，但是优选地以0.003英寸至0.025英寸(约7.62-63.5毫米)并且最优选地以0.005英寸至0.02英寸(约12.7-50.8毫米)的厚度施用。
如上所述，粘合剂可用可剥离的剥离片材或衬件保护以封装到辊中。合适的剥离片材为纸材或具有重叠的低表面能(例如，有机硅)剥离表面涂层的(共)聚合物膜片材。
粘合剂图案
为了在粘合剂涂覆的薄膜中保持期望程度的水蒸汽渗透率，粘合剂优选地以不连续膜施加至蒸汽可渗透薄膜以便使基材表面的部件或斑点或区未涂覆有粘合剂。一般来讲，粘合剂膜在薄膜表面上形成粘合剂海面，以及由粘合剂海面包围但不被粘合剂海面覆盖的众多的薄膜岛状物。
为了防止薄膜和粘结到其上的基材之间的空气侧向移动，并且通过薄膜的搭接接头，薄膜的粘合剂涂覆的区可被制成相交以隔离未涂覆的区，从而消除空气可通过其进行侧向移动的通道。这可通过任何数量的图案而实现，诸如使圆与无粘合剂的中心相交、与粘合剂的正方形或矩形相交、与格纹状图案条纹相交等。
粘合剂可以合适地被施加以便覆盖薄膜的一个侧面区的5％至99％，但是优选地被施加以覆盖该区的25％和90％之间，并且最优选地覆盖该区的50％至80％之间，以在片材的粘合性和蒸汽渗透率之间获得最佳平衡。
粘合剂的局部涂层可以随机方式或特定方式施加。一些示例性粘合剂的局部涂层描述于例如美国专利3,039,893、3,426,754、5,374,477、5,593,771、5,895,301、6,495,229和6,901,712中。
本公开的示例性实施方案的操作将参照以下详述的非限制性实施例进一步描述。提供这些实施例以进一步说明各种具体和优选的实施方案和技术。然而，应当理解，可以在不脱离本公开范围的前提下进行许多变型和修改。
实施例
这些实施例仅是为了进行示例性的说明，并非旨在过度地限制所附权利要求书的范围。尽管阐述本公开的广义范围的数值范围和参数为近似值，但具体实施例中示出的数值尽可能精确地被记录。然而，任何数值都固有地包含某些误差，在它们各自的试验测量中所存在的标准偏差必然会引起这种误差。在最低程度上，并且在不试图将等同原则的应用限制到权利要求书的范围内的前提下，至少应当根据报告的数值的有效数位并通过惯常的四舍五入法来解释每一个数值参数。
材料
除非另外指明，否则在实施例和说明书其余部分中的所有份数、百分比、比率等均按重量计。除非另有说明，否则所用的溶剂和其它试剂可得自(威斯康星州密尔沃基的)西格玛奥德里奇化学公司(Sigma-Aldrich Chemical Company(Milwaukee,WI))。
实施例1：
大致如图1所示的设备被制得。针管的分发出口定位成与常规幅材装卸管线相邻，该常规幅材装卸管线与无限长度的涂覆聚氨酯(埃斯坦，从俄亥俄州威克利夫的路博润公司获得(Estane,available from The Lubrizol Corporation of Wickliffe,OH))的聚酯非织造幅材(理美，来自田纳西州奥德希克利市博爱公司(Reemay from Fiberweb Inc.ofOld Hickory,TN))紧扣(threaded up)。幅材在无限长度的方向上以9英尺/分钟(2.74米/分)的线速度被输送经过分发开口。
第一涂覆材料使用99份丙烯酸异辛酯(IOA)、1份丙烯酸(AA)和0.04份2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮光引发剂(光起始剂651，从BASF获得(Irgacure 651,available fromBASF))制得。在氮环境下通过暴露于紫外线辐射来使该混合物部分地聚合，从而得到粘度为约4000厘泊的可涂覆浆料。将另外的0.26份光起始剂651光引发剂、0.13份2,6-双-三氯甲基-6-(3,4-二甲氧基苯基)-s-均三氮苯和6份Foral 85LB增粘剂(从匹诺伐公司购得的高度氢化木松香的甘油酯)添加至糖浆并且混合，直到全部成分完全溶解。
当针管在6.7Hz的速率下以25mm峰间值幅度振动时，将第一涂覆材料从分发出口分发到移动幅材。控制分配歧管腔中的压力以在32格令/4"×6"(0.013g/cm2)的涂覆重量下递送涂覆材料。然后在富含氮气的环境下将第一涂覆材料暴露到紫外线辐射，该紫外线辐射具有300-400纳米的光谱输出，并且最大强度处于351纳米下。约9.0mW/cm2的强度在暴露时间期间使用，从而导致1800mJ/cm2的总能。因此产生在幅材的纵向方向上对准的平行正弦波铺设的压敏粘合剂的图案。
实施例2：
这一类实施例的设置大致类似于实施例1的设置，不同的是采用如图2描绘的涂覆设备。将实施例1中描述的涂覆材料提供给两个分配歧管，并且第一分发出口以2.5Hz的速率进行往复运动，而第二分发出口保持静止。将大致如图10中描绘的图案铺设到基材上。当到分发出口的流动被中断时，生成大致如图12所描绘的图案。
实施例3：
该实施例的设置大致类似于实施例2的设置，除了第一分发出口在25mm的幅度下以2.5Hz的速率进行往复运动，同时第二分发出口也以12.5mm的幅度以2.5Hz的速率进行往复运动。图11所描绘的图案铺设在基材上。当到分发出口的流动被中断时，生成大致如图13所描绘的图案。
整个本说明书中提及的“一个实施方案”、“某些实施方案”、“一个或多个实施方案”或“实施方案”，无论在术语“实施方案”前是否包括术语“示例性的”都意指结合该实施方案描述的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的某些示例性实施方案中的至少一个实施方案中。因此，在本说明书中全篇中的各处出现的短语，例如“在一个或多个实施例中”、“在某些实施例中”、“在一个实施例中”或“在某个实施例中”，并非一定是指本发明的某些示例性实施例中的相同实施例。此外，特定特征、结构、材料或特性可以在一个或多个实施方案中以任意合适的方式组合。
虽然本说明书已经详细地描述了某些示例性实施方案，但是应当理解，本领域的技术人员在理解上述内容后，可以很容易地想到这些实施方案的修改、变型和等同形式。因此，应当理解，本公开不应不当地受限于以上阐述的例示性实施方案。特别地，如本文所用，用端值表述的数值范围旨在包括该范围内所包含的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。另外，本文所用的所有数字都被认为是被术语“约”修饰。
此外，本文引用的所有出版物和专利均以引用的方式全文并入本文中，如同各个单独的出版物或专利都特别地和单独地指出以引用方式并入一般。已对各个示例性实施方案进行了描述。这些以及其它实施方案在以下权利要求书的范围内。

Claims (22)

1.一种将涂覆材料施加至基材的方法，所述方法包括：
提供第一分配歧管，所述第一分配歧管具有腔体和与所述腔体流体连通的多个第一分发出口；
提供与第二分配歧管的腔体流体连通的多个第二分发出口；
沿第一方向在具有无限长度的由片材或幅材构成的基材和所述第一分发出口之间产生相对运动；当保持所述相对运动并且使所述多个第一分发出口沿不平行于所述第一方向的第二方向平移时，从所述第一分发出口分发第一涂覆材料；以及
改变以预定方式分发所述第一涂覆材料的分发速率，以在所述基材的主表面上形成所述第一涂覆材料的不连续正弦图案；以及
当保持所述相对运动并且同时沿不平行于所述第一方向的所述第二方向平移所述多个第二分发出口时，从所述第二分发出口分发第二涂覆材料，以在所述基材的所述主表面上形成所述第二涂覆材料的不连续图案。
2.根据权利要求1所述的方法，其中改变以预定方式分发所述第一涂覆材料的分发速率包括其中所述分发速率是零的至少一个时间段。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中改变以预定方式分发所述第一涂覆材料的分发速率包括其中所述分发速率是周期性的至少一个时间段。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中以预定方式分发所述第一涂覆材料的分发速率包括其中所述分发速率是随机的至少一个时间段。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中以预定方式分发所述第一涂覆材料的分发速率包括其中所述分发速率是准随机的至少一个时间段。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个第二分发出口与所述多个第一分发出口交错。
7.根据权利要求6所述的方法，其中以预定方式从所述第一分发出口和所述第二分发出口中的至少一个分发出口分发所述第一涂覆材料或第二涂覆材料的分发速率的变化包括其中所述分发速率为零的至少一个时间段。
8.根据权利要求7所述的方法，其中以预定方式分发所述第一涂覆材料或第二涂覆材料的所述分发速率的时段中的至少一些时段为零引起通过从所述第一分发出口和所述第二分发出口中的至少一个分发出口分发相应的涂覆材料形成的图案与通过从其它的分发出口分发相应的涂覆材料形成的图案交叉，使得所述图案彼此交叉而不使所述第一涂覆材料和第二涂覆材料重叠。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的方法，其中改变以预定方式分发所述第二涂覆材料的分发速率包括其中所述分发速率是周期性的至少一个时间段。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中以预定方式分发所述第二涂覆材料的分发速率包括其中所述分发速率是随机的至少一个时间段。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中以预定方式分发所述第二涂覆材料的分发速率包括其中所述分发速率是准随机的至少一个时间段。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一方向和所述第二方向彼此正交。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一分配歧管和第二分配歧管能够分成包括所述腔体的歧管腔室和具有多个针管的可拆卸喷射盒。
14.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述多个第一分发出口或所述多个第二分发出口中的至少一者包括多个中空针管。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述中空针管是柔性的。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述中空针管包含金属、热塑性聚合物、熔融二氧化硅或它们的组合。
17.根据权利要求1或2所述的方法，其中通过在所述基材上分发的第一涂覆材料和分发的第二涂覆材料形成的不连续图案是单层图案。
18.根据权利要求1或2所述的方法，其中通过在所述基材上分发的第一涂覆材料和分发的第二涂覆材料形成的不连续图案是双层图案。
19.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一涂覆材料和所述第二涂覆材料是不同的材料。
20.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一涂覆材料和所述第二涂覆材料是相同的材料。
21.一种根据前述权利要求中任一项所述的方法制得的涂覆制品，其中所述涂覆制品选自气密层薄膜或粘合剂带。
22.一种根据权利要求1-20中任一项所述的方法制得的涂覆制品，其中所述涂覆制品选自油漆掩盖膜或药物递送贴剂。
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