TW201735888A - 製作具有經拉伸熱塑性層之層壓體的方法 - Google Patents

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Abstract

製作層壓體的方法包括拉伸一熱塑性層使得其塑性變形，將塑性變形之熱塑性層鬆弛以減少其拉伸應變，及接著層壓熱塑性層至基材以製作層壓體。拉伸、鬆弛、及層壓在線內完成。該熱塑性層具有第一表面及相對於該第一表面的第二表面，而該熱塑性層的該第一表面承載複數個公緊固元件。該熱塑性層的該第二表面經層壓至基材。

Description

製作具有經拉伸熱塑性層之層壓體的方法
具有一或多個結構化表面之物品係可用於各種應用(例如，研磨盤、汽車零件之總成、及拋棄式吸收物品)。該等物品可作為薄膜提供，其等展現例如增加的表面積、機械緊固結構、或光學性質。
機械緊固件(亦稱為鉤及環圈緊固件)一般包括複數個緊密間隔之直立突出物，其等具有可用作鉤構件之環圈嚙合頭(loop-engaging head)；以及環圈構件，其等一般包括複數個編織環圈、非編織環圈、或針織環圈。機械緊固件係可用於在眾多應用中提供可釋離附接。例如，機械緊固件係廣泛地用在可穿戴拋棄式吸收物品以圍繞人的身體而緊固此類物品。在一般組態中，例如，附接至一尿布或失禁服(incontinence garment)的後腰部分之一緊固片上之一鉤條或補片可緊固至前腰區域上的環圈材料之一搭接區間(landing zone)，或者鉤條或補片可在前腰區域中緊固至紙尿布或失禁服之背片材(例如，非編織背片材)。機械緊固件亦可用於拋棄式物品(例如衛生棉)。衛生棉一般包括一背片材，該背片材係意欲放置為與穿用者的貼身衣物 相鄰。該背片材可包含鉤緊固元件以將衛生棉牢固地附接至貼身衣物(其與該鉤緊固元件機械地嚙合)。
結構化表面可與一織品相接以提供與結構化表面本身相比之一具有較高強度、柔軟度、及/或功能的層壓體。例如，美國專利第5,260,015號(Kennedy)揭示以下：提供相對於含有直立鉤之表面之一表面予鉤與環緊固件，該表面適用於黏附至其他材料或提供環給背對背鉤與環緊固件。美國專利第6,582,642號(Buzzell等人)及第7,897,078號(Petersen等人)揭示由具有直立公緊固元件之經拉伸的熱塑性層形成之層壓體。美國專利第7,373,698號(Erdman等人)及美國專利申請公開案第2013/0289514(Cheng)揭示以接合位置圖案將一鉤材料接合至片材料。機械緊固件係經報告可使用黏著劑、擠壓層壓(extrusion lamination)、熱接合、超音波焊接、及車縫而與一第二材料相接。
本揭露提供一種製作層壓體的方法，其中在線內(in-line)將一熱塑性層拉伸、鬆弛、且層壓至一基材。
在將兩個相異材料層壓在一起時，捲曲及起皺係觀察到的常見問題。為了將兩個相異材料層壓在一起而無捲曲或起皺，可以經匹配的應變將兩個材料層壓在一起。在一傳統的鉤層壓程序(在其中將一鉤層壓至由一相異材料製成的一基材)中，此係相對簡單，因為處理鉤與基材所需的張力一般係相當程度地低於材料的屈服應力(yield stress)。因此，兩材料的應變一般係容易預測的，並藉由將兩材 料的張力在層壓時相對於另一者簡單地微調向上或向下來使兩材料的應變匹配。
對一些應用而言，需要拉伸具有公緊固元件的熱塑性層。此造成具有分子定向的較薄熱塑性層，其可增加在拉伸方向上的抗拉強度。吾人發現將承載公緊固元件之一經拉伸的熱塑性層在拉伸後立即層壓至一基材係所欲的。基材可有用於支撐膜，並容許經改善的處理。在基材的支撐下，使用已經拉伸的熱塑性層可係可行的，相較於若在層壓及併入一最終產品結構前將熱塑性層拉伸、捲繞在一輥上、及儲存，該已經拉伸的熱塑性層具有一較高的拉伸比率。
吾人已發現包括緊接在層壓前之一拉伸操作為層壓相異材料的問題增添新的複雜度。一旦拉伸一熱塑性層，該熱塑性層的材料性質改變，且在該熱塑性層中有殘餘應力。在不考慮新材料性質的情況下，當將具有此等殘餘應力的熱塑性層立即層壓至一基材時，完成的層壓體可由於熱塑性層與基材之應變及/或張力的一失配而捲曲或起皺。使經拉伸的熱塑性層與基材在層壓點處的應變匹配變得更加具有挑戰性，因為熱塑性層通常係經拉伸至超出其屈服強度，該處的應變恢復量更加無法預測且更難以控制。本揭露解決了這個問題。
在一個態樣中，本揭露提供一種製作一層壓體之方法。該方法包括拉伸一熱塑性層使得其塑性變形，使塑性變形之熱塑性層鬆弛以減少其拉伸應變，且接著層壓熱塑性層至一基材以形成層壓體。拉伸、鬆弛、及層壓在線內完成。該熱塑性層具有第一表面及相 對於該第一表面的第二表面，而該熱塑性層的該第一表面承載複數個公緊固元件。該熱塑性層的該第二表面經層壓至基材。
在本申請案中，如「一(a/an)」、及「該(the)」之用語不僅意圖係指單數實體，並且包括其具體實例可被用來作為說明之整體類別。用語「一」及「該」與用語「至少一(at least one)」可以互換使用。用在清單之後的片語「…中之至少一者(at lesat one of)」及「包含…中之至少一者(comprise at lesat one of)」係指清單項目之任一者以及清單中兩個或更多個項目之任何組合。除非另外陳述，否則所有數值範圍皆包括其端點及在端點之間的非整數值(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。
「第一(first)」及「第二(first)」係本揭露中使用之用語。應可理解的是，除非另外指出，這些用語僅依其相對意義使用。「第一」及「第二」之指定可僅為方便說明一或多個實施例而應用於該熱塑性背襯的主要表面。
用語「多(multiple)」及「複數(a plurality)」意指大於一。
如本文中所使用之用語「機械方向(machine direction)」(MD)表示在一製造程序期間一運轉中之材料帶材的方向。當自一連續性帶材切下一條時，在該機械方向上的尺寸對應於該條的長度「L」。用語「機械方向(machine direction)」及「縱向方向(longitudinal direction)」可互換地使用。如本文中所使用之用語「交叉機械方向」(cross-machine direction,CD)表示基本上垂直於該機械 方向的方向。當自一連續性條材切下一條時，在該交叉機械方向上的尺寸對應於該條的寬度「W」。因此，用語「寬度(width)」一般係指在該熱塑性層之該第一表面的平面中較短的尺寸，該第一表面係承載該等公緊固元件的表面。如本文中所使用，用語「厚度(thickness)」通常係指該熱塑性層的最小尺寸，其係垂直於該熱塑性層之該第一表面的尺寸。
如本文中所使用之用語「線內(in-line)」意指完成該等步驟而該熱塑性層未捲繞於其本身上。該等步驟可在其間有或無額外步驟的情況下循序地完成。為了說明，該熱塑性層可以卷狀形式供應，且該經完成的層壓體可捲繞於其本身上。然而，該熱塑性層在拉伸或鬆弛步驟後並未捲繞於其本身上。
如本文中所使用之用語「邊緣效應(edge effect)」係指延遲在接近一層的邊緣處(例如在距離該邊緣10微米至50微米之一範圍內)之一可察覺的下降。
百分比伸長率及百分比拉伸應變係可互換地使用。其係由下式計算得到：(最終長度-初始長度/初始長度)×100。
抽拉比率係指線性抽拉比率：最終長度除以初始長度。
本揭露之上述概述並非意欲說明本揭露之各個所揭示實施例或是各實施方案。以下的描述更具體地例示說明性實施例。因此，須了解圖式及下列說明係僅用於說明目的而不應以過度限制本揭露範疇的方式解讀。
MD‧‧‧機械方向
CD‧‧‧交叉機械方向
L‧‧‧長度
1‧‧‧層壓體
2‧‧‧熱塑性層
3‧‧‧熱塑性層
4‧‧‧基材
6‧‧‧輥距
10‧‧‧輥輪
12‧‧‧卷
14‧‧‧卷
20‧‧‧輥輪
100‧‧‧層壓體
102‧‧‧熱塑性層
103‧‧‧熱塑性層
103a‧‧‧熱塑性層
104‧‧‧基材；載體
105‧‧‧熱塑性層
106‧‧‧輥距
110‧‧‧輥；輥輪
112‧‧‧卷
114‧‧‧卷
120‧‧‧輥；輥輪
130‧‧‧輥；輥輪
200‧‧‧層壓體
202‧‧‧熱塑性層
202a‧‧‧熱塑性層
203a‧‧‧熱塑性層
203b‧‧‧熱塑性層
203c‧‧‧熱塑性層
204‧‧‧基材
205‧‧‧熱塑性層
210‧‧‧輥輪
220a‧‧‧輥輪
220b‧‧‧輥輪
220c‧‧‧輥輪
230‧‧‧輥輪
300‧‧‧層壓體
302‧‧‧熱塑性層
303a‧‧‧熱塑性層
303b‧‧‧熱塑性層
304‧‧‧載體
305a‧‧‧熱塑性層
305b‧‧‧熱塑性層
310‧‧‧輥輪
320a‧‧‧輥輪
320b‧‧‧輥輪
330a‧‧‧輥輪
330b‧‧‧輥輪
330c‧‧‧輥輪
400‧‧‧層壓體
402‧‧‧熱塑性層
403‧‧‧熱塑性層
404‧‧‧基材
405‧‧‧熱塑性層
410‧‧‧第一輥輪
420‧‧‧第二輥輪
430‧‧‧第三輥輪
440‧‧‧張力調節輥
450a‧‧‧導引輥
450b‧‧‧導引輥
460‧‧‧眼
500‧‧‧層壓體
504‧‧‧基材
505‧‧‧熱塑性層
515‧‧‧線
517‧‧‧線
525a‧‧‧輥輪
525b‧‧‧輥輪
525c‧‧‧輥輪
600‧‧‧層壓體
604‧‧‧不織布織品基材
605‧‧‧熱塑性層
620‧‧‧尿布；吸收物品
640‧‧‧緊固片
640a‧‧‧端
661‧‧‧頂片材側
662‧‧‧背片材側
663‧‧‧吸收芯體
664a‧‧‧縱向邊緣
664b‧‧‧縱向邊緣
665‧‧‧後腰區域
666‧‧‧前腰區域
668‧‧‧目標區
669‧‧‧彈性材料
672‧‧‧纖維性材料
藉由結合隨附圖式與以下本揭露之各個實施例的實施方式可更完整理解本揭露，其中：圖1係在一個表面上具有複數個公緊固元件之一丙烯熱塑性層之一個循環的滯後評估圖；圖2係拉伸一熱塑性層並將其層壓至一基材的方法之簡圖；圖3係根據本揭露之一製作一層壓體的方法之一實施例的簡圖；圖4係根據本揭露之一製作一層壓體的方法之另一實施例的簡圖；圖5係根據本揭露之一製作一層壓體的方法之再另一實施例的簡圖；圖6係根據本揭露之一製作一層壓體的方法之又另一實施例的簡圖；圖7係一層壓體的簡圖，其具有疊置於其上的兩線以供如實例中所述般地計算該層壓體中的捲曲(curl)；且圖8係包括藉由本揭露之方法製作之層壓體的一尿布的透視圖。
現將詳細參考本揭露之實施例，其一或多個實例係繪示於圖式中。作為一實施例之部分而繪示或說明的特徵可與其他實施例併用以額外產生一第三實施例。本揭露意欲包括此等及其他修改及變化。
圖1係至150%拉伸應變之一個循環的滯後室溫評估圖，其係針對具有每平方公尺75克(gsm)的基礎重量之一30毫米 (mm)寬的β相聚丙烯熱塑性層。該熱塑性層具有第一及第二相對表面，在該第一表面上具有複數個公緊固元件。β相聚丙烯係一熱塑性塑膠的一個實例，其可用於本文所揭示的方法中且將在下文更進一步地詳細說明。點A係評估之零張力、零伸長率的起始點。隨著評估開始，該熱塑性層在點A與點B之間拉伸及彈性變形。在點B處，該熱塑性層開始屈服，並接著持續拉伸至150%伸長率或拉伸應變(圖1中的點C)。在達到150%伸長率後，該熱塑性層開始縮回。在回到0%伸長率的途中，該熱塑性層在約100%伸長率處達到零張力(點D)。點D的位置可取決於該熱塑性層之伸長率程度(點C)而改變。
在用於將一熱塑性機械緊固件層壓至一基材的一傳統程序中，該機械緊固件與該基材兩者係以介於點A與點B之間(彈性區)的張力進行處理。若緊接在點C處層壓至一載體前於機械方向上拉伸一熱塑性機械緊固件，該熱塑性機械緊固件基本上將以約50%拉伸應變(超出零張力處的點D)經層壓。為了匹配熱塑性機械緊固件的應變(例如用以消除捲曲)，基材將必須伸長相同的量，但用於機械緊固層壓體之傳統基材(例如膠帶或不織布)一般將在到達50%伸長率前相當程度地斷裂。
圖2顯示基礎帶材處理程序之實例簡圖，其中緊接在層壓至基材4之前，藉由以不同速度之輥輪10、20在機械方向(藉由沿著熱塑性層2之箭頭顯示)上拉伸熱塑性層2。熱塑性層2及基材4分別提供自卷12及卷14。在此簡圖中，經拉伸的熱塑性層3於輥距6 的張力可類比於圖1的「點C」，於輥距6進行層壓。熱塑性層3的殘餘應力可導致完成的層壓體1中的顯著捲曲量。
圖3顯示根據本揭露之一製作一層壓體100的方法之一實施例的簡圖。在圖3繪示的實施例中，提供自卷112的熱塑性層102在機械方向上拉伸，且接著在層壓至基材104前鬆弛。該拉伸及鬆弛方法係藉由不同速度的三個輥110、120、130來實現。輥輪120設定在較輥輪110更快的速度，使得熱塑性層102變得拉伸。輥輪130設定在較輥輪120更慢的速度，使得經拉伸的熱塑性層103鬆弛。接著將經拉伸及鬆弛的熱塑性層105於輥距106處層壓至提供自卷114的載體104以提供層壓體100。可將輥輪120設定在將導致熱塑性層102拉伸一所欲量的任何速度。例如，第一輥輪110將設定在1.0x的速度，且第二輥輪120可設定在2.5x的速度以達成2.5x拉伸。第三輥輪130可設定為任何所需速度，以便將經拉伸的熱塑性層103a充分地鬆弛一所欲的量。例如，在第二輥輪係設定在2.5x的速度之上述實例中，第三輥輪可設定在2.25x、2.0x、1.75x、1.5x、或1.25x的速度。在一些實施例中，鬆弛包含使熱塑性層之拉伸應變與基材之拉伸應變匹配或接近匹配。在該繪示簡圖中，經拉伸且鬆弛的熱塑性層105於輥距6的張力可類比於圖1的「點D」，於輥距6進行層壓。據此，根據本揭露之方法有用於相較於圖2所描述程序大致上減少捲曲，或整個消除捲曲。
特定產品及程序因子可影響根據本揭露之方法的實施例中之輥輪速度與置放及其他條件。舉例來說，可調整該方法以最小化 頸縮(例如，當在機械方向中拉伸熱塑性層時所經歷的交叉方向寬度減少)。過量的頸縮通常是非所欲的，因為其有效地抵消可由拉伸程序所達成的成本節省。舉例來說，若在加工方向上拉伸一機械緊固件達2.0x，但發生彼情況時該緊固件向內頸縮，使得其寬度減少達0.5x，而相較於未經拉伸樣本，實際面積沒有改變(1.0×1.0對2.0×0.5)。在根據本揭露的方法中，不同速度的輥之間的距離可影響頸縮量。在一些實施例中，輥之間的短氣隙(換言之，短抽拉替代長抽拉)可為所欲以減少頸縮。另一個短抽拉相較於長抽拉可為所欲的原因是拉伸的一致性。舉例來說，在長拉抽程序中，由於輸入熱塑性層的變異性，頸縮可為不一致。短抽拉程序可給出一較大的程序窗以及達到較高線速度的能力。
在圖3所繪示的實施例中，該方法使用夾壓輥來處理、拉伸、及鬆弛熱塑性層。在一些實施例中，根據本揭露之方法採用S圈(S-wrap)而不是夾壓輥用於處理、拉伸、及鬆弛熱塑性層。採用S圈之本文揭露方法的實施例繪示於圖4至圖6。
圖4繪示根據本揭露之方法的一實施例，其中在數個輥輪之間以增量方式拉伸熱塑性層，而不是在兩個不同速度輥之間整個一次拉伸。輥輪220a係設定在較輥輪210更快的速度，將熱塑性層202a拉伸一特定量。所得之經拉伸的熱塑性層203a可藉由輥輪220b來進一步地拉伸，輥輪220b係設定在較輥輪220a更快的速度。再次，所得之經拉伸的熱塑性層203b可藉由輥輪220c來進一步地拉伸，輥輪220c係設定在較輥輪220b更快的速度。最後，輥輪230係 設定在較輥輪220c更慢的速度，使經拉伸的熱塑性層203c鬆弛。接著將經拉伸及鬆弛的熱塑性層205層壓至基材204以提供層壓體200。輥輪220a、220b、及220c可設定在任何逐步加快的速度，其將使熱塑性層202在各階段拉伸一所欲的量。例如，第一輥輪210將設定在1.0x的速度，且第二輥輪220a、220b、及220c可分別設定在1.5x、2.0x、及2.5x的速度。第三輥輪230可設定為任何所需速度，以便將經拉伸的熱塑性層203a充分地鬆弛一所欲的量。例如，在第二輥輪220c係設定在2.5x的速度之上述實例中，第三輥輪可設定在2.25x、2.0x、1.75x、1.5x、或1.25x的速度。在具有逐步加快的速度的輥輪之間增量地拉伸熱塑性層可例如有用於減少頸縮、允許較快的線速度、提供更一致的拉伸、以及在製作層壓體200的方法中容許較高的拉伸比率。
圖5繪示根據本揭露之方法的一實施例，其中熱塑性層係在層壓至一基材504前多次拉伸且鬆弛。輥輪320a係設定在較輥輪310更快的速度，將熱塑性層302a拉伸一特定量。輥輪330c係設定在較第二輥輪320a更慢的速度，使所得之經拉伸的熱塑性層303a鬆弛。經拉伸及鬆弛的熱塑性層305a係藉由輥輪320b來進一步地拉伸，輥輪320b係設定在較第二輥輪320a及第三輥輪330a更快的速度。最後，第三輥輪330b係設定在較第二輥輪320b更慢的速度，使經拉伸的熱塑性層303b鬆弛。接著將經拉伸及鬆弛的熱塑性層305b層壓至載體304以提供層壓體300。第二及第三輥輪可設定在足以將熱塑性層302a在各階段拉伸或鬆弛一所欲的量的任何速度。例如，第 一輥輪310將設定在1.0x的速度，且在一些實施例中，第二輥輪320a係設定在2.0x的速度。接著，第三輥輪330c可設定在1.5x的速度，且第二輥輪320b可設定為2.5x的速度。最後，第三輥輪330b可設定在2.0x的速度。在層壓至載體之前多次拉伸且鬆弛熱塑性層可例如有用於減少頸縮，允許較快的線速度、提供更一致的拉伸、以及在製作層壓體300的方法中容許較高的拉伸比率。
圖6繪示根據本揭露之方法的另一實施例，其中熱塑性層係以兩個不同速度的輥進行拉伸，且當其被鬆弛時，經拉伸之熱塑性層中的張力係藉由一張力調節輥(dancer)來控制。此實施例可較先前說明的實施例更加複雜，但可提供可有所助益的附加控制把手。在圖6所繪示的實施例中，第二輥輪420係設定在較第一輥輪410更快的速度，使得熱塑性層402變成經拉伸的。第三輥輪430的速度係藉由使用眼460來使張力調節輥440保持穩定而受到控制。經拉伸的熱塑性層403通過一張力調節站，該張力調節站(dancer station)包括導引輥450a與450b及張力調節輥440。眼406可調整第三輥輪430的速度至較輥輪420更慢的速度，或眼可調整第二輥輪420的速度至較第三輥輪430更快的速度，使得經拉伸的熱塑性層403鬆弛。接著將經拉伸及鬆弛的熱塑性層405層壓至基材404以提供層壓體400。可將第二輥輪420設定在將導致熱塑性層402拉伸一所欲量的任何速度。例如，第一輥輪410將設定為1.0x，且第二輥輪420將設定為高於熱塑性層之最終所欲的拉伸比率的某一速度。例如，若所欲的最終拉伸係2.0x，則第二輥輪420可設定為2.5x，如此當經拉伸的熱塑性層 403鬆弛達張力調節輥440中的張力時，該經拉伸及鬆弛的熱塑性層中的最終拉伸比率將接近2.0x。圖6所示之實施例可與圖4及圖5所示之實施例結合，其中熱塑性層係分別以一步進格式或循環格式進行拉伸。
在本文所述的方法之實施例的任一者中，用於拉伸且鬆弛熱塑性層且將該熱塑性層層壓至一基材的輥可由各種材料製成。輥的至少一些可為平滑金屬(例如鋁或鋼)輥。同樣地，輥的至少一些可具有一塗層。輥上的塗層類型可影響輥如何抓取熱塑性層，且因此亦對熱塑性層如何拉伸有所影響。例如，可使用一高摩擦塗層。高摩擦塗層可為例如一已知的電漿塗層以提供一高摩擦表面。合適的電漿塗層包括例如可以產品系列名稱「10000」及「10015」購自Plasma Coating,Middlebury,Conn。者。高摩擦塗層亦可為一橡膠材料之一塗層或層。
拉伸熱塑性層係實行至其塑性變形之一程度。取決於由其製成熱塑性層之熱塑性塑膠，足以使熱塑性層塑性變形的抽拉比率可為至少1.20、1.25、1.30、1.5、或更大。在一些實施例中，用於拉伸熱塑性層的抽拉比率係約2.0、2.25、2.5、2.75、或3。最大抽拉比率係受限於所選材料的抗拉強度。在一些實施例中，熱塑性層係在至少一個方向上以1.25至5的一抽拉比率經拉伸。在一些實施例中，熱塑性層係在至少一個方向上以1.5至4的一抽拉比率經拉伸。取決於材料選擇及拉伸熱塑性背襯時的溫度，至多5、7.5、或10的抽拉比率可為有用。
根據本揭露的方法包括鬆弛經拉伸的熱塑性層以降低其拉伸應變。使熱塑性層的拉伸應變類似於基材上的拉伸應變可係可欲的。此可藉由將熱塑性層拉伸超出用於層壓之所欲的張力應變來實現，其可為100%、125%、150%、175%、200%、或更大的伸長率。在一些實施例中，熱塑性層係經拉伸超出用於層壓之所欲的拉伸應變至少20%、30%、40%、或50%，接著鬆弛達所欲的拉伸應變。
在一些實施例中，將經拉伸之熱塑性層的拉伸應變減少至一足以防止層壓體捲曲的量。可使用下列測試方法測量捲曲。自層壓體卷切下一條，將該條放置在一工作台上，並在各切割端使用膠帶將其固定至該工作台。接著掃描該樣本，之後使用軟體將點雲轉換成stl檔並將其匯入CAD軟體中以產生該樣本的3D表面輪廓。接著將具有相同長度的兩直線投射至層壓體上，其中兩線係平行於該樣本行進。兩線在層壓體上的簡圖係繪示於圖7。一線515係經定位在層壓體500上，在熱塑性層505上方。另一線517係經定位在基材504上，超出熱塑性層505的邊緣0.635cm。接著測量兩線的總路徑長度，並計算兩路徑長度之間的差值。進一步的細節係在下文實例中提供。在一些實施例中，兩路徑長度之間的差值小於2%或小於1%。通常當兩路徑長度之間的差值小於1%時，層壓體並非可見地捲曲。
如上文所述，在中拉伸熱塑性層可藉由在增加速度之輥上方推動帶材來執行，其中順幅(downweb)輥的速度快於逆幅機械方向(upweb)輥的速度。在一些實施例中，以至多每分鐘350公尺、每分鐘300公尺、每分鐘250公尺、每分鐘200公尺、每分鐘100公尺、 每分鐘75公尺、每分鐘50公尺、每分鐘25公尺、每分鐘10公尺、或每分鐘5公尺的速度在機械方向上拉伸係可用的。
在一些實施例中，熱塑性層係在機械方向與交叉機械方向上進行拉伸。在一交叉機械方向上的拉伸可使用例如分岔軌道(diverging rail)、分岔碟盤(diverging disk)在一連續帶材上實行。容許熱塑性層之單軸及順序雙軸拉伸的一通用拉伸方法採用一扁平膜拉幅設備(flat film tenter apparatus)。此一類設備使用複數個夾子、挾取具，或其他膜邊緣抓取構件沿著熱塑性帶材的相對邊緣抓取熱塑性層，以如此方式使得藉由沿著分岔軌道以不同的速度推動抓取構件，得到在所欲方向之單軸及雙軸拉伸。在機械方向增加抓取速度通常會導致在機械方向伸展。使用一扁平膜拉幅設備在與機械方向及交叉機械方向成角度處進行拉伸亦是可行的。單軸及雙軸拉伸，例如亦可由美國專利第7,897,078號(Petersen等人)及本文所引用的文獻所揭示的方法及設備而達成。平面薄膜拉幅伸展裝置是可為市售可得，例如購自德國Siegsdorf的Brückner Maschinenbau GmbH。
在一些實施例中，根據本揭露之方法進一步包含加熱熱塑性層。例如，加熱可為有用的，例如在拉伸之前或在拉伸期間、或其一組合。此可允許熱塑性層更具可撓性以供拉伸，並改善拉伸的均勻性。同樣地，若在拉伸程序期間施加更多熱，在層壓前可較不需要鬆弛來減少捲曲。在其中熱塑性層係一聚丙烯背襯之一些實施例中，拉伸係在自80℃至110℃、85℃至100℃、或90℃至95℃之一溫度範圍內實行。在一些實施例中，熱塑性層在拉伸後(例如在鬆弛熱塑性 層期間)可經加熱。在此一類時間加熱對退火熱塑性層而言可為有用的。
為了此等目的之任一者，可例如藉由IR照射、熱風處理、或者藉由在一熱腔室中執行拉伸及/或鬆弛來提供加熱。可用於在機械方向上拉伸熱塑性背襯的輥輪可經加熱。例如，經加熱的輥輪可有用於退火經拉伸的熱塑性層。針對退火，經加熱的熱塑性層亦可經導向至一冷卻輥輪上以用於快速冷卻。在一些實施例中，加熱係僅施加至熱塑性層的第二表面(亦即，與離散的元件自其突出之第一表面相對的表面)，以最小化可由加熱引起之公緊固元件的任何損壞。例如，在此等實施例中，僅加熱與熱塑性背襯之第二表面接觸的輥輪。加熱一般僅在低於熱塑性層的熔融溫度下實行。
可用於實行本文所揭示之方法的熱塑性層可由各種合適的材料製成。合適的熱塑性材料的實例包括聚烯烴均聚物，如聚乙烯及聚丙烯，乙烯、丙烯、及/或丁烯的共聚物；含有乙烯的共聚物，如乙烯醋酸乙烯酯及乙烯丙烯酸；聚酯，如聚(乙烯對苯二甲酸酯)、聚乙烯丁酸酯、及聚萘二甲酸乙二酯；聚醯胺，如聚(六亞甲基己二醯胺)；聚胺甲酸酯；聚碳酸酯；聚(乙烯醇)；酮類，如聚醚醚酮；聚苯硫醚；及其混合物。在一些實施例中，熱塑性層包含聚烯烴、聚醯胺、或聚酯的至少一者。在一些實施例中，熱塑性塑膠係聚烯烴(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙烯共聚物、丙烯共聚物、丁烯共聚物、及此等材料的共聚物及摻合物)。
針對熱塑性層在其中包括聚丙烯之實施例的任一者，聚丙烯可包括α及/或β相聚丙烯。在一些情況下，如上述之在拉伸前包括β相聚丙烯之一熱塑性層2、102、202、302、及402在拉伸後可包括α相聚丙烯以形成經拉伸的熱塑性層3、103、203a、203b、203c、303a、303b、及403。半結晶聚烯烴可具有超過一種的晶體結構。例如，已知同排聚丙烯結晶成至少三個不同形式：α(單斜晶)、β(假六方晶)、及γ(三斜晶)形式。在經熔融結晶的材料中，主要形式係α或單斜晶形式。β形式通常以僅數個百分比的位準發生，除非某些非均質的晶核存在或結晶已在一溫度梯度中或在剪切力存在的情況下發生。非均質的晶核一般係已知為β成核劑，其在一可結晶聚合物熔體中充作異物。當聚合物冷卻至低於其結晶溫度(例如在自60℃至120℃或90℃至120℃之一範圍內的溫度)時，鬆散捲曲的聚合物鏈繞著β成核劑定向其等自身以形成β相區域。聚丙烯的β形式係一介穩定形式(meta-stable form)，其可藉由熱處理及/或施加應力來轉換至更穩定的α形式。在一些實施例中，熱塑性層包含一β成核劑。當聚丙烯的β形式在某些條件下經拉伸時，可以各種量形成微孔；參見例如Chu等人之「Microvoid formation process during the plastic deformation of β-form polypropylene」，Polymer，第35卷，第16號，第3442至3448頁，1994；及Chu等人之「Crystal transformation and micropore formation during uniaxial drawing of β-form polypropylene film」，Polymer，第36卷，第13號，第2523至2530頁，1995。由此方法達成之孔大小的範圍可自約0.05微米至 約1微米，在一些實施例中，約0.1微米至約0.5微米。在一些實施例中，於拉伸及鬆弛後，熱塑性層的至少一部分係帶微孔的。
通常當熱塑性層包含聚丙烯時，須了解熱塑性層可包含一聚丙烯均聚物或一含有丙烯重複單元的共聚物。該共聚物可為丙烯及至少一個其他烯烴(例如乙烯或具有自4至12或4至8個碳原子的α烯烴)的一共聚物。乙烯、丙烯、及/或丁烯的共聚物可為有用。在一些實施例中，共聚物按重量含有至多百分之90、80、70、60、或50的聚丙烯。在一些實施例中，共聚物按重量含有至多百分之50、40、30、20、或10之聚乙烯或α烯烴的至少一者。熱塑性層亦可包含包括聚丙烯之熱塑性聚合物的一摻合物。合適的熱塑性聚合物包括在習知的處理條件下一般為可熔融處理的可結晶聚合物。也就是說，在加熱上，其等一般會軟化及/或熔融以允許在習知設備(例如擠壓機)中處理以形成一片材。可結晶聚合物一旦在受控條件下使其等之熔體冷卻便自發地形成在幾何上規則且有序的化學結構。合適的可結晶熱塑性聚合物的實例包括加成聚合物(例如聚烯烴)。可用的聚烯烴包括乙烯聚合物(例如高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、或線性低密度聚乙烯)、α烯烴(例如1-丁烯、1-己烯、或1-辛烯)、苯乙烯、以及二或更多個此類烯烴的共聚物。熱塑性聚合物之一摻合物可包含此類聚合物之立體異構物的混合物，例如同排聚丙烯及雜排聚丙烯的混合物或同排聚苯乙烯及雜排聚苯乙烯的混合物。在一些實施例中，包括聚丙烯之一摻合物按重量含有至多百分之90、80、70、60、或 50的聚丙烯。在一些實施例中，該摻合物按重量含有至多百分之50、40、30、20、或10的聚乙烯或α烯烴的至少一者。
在其中熱塑性層包含一β成核劑之根據本揭露之方法的實施例中，β成核劑可為任何無機或有機成核劑，其可在包含聚烯烴之一經熔融形成的片材中產生β球晶。可用的β成核劑包括γ喹吖啶酮、輥茜磺酸(quinizarin sulphonic acid)的鋁鹽、二氫喹喔啉二酮(dihydroquinoacridin-dione)與喹吖啶四酮(quinacridin-tetrone)、三酚醇二三嗪(triphenenol ditriazine)、矽酸鈣、二羧酸(例如辛二酸、庚二酸、鄰苯二甲酸、異苯二甲酸、及對苯二甲酸)、此等二羧酸之鈉鹽、此等二羧酸與週期表之IIA族金屬(例如鈣、鎂、或鋇)的鹽類、δ-喹吖啶酮(delta-quinacridone)、己二酸與辛二酸的二醯胺、不同類型之溶靛素(indigosol)及汽巴丁(cibantine)有機顏料、喹吖啶酮醌、N',N'-二環己基-2,6-萘二甲醯胺(例如可自New Japan Chemical Co.Ltd。以商品名「NJ-Star NU-100」購得)、蒽醌紅、及雙偶氮黃顏料。經擠壓膜的性質係取決於β成核劑的選擇及β成核劑的濃度。在一些實施例中，β成核劑係選自由下列所構成的群組：γ喹吖啶酮、辛二酸之鈣鹽、庚二酸之鈣鹽、及聚羧酸之鈣鹽與鋇鹽。在一些實施例中，β成核劑係喹吖啶酮著色劑永固紅E3B(Permanent Red E3B)，其亦稱為Q染料(Q-dye)。在一些實施例中，藉由混合有機二羧酸(例如庚二酸、壬二酸、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、及異苯二甲酸)與II族金屬(例如鎂、鈣、鍶、及鋇)之氧化物、氫氧化物、或羧酸鹽來形成β成核劑。所謂雙組分起始劑包括碳酸鈣與任一種以上列舉之有 機二羧酸之組合及硬脂酸鈣與庚二酸之組合。在一些實施例中，β成核劑為如美國專利第7,423,088號(Mäder等人)中所描述之芳族三-羧醯胺。
可用於製作用於本文所揭示的方法之一熱塑性層的將β成核劑併入半結晶聚烯烴中的一種便利方法係透過使用一濃縮物。一濃縮物一般係一高負載之丸狀聚丙烯樹脂，其含有高於最終熱塑性層中所欲者的一成核劑濃度。成核劑在濃縮物中按重量係以0.01%至2.0%(100ppm至20,000ppm)之一範圍存在，在一些實施例中，按重量係以0.02%至1%(200ppm至10,000ppm)之一範圍存在。按熱塑性層之總聚烯烴含量的重量計，將一般濃縮物與0.5%至50%之範圍內(在一些實施例中係1%至10%之範圍內)的無核聚烯烴摻合在一起。β成核劑在最終熱塑性層中的濃度範圍按重量可為0.0001%至1%(1ppm至10,000ppm)，在一些實施例中按重量係0.0002%至0.1%(2ppm至1000ppm)。一濃縮物亦可含有其他添加劑(例如穩定劑)、顏料、及處理劑。
β球晶在熱塑性層中的位準可例如使用X射線結晶學及微差掃描測熱法(DSC)來測定。藉由DSC，可測定可用於實行本揭露之一熱塑性層中之α相及β相兩者的熔點及融化熱(heats of fusion)。針對半結晶聚丙烯，β相的熔點低於α相的熔點(例如低約攝氏10度至15度)。β相之融化熱與總融化熱的比率提供一樣本中之β球晶的百分比。基於膜中之α相及β相結晶的總量，β球晶的位準可為至少 百分之10、20、25、30、40、或50。此等β球晶位準可在經拉伸前的熱塑性層中找到。
由於根據本揭露之經拉伸的熱塑性層係經塑性變形，須了解熱塑性背襯通常係非彈性的。用語「非彈性的(non-elastic)」係指未展現自拉伸或變形到大程度而回復的任何材料(例如0.002mm至0.5mm厚的膜)。例如，經拉伸至較其初始長度大至少約百分之50之一長度的一非彈性材料在其拉伸力經鬆弛時將回復其伸長率的小於約百分之40、25、20、10、或5。在一些實施例中，可將一非彈性材料視為一可撓性塑膠，若將其拉伸超過其可逆拉伸區域(也就是圖1中的點A)，則其能夠經受永久的塑性變形。
在一些實施例中，具有公緊固元件的熱塑性層可由熱塑性材料之一多層或多組分熔體流製成。此可導致公緊固元件至少部分係由一不同於主要形成背襯之熱塑性材料的熱塑性材料形成。例如，由一多層熔體流製成之直立柱體的各種組態係顯示於美國專利第6,106,922號(Cejka等人)中。可由任何習知方法形成一多層或多組分熔體流。一多層熔體流可由一多層進料塊(例如美國專利第4,839,131號(Cloeren)中所示者)形成。亦可使用所具有之域或區域具有不同組分之一多組分熔體流。可用的多組分熔體流可藉由使用包涵式共擠壓模(inclusion co-extrusion die)或其他已知方法(例如美國專利第6,767,492號(Norquist等人)中所示者)來形成。
在根據本揭露的方法中，熱塑性層與公緊固元件係成一整體(也就是，大致上在與一單元相同的時間形成，一體式)。一熱 塑性層上的公緊固元件(例如直立柱體)可例如藉由饋送一熱塑性材料至具有腔穴的一連續移動模具表面上而製成，該等腔穴具有公緊固元件之倒形(inverse shape)。熱塑性材料可通過由兩個輥形成之一輥距(nip)之間或者通過一模面與輥表面之間的一輥距之間，且該等輥之至少一者具有腔穴。藉由輥距提供之壓力迫使樹脂進入腔穴中。在一些實施例中，可使用真空以抽空腔穴，使較易於裝填腔穴。輥距具有一足夠大的間隙，使得一連貫的(coherent)熱塑性層形成於腔穴上方。可選擇地，模具表面及腔穴可先經空氣或水冷卻，之後自模具表面剝除經一體形成之熱塑性層及直立柱體(例如藉由剝除器輥)。在一些實施例中，公緊固元件可藉由修改上述的模具表面而製成，其中腔穴包括一主腔穴，在該主腔穴內具有多個較小的腔穴。
用於形成直立柱體之合適的模具表面包括工具輥，例如由圍繞其周緣界定複數個腔穴的一系列板材所形成者，包括例如美國專利第4,775,310號(Fischer)中所述者。例如，腔穴可藉由鑽孔或光阻技術來形成於板材中。其他合適的工具輥可包括繞線輥(wire-wrapped roll)，其等係與其等之製造方法一起在例如美國專利第6,190,594號(Gorman等人)中揭示。一用於形成具有直立柱體之一熱塑性層之方法的另一實例包括使用一可撓性模具帶，其界定直立柱體形腔穴之一陣列，如美國專利第7,214,334號(Jens等人)中所述者。尚有其他用於形成具有直立柱體之一熱塑性層的可用方法可在美國專利第6,287,665號(Hammer)、第7,198,743號(Tuma)、及第6,627,133號(Tuma)中找到。
在上文提及之模具表面的任一者中，腔穴及所得的公緊固元件可具有各種截面形狀。例如，腔穴及公緊固元件或柱體的截面形狀可為一多邊形(例如正方形、矩形、菱形、六邊形、五邊形、或十二邊形)，其可為或可不為一正多邊形，或者柱體的截面形狀可為彎曲形(例如圓形或橢圓形)。例如，為了更容易自腔穴移除，公緊固元件可自其基底至其遠側尖端逐漸變細，但此並非一必要條件。腔穴可具有一柱體(具有一環圈嚙合頭)的倒形；或者可具有一直立柱體(不具有環圈嚙合頭)的倒形，若為所欲則該形狀可形成為環圈嚙合頭。
若一經退出腔穴所形成的直立柱體不具有環圈嚙合頭，則後續可藉由一封蓋法(capping method)來形成環圈嚙合頭，如美國專利第5,077,870號(Melbye等人)中所述者。一般而言，封蓋法包括使用熱及/或壓力讓直立柱體的尖端部分變形。可循序地或同時地施加熱及壓力(若使用兩者)。公緊固元件的形成亦可包括一步驟，其中蓋體的形狀係經改變，例如美國專利第6,132,660號(Kampfer)中所述者。此類封蓋及蓋體修改步驟可在本文所揭示之製作一層壓體的方法中於拉伸前或後實行。
可用於在一熱塑性層上形成公緊固元件的另一方法係定型擠壓(profile extrusion)，例如在美國專利第4,894,060號(Nestegard)中所述者，其全文係以引用方式併入本文中。一般而言，在此方法中，一熱塑性液流(flow stream)係通過一圖案化模的唇部(例如藉由電子放電加工切割)以形成具有順幅脊部之一帶材，切下 脊部並拉伸帶材以形成分開的突出物。脊部可形成鉤前驅體並展現欲形成之公緊固元件(例如具有環圈嚙合頭)的截面形狀。脊部在沿著脊部延伸的間隔位置處經橫向切下以形成具有如下之長度的脊部離散部分：在脊部方向上，基本上對應於欲形成之公緊固元件的長度。提供所具有之一第一表面承載複數個公緊固元件的一熱塑性層可藉由橫向切下此類脊部以及拉伸該熱塑性層使得其塑性變形導致公緊固元件分開來實行。
對公緊固元件於其中係具有環圈嚙合懸伸部之直立柱體的上述實施例的任一者而言，用語「環圈嚙合」係關於一公緊固元件經機械附接至一環圈材料的能力。大致上，具有環圈嚙合頭之公緊固元件所具有的一頭部形狀不同於柱體的形狀。例如，公緊固元件可呈下列形狀：一蘑菇形(例如具有相對於主幹放大之一圓形或橢圓形頭部)、一鉤形、一棕櫚樹(palm-tree)形、一釘形、一T形、或一J形。在一些實施例中，各公緊固元件包括一直立柱體及一蓋體，該蓋體具有在多個(亦即至少兩個)方向(在一些實施例中，至少兩個正交方向)上延伸的環圈嚙合懸伸部。例如，公緊固元件可呈下列形狀：一蘑菇形、一釘形、一棕櫚樹形、或一T形。在一些實施例中，公緊固元件具有一蘑菇頭(例如具有遠離該熱塑性層之一橢圓形或圓形蓋體)。公緊固元件之環圈可嚙合性可藉由使用標準織物、不織布、或針織材料來測定及定義。相較於不具有環圈嚙合頭的柱體之一區域，具有環圈嚙合頭的公緊固元件之一區域一般將提供(與一環圈材料結合)一較高剝離強度、較高動態剪切強度、或較高動態摩擦的 至少一者。具有「環圈嚙合懸伸部」或「環圈嚙合頭」之公緊固元件不包括為緊固元件之前軀體的上述脊部(例如細長脊部，其等係經定型擠壓及後續切割以在一旦於脊部方向上拉伸便形成公緊固元件)。此類脊部將無法在經切割及拉伸前嚙合環圈。亦無法將此類脊部視為公緊固元件。一般而言，具有環圈嚙合頭之公緊固元件具有至多約1(在一些實施例中，0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、或0.45)毫米(mm)的一最大寬度尺寸(在法向於高度的任一尺寸中)。在一些實施例中，公緊固元件具有至多3mm、1.5mm、1mm、或0.5mm的一最大高度(在背襯上方)，在一些實施例中，其具有至少0.03mm、0.05mm、0.1mm、或0.2mm的一最小高度。在一些實施例中，公緊固元件具有至少約0.25：1、1：1、2：1、3：1、或4：1的長寬比(也就是，在熱塑性層的基底處之高度對寬度的比率)。
根據本揭露的方法可與具有各種厚度的熱塑性層併用。在一些實施例中，適於本文所揭示之方法的熱塑性層的厚度可至多為約400微米(μm)、300微米、或250微米，且在拉伸前至少約30微米或50微米。此厚度不包括公緊固元件自熱塑性層之第一主要表面突出的高度。在一些實施例中，於拉伸前，熱塑性層的厚度係在自30至約225微米、自約50至約200微米、或自約50至約150微米的一範圍內。在一些實施例中，熱塑性層(離散元件除外)實質上係厚度均勻的。對實質上厚度均勻的一熱塑性層而言，熱塑性層中任兩點之間的厚度差可至多為百分之5、2.5、或1。在一些實施例中，於拉伸後，熱塑性層具有至多80μm、75μm、70μm、65μm、60μm、55μm、 或50μm的一平均厚度。在一些實施例中，熱塑性層拉伸後的平均厚度係在自20μm至80μm、30μm至75μm、40μm至75μm、20μm至70μm、30μm至70μm、或20μm至50μm的一範圍內。通常熱塑性層在拉伸前或後不具有貫通孔。在一些實施例中，熱塑性層(離散元件除外)實質上係平面狀。一實質上「平面狀(planar)」的熱塑性層係指當經放置在一平坦表面上時，熱塑性層的部分佔據實質上相同的平面。在這點上，用語「實質上(substantially)」可意指熱塑性層的一部分可距離平面至多15、10、或5度。實質上平面狀的一熱塑性層係未經波紋化且未經定型擠壓以具有多個峰與谷。
熱塑性層之第一表面上的公緊固元件可具有每平方公分(cm2)至少10個(每平方吋in2 63個)的一初始密度(亦即在拉伸前)。例如，公緊固元件的初始密度可為至少100/cm2(635/in2)、248/cm2(1600/in2)、394/cm2(2500/in2)、或550/cm2(3500/in2)。在一些實施例中，公緊固元件的初始密度可至多為1575/cm2(10000/in2)、至多為約1182/cm2(7500/in2)、或至多為約787/cm2(5000/in2)。例如，在從10/cm2(63/in2)至1575/cm2(10000/in2)或100/cm2(635/in2)至1182/cm2(7500/in2)之一範圍內的初始密度可為有用的。公緊固元件的間距不需是均勻的。在一些實施例中，拉伸後之公緊固元件的密度可至多為約1182/cm2(7500/in2)或至多約787/cm2(5000/in2)。例如，拉伸後在從2/cm2(13/in2)至1182/cm2(7500/in2)、124/cm2(800/in2)至787/cm2(5000/in2)、248/cm2(1600/in2)至 550/cm2(3500/in2)、或248/cm2(1600/in2)至394/cm2(2500/in2)之一範圍內的密度可為有用的。再次，公緊固元件的間距不需是均勻的。
在一些實施例中，拉伸熱塑性膜包含調整公緊固元件的密度以達成一預定密度。預定密度可基於公緊固元件在熱塑性膜上之一所欲性能而選擇。所欲性能可係對一纖維性基材之一所欲的剪切或剝離強度。該纖維性基材可係一標準織物、不織布、或針織材料或者可係可用在例如一吸收物品中的任何纖維性基材。
如上文所述，當該熱塑性層包括一β成核劑時，拉伸該膜在該膜的至少一部分中提供微孔。不欲受到理論所束縛，咸信當在至少一方向上拉伸該膜時，(例如)該半結晶聚丙烯在該膜中自β結晶結構轉換成α結晶結構，且微孔在該膜中形成。公緊固元件係以不同的方式受到該膜其餘部分的影響。例如，一背襯上之公緊固元件(例如柱體及蓋體)一般並未受到拉伸的影響，或者受影響的程度遠小於背襯，且因此維持β結晶結構並大致上具有低於背襯的微孔性位準。所得之經拉伸的熱塑性層可具有若干獨特的性質。例如，形成於該熱塑性層中的微孔連同應力致白(stress-whitening)可提供具有透明的公緊固元件之一不透明白膜。當在本文所揭示的熱塑性層中形成微孔時，膜密度減小。相較於具有可相比厚度但密度較高的膜，所得之低密度熱塑性層的觸感較為柔軟。可使用習知方法(例如使用一比重計中的氦)測量膜的密度。可例如使用哥雷式(Gurley)硬度測量膜的柔軟度。在一些實施例中，拉伸包括一β成核劑之具有承載公緊固元件之一第一表面的一熱塑性層係在下列的溫度範圍下實行：從50℃至 110℃、50℃至90℃、或50℃至80℃。在一些實施例中，以較低溫度拉伸可係可行的(例如在從25℃至50℃的一範圍內)。包括一β成核劑之具有承載公緊固元件之一第一表面的一熱塑性層一般可以至多70℃(例如在從50℃至70℃或60℃至70℃的一範圍內)的一溫度拉伸，且仍成功地達成微孔性。
在拉伸至本文所揭示方法中的塑性變形點後，該熱塑性層將具有拉伸誘發的分子定向。該熱塑性層中的拉伸誘發的分子定向可藉由熱塑性層雙折射性質的標準光譜儀分析來偵測。
可使用各種方法將熱塑性層層壓至基材(例如，熱接合、黏著劑接合(例如使用壓敏性黏著劑)、超音波焊接、雷射焊接、壓縮接合、表面接合、或其組合)。可在一輥距中將熱塑性層與基材相接，或者可自熱塑性層與基材的相接處順幅地夾壓該層壓體。
一般而言，熱塑性層的第二表面(亦即，相對於具有公緊固元件之第一表面的表面)係與基材相接。基材可為連續(即沒有任何通透孔)或不連續(例如包含通透穿孔或孔)。基材可包含各種合適的材料，包括織物帶材、不織布帶材、紡織品、塑膠膜(例如單層或多層膜、共擠製膜、側向層壓膜(laterally laminated film)、或包含發泡層的膜)、及其組合。用語「不織布(non-woven)」係指一材料，其具有經插入在例如一針織織物中(但非以一可識別的方式)之個別纖維或芯線的一結構。不織布帶材之一實例包括紡黏帶材(spunbond web)、射流噴網帶材(spunlaced web)、氣流鋪置帶材(airlaid web)、熔噴帶材(meltblown web)、及黏梳帶材(bonded carded web)。在一些實施例中，基材係一纖維性材料(例如一織物、不織布、或針織材料)。可用的纖維性材料可以天然纖維(例如木質纖維或棉纖維)、合成纖維(例如熱塑性纖維)、或天然纖維與合成纖維之一組合製成。用於形成熱塑性纖維之合適材料的實例包括：聚烯烴(例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙烯共聚物、丙烯共聚物、丁烯共聚物、以及這些聚合物的共聚物及摻合物)、聚酯、及聚醯胺。纖維亦可為多組分纖維，例如具有一個熱塑性材料的芯體以及另一個熱塑性材料的鞘體。在一些實施例中，纖維包含多層不織布材料層，例如至少一層之熔噴不織布及至少一層之紡黏不織布，或任何其他合適的不織布材料之組合。例如，基材可為一紡黏-熔融接合-紡黏、紡黏-紡黏、或紡黏-紡黏-紡黏之多層材料。或者，基材可為一複合帶材，其包含一不織布層及一緻密的膜層。可使用膜與不織布層的各種組合。可用的基材可具有針對一特定應用所欲的任何合適的基礎重量或厚度。針對一纖維性基材，基礎重量的範圍可例如從每平方公尺至少約5克、8克、10克、20克、30克、或40克到至多每平方公尺約400克、200克、或100克。基材的厚度可至多為約5mm、約2mm、或約1mm及/或厚度為至少約0.1mm、約0.2mm、或約0.5mm。
在由本揭露之方法所製成的一層壓體中，熱塑性層與基材實質上可係連續接合或間歇接合。「實質上連續接合(substantially continuously bonded)」係指在空間或圖案中無中斷的情況下進行接合。實質上連續接合之層壓體可藉由下列方式形成：使熱塑性層與基 材通過一經加熱之經平滑表面化的輥距之間(若熱塑性層與基材的至少一者係可熱接合)；或者在使熱塑性層或基材的其中一者與熱塑性層或基材的另一者接觸前施加一實質上連續的黏著劑塗層或噴霧至該熱塑性層或基材的其中一者。「間歇接合(intermittently bonded)」可意指非連續接合，且係指熱塑性層與基材係在離散隔開的點處彼此接合或在離散隔開的區域中實質上未彼此接合。間歇接合之層壓體可例如藉由下列方式形成：超音波點接合；藉由使熱塑性層與基材通過一經加熱之經圖案化的壓紋輥距(若熱塑性層與基材的至少一者係可熱接合的)；或者在使熱塑性層或基材的其中一者與熱塑性層或基材的另一者接觸前藉由施加離散隔開的黏著劑區域至該熱塑性層或基材的其中一者。一間歇接合之層壓體亦可藉由在熱塑性層與基材之間饋送一經黏著塗佈之經孔隙化的層片(ply)或條子稀洋紗(scrim)來製成。
當熱塑性層包括在熱塑性層中提供不透明性的微孔性時，使用熱或壓力之至少一者接合熱塑性層與基材可使接合位置中的微孔結構破裂。該等接合位置可係具有較低多孔性的可看穿區域(see-through region)，其等與周圍的不透明微孔區域形成對比。用語「可看穿(see-through)」係指透明(也就是允許光通過並容許清楚觀看另一邊物體)或半透明(也就是允許光通過但不容許清楚觀看另一邊物體)。可看穿區域可係有色或無色的。須了解一「可看穿」區域係大到足以由肉眼看見。基材可具有與熱塑性層對比的顏色，一旦微孔結構破裂便可在接合位置中看到該顏色。熱塑性層與基材中的對比色可藉由在熱塑性層或基材的至少一者中包括一染料或一顏料來提供。由 熱或壓力之至少一者所產生的接合位置可具有廣泛多樣的幾何形狀、數目、圖像、符號、字母表的字母、條碼、或其組合。該等接合位置亦可包括顧客可輕易識別之一公司名、品牌名、或標誌。亦可行的是，一熱塑性層中的微孔結構可在層壓前以熱或壓力的至少一者來破裂。以此方式，不論熱塑性層係如何層壓至基材，熱塑性層均可經客製化為具有廣泛多樣的幾何形狀、數目、圖像、符號、字母表的字母、條碼、或其組合。
在根據本揭露之方法的一些實施例中，熱塑性層可使用表面接合或維持蓬鬆度接合(loft-retaining bonding)的技術來相接至一纖維性基材載體。當指稱纖維性材料的接合時，用語「表面接合(surface-bonded)」指的是至少部分的纖維之纖維表面的部分被熔融接合至熱塑性層的第二表面，使用之方式使得實質上保留熱塑性層之第二表面的原始(接合前)形狀，並且在表面接合區中實質上保留熱塑性層之第二表面的至少一些部分為外露狀態。定量上來說，表面接合之纖維和嵌入纖維可被區別，差異在於在纖維的接合部分中，表面接合的纖維之表面區域的至少約65%在熱塑性層之第二表面上為可看見的。要視覺化纖維之全部表面可能需從多於一個角度檢驗。當指稱纖維性材料之接合時，用語「維持膨鬆度接合」指的是：接合的纖維性材料所包含膨鬆度為材料在接合程序之前(或是未經過接合程序時)所展現的膨鬆度之至少80%。本文所用的纖維性材料之膨鬆度為由帶材(包括纖維以及不是由纖維所佔的材料的間隙空間)所佔體積相對僅由纖維材料所佔體積之比例。如果僅有一部分的纖維性基材具有與 其接合的熱塑性層之第二表面，維持的膨鬆度可藉由比較在接合區域中纖維性基材的膨鬆度及在未接合區域中帶材的膨鬆度來輕易地確認。在一些情形下比較方便的做法是比較接合基材之蓬鬆度與相同基材在接合之前的樣本之膨鬆度，舉例而言，如果全部的纖維性基材具有與其接合的熱塑性層之第二表面的情況。這些實施例的一些中，相接包含在纖維性基材帶材移動時使已加熱的氣相流體(例如，大氣、除濕的空氣、氮氣、惰性氣體、或其他氣體的混合物)撞擊其第一表面；在連續性帶材移動的同時使經加熱的流體撞擊至熱塑性層的第二表面上，其中該第二表面係相對於熱塑性層上的公緊固元件；且以熱塑性層之第二表面接觸纖維性基材帶材的第一表面，以致使纖維性基材帶材的第一表面與熱塑性層之第二表面熔融接合(例如，表面接合或以維持膨鬆度之接合方式接合)。將經加熱的氣相流體撞擊至纖維性基材帶材的第一表面上以及將經加熱的氣相流體撞擊在熱塑性層之第二表面上可以循序方式或同時實行。使用經加熱的氣相流體以使連續性熱塑性帶材與纖維性基材帶材相接的進一步方法及設備可見於美國專利申請公開案第2011/0151171號(Biegler等人)及第2011/0147475號(Biegler等人)。
在一些實施例中，至少基材相接至熱塑性層的部分大致上係不可延伸的。在一些此等實施例中，基材相接至熱塑性層的部分在MD或CD上將具有至多為百分之10(在一些實施例中，至多為9、8、7、6、或5)的伸長率。在一些實施例中，基材不具皺折。在藉由本揭露之方法製成之層壓體的其他實施例中，基材之一個或多個 區域可包含一或多個可彈性延伸的材料，其在力量施加時在至少一方向上延伸，且在力量移除之後，回復到大約其原始尺寸。
在一些實施例中，基材為可延伸但非彈性。換言之，基材可具有至少百分之5、10、15、20、25、30、40、或50之伸長率，但實質上不會從伸長狀態恢復(例如，至多為百分之40、25、20、10、或5的恢復)。用語「可延伸(extensible)」係指一材料可在所施加之一拉伸力的方向上經延伸或伸長而不會破壞材料或材料纖維的結構。在一些實施例中，一可延伸基材可在不破壞材料或材料纖維之結構的情況下經拉伸至一長度，該長度大於其經鬆弛長度至少約百分之5、10、15、20、25、或50。合適的可延伸載體可包括不織布材料(例如紡黏、紡黏熔融接合紡黏、或梳理之不織布)。在一些實施例中，不織布可為高伸長梳理不織布(如HEC)。其他可延伸但非彈性的載體包括熱塑性膜，其等包括由上述用於熱塑性層的任何材料所製成者。在一些實施例中，可延伸但非彈性膜可薄於熱塑性層。
在根據本揭露之方法的一些實施例中，基材包含一彈性的材料。用語「彈性的(elastic)」係指展現從拉伸或變形回復的任何材料(例如0.002mm至0.5mm厚的膜)。一彈性的材料係具有恢復性質的一可延伸材料。在一些實施例中，若材料一經施加拉伸力可拉伸到大於其初始長度至少約百分之25(在一些實施例中，50)的長度，並且在拉伸力一經釋放時可回復其伸長率的至少百分之40、50、60、70、80、或90，則該材料可視為是彈性的。一彈性的基材可為一膜或纖維。用於製成彈性膜或纖維性載體之聚合物的實例包括熱塑性彈性 體，諸如ABA嵌段共聚物，聚胺甲酸酯彈性體、聚烯烴彈性體(例如，茂金屬聚烯烴彈性體)、烯烴嵌段共聚物、聚醯胺彈性體、乙烯乙酸乙烯酯彈性體、及聚酯彈性體。一ABA嵌段共聚物彈性體通常是A嵌段為聚苯乙烯且B嵌段係由共軛二烯(例如，低級伸烷基二烯)所製備者。A嵌段通常主要由經取代(例如，烷基化)或未經取代的苯乙烯部分(例如，聚苯乙烯、聚(α-甲基苯乙烯)或聚(三級丁基苯乙烯))所形成，其平均分子量為每莫耳約4,000至50,000克。B嵌段通常主要由共軛二烯(例如，異戊二烯、1,3-丁二烯、或乙烯-丁烯的單體)所形成，其可為經取代或未經取代，並且其平均分子量為每莫耳約5,000至500,000克。A及B嵌段可例如以線性、徑向或星形組態加以組態。ABA嵌段共聚物可包含多個A及/或B嵌段，其嵌段可由相同或不同的單體製成。典型的嵌段共聚物是線性的ABA嵌段共聚物，其中A嵌段可為相同或不同，或者是具有多於三個嵌段的嵌段共聚物，其主要以A嵌段終止。多嵌段共聚物可包含，例如特定比例的AB二嵌段共聚物，其傾向形成更具黏性的彈性膜分段。其他的彈性聚合物可與嵌段共聚物彈性體混合，且各種彈性聚合物可進行混合以具有不同程度的彈性特性。
許多類型的熱塑性彈性體皆為市售可得，包括以商品名稱「STYROFLEX」得自BASF,Florham Park,N.J。者、以商品名稱「KRATON」得自Kraton Polymers,Houston,Tex。者、以商品名稱「PELLETHANE」、「INFUSE」、VERSIFY」、或「NORDEL」得自Dow Chemical,Midland,Mich。者、以商品名稱「ARNITEL」 得自DSM,Heerlen,Netherlands者、以商品名稱「HYTREL」得自E.I.duPont de Nemours and Company,Wilmington,Del。者、以商品名稱「VISTAMAXX」得自ExxonMobil,Irving,Tex。者、以及更多者。
一彈性膜基材可具有單一層的彈性體，或者該基材可具有以一彈性體製成的一芯體及來自一相對非彈性的聚合物之至少一表層(例如上述用於熱塑性背襯的任一者)。多層彈性基材的材料與厚度可經選擇，使得當基材經延伸達某一程度時，表層經受塑性變形。當彈性層恢復時，相對非彈性的表層在彈性芯體上形成一紋理表面。此類彈性膜係在例如美國專利第5,691,034號(Krueger等人)中敘述。
根據本揭露的方法一般可在一連續熱塑性層帶材上及一連續基材帶材上實行。雖然熱塑性層及基材可具有有用寬度，可選擇熱塑性層及基材的寬度，使得其具有給定應用的所欲大小。舉例來說，於拉伸前，該熱塑性層具有10毫米(mm)至50mm的寬度(在一些實施例中，10mm至40mm或者10mm至30mm)。拉伸一窄熱塑性層(例如具有10mm至50mm、10mm至40mm、或10mm至30mm的寬度)可較拉伸一較寬帶材(例如具有至少100mm、200mm、250mm、500mm、或750mm的寬度)更為有利。例如，當拉伸帶材時，可觀察橫幅卡尺變化，其中在帶材中心比在邊緣處發生更多的拉伸。此類卡尺差異在拉伸一窄帶材時係經最小化。同樣地，當 拉伸一熱塑性層時，其變得較薄。處理較薄帶材的難處在較寬帶材中可比在較窄帶材中更為明顯。
例如，線內拉伸窄熱塑性層及層壓可有用於將具有公緊固元件的熱塑性層微調至一所欲性能而不必維持有多個庫存卷。例如，針對在相同製造線上製作之不同產品，一窄熱塑性層之一單一卷可經拉伸達不同程度。不同的拉伸比率可用於達成不同的公緊固元件密度，其可影響一公緊固件的剝離及剪切性能，如下文更進一步詳細說明者。
雖然具有承載複數個公緊固元件之一第一表面的一熱塑性層可使用如上述方法之任一者如所說明地製作為具有10mm至50mm、10mm至40mm、或10mm至30mm的寬度，在一些實施例中，此窄熱塑性層係切割自具有較寬寬度之一熱塑性層。(例如，具有至少100mm、200mm、250mm、500mm、或750mm的寬度)，舉例來說，對具有的寬度為該膜之兩相對側邊緣之間距離至少兩倍的寬帶材而言，該方法可進一步包含切開該寬帶材以形成該熱塑性層之至少兩者。在此等實施例中，可同時拉伸熱塑性層之至少兩者。在一些實施例中，熱塑性層之至少兩者在至少一部分的拉伸期間保持連接至寬帶材。此為切開寬帶材、拉伸且鬆弛該等熱塑性層之至少兩者、層壓該熱塑性層至基材可全部在線內實行的一種方式。
如以上所提及，拉伸之後熱塑性層中的拉伸誘發的分子定向可藉由雙折射性質的標準光譜儀分析來測定。當一窄帶材(例如具有10mm至50mm、10mm至40mm、或10mm至30mm的寬 度)經拉伸，該窄熱塑性層具有的雙折射性質可不同於當一較寬帶材(例如具有至少100mm、200mm、250mm、500mm、或750mm的寬度)經拉伸且隨後經切開成該較窄帶材的尺寸時的雙折射性質。由於一帶材的中心一般係較邊緣拉伸得更多，經切開成一窄尺寸且隨後經拉伸之一熱塑性層的邊緣可具有的延遲性質不同於藉由拉伸一較寬帶材且隨後將其切開成一窄尺寸所形成之一熱塑性層的邊緣所具有的延遲性質。延遲係指經一雙折射材料折射之光的兩個偏光分量的異相程度。雙折射性可使用膜厚度由延遲計算得到。觀察到相較於藉由拉伸一窄帶材所製備之一熱塑性層，藉由拉伸一較寬帶材且隨後將其切開成一窄尺寸所製備之一帶材在接近其切開邊緣處的延遲可具有一較急遽的下降。自邊緣之延遲的下降可藉由沿著一線連續地測量一膜樣本中的延遲來判定，該線係在橫向於拉伸方向的方向上，始於樣本邊緣處並終止於距離樣本邊緣500微米處。接著計算出在此距離上的平均延遲。接下來，測量與邊緣的距離，延遲在該距離處達到平均延遲的75%。此可稱為75%平均延遲距離。延遲在距離邊緣500微米內的變化越少，則此距離將越短。另一方面，延遲在距離熱塑性層的邊緣500微米內之一顯著變化導致一較大的75%平均延遲距離，並可指出一「邊緣效應(edge effect)」。
該邊緣效應亦可描述為一延遲輪廓，其中有沿著從該第一邊緣至距離該第一邊緣500微米的一位置之一垂直線的一平均延遲，且距離該第一邊緣而觀察到該平均延遲之75%之一距離係至少10微米。通常亦有沿著從該第二邊緣至距離該第二邊緣500微米的一位 置之一垂直線的一平均延遲，且距離該第二邊緣而觀察到該平均延遲之75%之一距離係至少10微米。
在一些實施例中，熱塑性層具有大於10微米、15微米、或20微米的一75%平均延遲。在一些實施例中，相較於藉由拉伸一較寬帶材且隨後將其切開成一窄尺寸所形成之一熱塑性層，經切開成一窄尺寸且隨後經拉伸之熱塑性層具有至少1.5倍、至少兩倍、或至少2.5倍的一75%平均延遲距離。可使用一偏光顯微鏡(例如，可購自Microsystems GmbH,Wetzlar,Germany之型號TCS的「LEICA DMRXE」，其配備有來自CRi Inc。(現為PerkinElmer Inc.(Waltham,Mass.)的一部分)之LC-Polscope系統，使用QImaging Retiga Exi FAST1394攝像機)來作測量。進一步的細節係在下文實例中提供。關於經拉伸熱塑性層中延遲輪廓的進一步資訊係在同在審查中之美國專利申請案序號第62/270,407號(Gilbert等人)中說明，其以引用方式併入本文中。
由本揭露之方法所製成的層壓體可在交叉機械方向上進行切割(例如)以提供針對一給定應用之具有任何所欲大小的一補片。可將此一類補片視為一緊固補片。
根據本揭露之方法製成的層壓體係可用於例如吸收物品中。在一些實施例中，基材係一吸收物品(例如尿布或成人失禁用物品)之一組件。可包括根據本揭露製成之一層壓體的一吸收物品620的一個實施例的示意透視圖係示於圖8。吸收物品620包括一底盤(chassis)，其具有一頂片材側661及一背片材側662。該底盤亦具有 第一及第二相對的縱向邊緣664a及664b，其等自一後腰區域665延伸至一相對的前腰區域666。吸收物品660的縱向方向係指在後腰區域665與前腰區域666之間延伸的方向「L」。因此，用語「縱向(longitudinal)」係指吸收物品660例如當呈一打開組態時的長度。吸收物品620具有在頂片材與背片材之間的一吸收芯體663以及沿著縱向邊緣664a與664b的至少一部分之一彈性材料669以提供腿袖(leg cuff)。
前腰區域666或後腰區域665的至少一者(更一般的係後腰區域665)包含至少一個緊固片640。圖8所繪示的實施例中之緊固片包含一藉由根據本揭露之方法所製作的層壓體600。層壓體600包括一不織布織品基材604及已經拉伸且鬆弛、可用作一機械緊固件之一熱塑性層605。層壓體600的一端640a係使用黏著劑(未圖示)在後腰區域665中接合至底盤的第一縱向邊緣664a。在所繪示的實施例中，在緊固片之使用者端處的不織布織品基材604超過熱塑性層605的延伸，從而提供一指提(fingerlift)。此外，緊固片640可選地包含釋放帶(release tape)(未圖示)以接觸可存在於該緊固片上之黏著劑的任何經暴露部分。該釋放帶可使用黏著劑而相接至尿布的後腰區域665。取決於緊固片640至尿布620的附接組態，許多釋放帶的組態係可行的。
在一些實施例中，當附接吸收物品620至一穿戴者的身體時，可將緊固片的使用者端附接至包含纖維性材料672之一目標區668，其可配置在前腰區域666的背片材662上。可施加至目標區668 以提供一暴露的纖維性材料672之環圈帶(loop tape)的實例係揭示於例如美國專利第5,389,416號(Mody等人)、EP0,341,993(Gorman等人)、及EP 0,539,504(Becker等人)中。在其他實施例中，背片材662包含一織物或不織布纖維層，其能夠與本文所揭示的熱塑性層605起交互作用，熱塑性層605在其第一表面上具有公緊固元件。此類背片材662的實例係揭示於例如美國專利第6,190,758號(Stopper)及第6,075,179號(McCormack等人)中。在其他實施例中，目標區668的大小可較小，可呈靠近第一縱向邊緣664a與第二縱向邊緣664b的兩個分開部分的形式。
雖然在所繪示的實施例中，層壓體係包括在一緊固片內，在其他實施例中，層壓體可為吸收物品之一成整體的耳片部分。由根據本揭露之方法所製成的層壓體亦可用於例如拋棄式物品(例如衛生棉)。由本揭露之一方法所製成的層壓體亦可用在許多其他的緊固應用中，例如汽車零件組裝或可釋離附接可係所欲的任何其他應用。
本揭露之一些實施例
在第一實施例中，本揭露提供一種製作層壓體之方法，該方法包含：提供具有第一表面及相對於該第一表面的第二表面之熱塑性層，該熱塑性層的該第一表面承載複數個公緊固元件；拉伸該熱塑性層使得其塑性變形； 鬆弛經拉伸之該熱塑性層以減少其拉伸應變；及隨後將該熱塑性層之該第二表面層壓至基材以形成該層壓體，其中該拉伸、該鬆弛、及該層壓在線內完成。
在第二實施例中，本揭露提供第一實施例之方法，其中該熱塑性層係在該機械方向上拉伸。
在第三實施例中，本揭露提供第二實施例之方法，其中該熱塑性層係藉由差速輥在該機械方向上拉伸。
在第四實施例中，本揭露提供第三實施例之方法，其中在使用具有足以將該熱塑性層拉伸的速度之第二輥來拉伸後，藉由在具有較第二輥更慢速度之第三輥上方運轉該熱塑性層來實行鬆弛。
在第五實施例中，本揭露提供第一至第四實施例中任一者之方法，其中該熱塑性層係在該機械方向及交叉方向兩者上拉伸。
在第六實施例中，本揭露提供第一至第五實施例中任一者之方法，其中拉伸該熱塑性層使其塑性變形包含拉伸達至少20%的伸長率。
在第七實施例中，本揭露提供第一至第六實施例中任一者之方法，其中拉伸該熱塑性層使其塑性變形包含拉伸達至少25%的伸長率。
在第八實施例中，本揭露提供第一至第七實施例中任一者之方法，其中拉伸該熱塑性層使其塑性變形包含拉伸達至少30%的伸長率。
在第九實施例中，本揭露提供第一至第八實施例中任一者之方法，其中拉伸該熱塑性層使其塑性變形包含拉伸達至少50%的伸長率。
在第十實施例中，本揭露提供第一至第九實施例中任一者之方法，其中該熱塑性層係在至少一方向上拉伸1.25X至5X。
在第十一實施例中，本揭露提供第一至第十實施例中任一者之方法，其中該熱塑性層係在至少一方向上拉伸1.5X至4X。
在第十二實施例中，本揭露提供第一至第十一實施例中任一者之方法，其中拉伸該熱塑性層使其塑性變形包含將該熱塑性層拉伸超過一所欲的拉伸應變，且其中鬆弛經拉伸的該熱塑性層以減少其拉伸應變包含將經拉伸的該熱塑性層鬆弛達所欲的該拉伸應變。
在第十三實施例中，本揭露提供第一至第十二實施例中任一者之方法，其中拉伸該熱塑性層使其塑性變形包含將該熱塑性層拉伸超過一所欲的拉伸應變至少20%，且其中鬆弛經拉伸的該熱塑性層以減少其拉伸應變包含將經拉伸的該熱塑性層鬆弛達所欲的該拉伸應變。
在第十四實施例中，本揭露提供第一至第十三實施例中任一者之方法，其中拉伸該熱塑性層使其塑性變形包含將該熱塑性層拉伸超過一所欲的拉伸應變至少50%，且其中鬆弛經拉伸的該熱塑性層以減少其拉伸應變包含將經拉伸的該熱塑性層鬆弛達所欲的該拉伸應變。
在第十五實施例中，本揭露提供第一至第十四實施例中任一者之方法，其中拉伸及鬆弛在將該熱塑性層之該第二表面層壓至一基材前係多次實行。
在第十六實施例中，本揭露提供第一至第十五實施例中任一者之方法，其進一步包含加熱該熱塑性層，該加熱係在拉伸前、在拉伸的同時、或其一組合。
在第十七實施例中，本揭露提供第一至第十六實施例中任一者之方法，其中該熱塑性層係藉由黏著劑接合、熱接合、點接合、超音波焊接、雷射焊接、或其組合來層壓至該基材。
在第十八實施例中，本揭露提供第一至第十七實施例中任一者之方法，其中在將具有相同端點位置的兩線投射至該層壓體上，且該兩線平行於該樣本行進，且該兩線的其中一者係定位於該層壓體上，在該熱塑性層上方，而該兩線的另一者係經定位在該基材上，超出該熱塑性層的邊緣0.635公分，且測量該兩線之各者之一路徑長度時，該等路徑長度之間的一差值小於2%。
在第十九實施例中，本揭露提供第一至第十八實施例中任一者之方法，其中該經拉伸的熱塑性層的拉伸應變以足以使該層壓體目視不捲曲的量減少。
在第二十實施例中，本揭露提供第一至第十八實施例中任一者之方法，其中該熱塑性層包含聚烯烴、聚醯胺、或聚酯的至少一者。
在第二十一實施例中，本揭露提供第二十實施例之方法，其中該熱塑性層包含聚丙烯或聚乙烯的至少一者。
在第二十二實施例中，本揭露提供第二十一實施例之方法，其中該熱塑性層包含β相聚丙烯。
在第二十三實施例中，本揭露提供第一至第二十二實施例中任一者之方法，其中該基材包含一不織布材料、一針織材料、或一膜的至少一者。
在第二十四實施例中，本揭露提供第一至第二十三實施例中任一者之方法，其中該基材包含一彈性材料。
在第二十五實施例中，本揭露提供第一至第二十四實施例中任一者之方法，其中該基材係一個人護理產品的一組件。在一些實施例中，該組件係一緊固片或一尿布耳片。
在第二十六實施例中，本揭露提供第一至第二十五實施例中任一者之方法，其中在拉伸前，該熱塑性層具有10至50毫米之一寬度。
在第二十七實施例中，本揭露提供第一至第二十六實施例中任一者之方法，其中在拉伸後，該熱塑性層具有至多75微米之一平均厚度。
在第二十八實施例中，本揭露提供第二十七實施例之方法，其中在拉伸後，該熱塑性層之該平均厚度係至多50微米。
在第二十九實施例中，本揭露提供第一至第二十八實施例中任一者之方法，其中該熱塑性層具有相對的側邊緣及延伸於該等 側邊緣之間的延遲輪廓，該延遲輪廓在接近各邊緣處下降以產生一邊緣效應。
在第三十實施例中，本揭露提供第一至第二十九實施例中任一者之方法，其中該熱塑性層具有大於10微米的一75%平均延遲。
在第三十一實施例中，本揭露提供第一至第三十實施例中任一者之方法，其中該等公緊固元件在拉伸前之一密度係在從394/cm2(2500/in2)至1575/cm2(10000/in2)之一範圍內。
在第三十二實施例中，本揭露提供第一至第三十實施例中任一者之方法，其中該等公緊固元件在拉伸後之一密度係在從248/cm2(1600/in2)至550/cm2(3500/in2)之一範圍內。
在第三十三實施例中，本揭露提供第一至第三十二實施例中任一者之方法，其中拉伸該熱塑性膜包含調整該等公緊固元件之一密度以達成一預定密度。
在第三十四實施例中，本揭露提供第三十三實施例之方法，其中該預定密度係基於一纖維性基材之一所欲剪切或剝離強度作選擇。
在第三十五實施例中，本揭露提供第一至第三十四實施例中任一者之方法，其中該熱塑性層不具有貫通孔。
在第三十六實施例中，本揭露提供第一至第三十五實施例中任一者之方法，其中該熱塑性層實質上係平面狀的。
為使此揭露可被更全面地理解，因此闡述下列實例。應理解這些實例僅用於說明之目的，且不應將其等解釋為以任何方式限制本揭露。
實例 材料
膜等級聚丙烯(PP)共聚物，一聚丙烯耐衝擊共聚物，係以商標名稱「DOW C700-35N POLYPROPYLENE RESIN」購自Dow Chemical Company,Midland,MI。根據ASTM D972所測量的聚合物密度據報係0.902g/cc，且根據ASTM D1238所測量的熔流指數(MFI)據報係35(在230℃及2.16kg的負載下)。
樣本製備
一實質上連續的熱塑性層係以與該熱塑性層成一整體的一直立柱體陣列製備。該等直立柱體係經封蓋。蓋體形狀係橢圓形，且在經製作之後，使用美國專利第6,132,660號(Kampfer)中所述之程序使該等蓋體變形以提供「具有向下突出之纖維嚙合部分的鉤頭」。
實例1至6
具有公緊固元件的熱塑性層係藉由透過一2吋單螺桿擠壓機饋送一C700-35N聚丙烯樹脂流來製備。桶區(barrel zone)1至7係分別設定在176℃、170℃、180℃、190℃、200℃、218℃、及218 ℃。接著透過一片材模(sheet die)將熔融樹脂饋送至一旋轉圓柱形模具(rotating cylindrical mold)。模具的溫度係設定在218℃，且圓柱形模具的溫度係設定在90℃。螺桿速度係設定在80rpm。樹脂至模具腔穴中的快速流動誘發平行於流動方向的分子定向。模具係水冷式以提供維持聚合物中的定向之快速淬火。柱體密度係在一交錯式陣列中每平方吋配置3500柱體(每平方公分配置542柱體)，且柱體形狀係錐形。帶材係直接饋入一蓋體形成設備中。柱體係使用美國專利第5,845,375號(Miller等人)中所述的程序以橢圓型形狀的蓋體封蓋。隨後使用美國專利第6,132,660號(Kampfer)中所述的程序使蓋體變形。接著將熱塑性層切開成30毫米(mm)的寬度。
藉由使樣本通過一系列的輥而使用下列表1所示之一抽拉比率在機械方向上拉伸具有公緊固元件之30mm寬的熱塑性層。輥1係室溫下之一塗有橡膠的夾壓輥，且輥2係一平滑鉻輥，其在170℉(76.7℃)下經加熱並具有10吋(25.4cm)的直徑。熱塑性層係經定位以便公緊固元件遠離金屬輥。當仍在線內時，接著在輥3處將具有公緊固元件的熱塑性層鬆弛並層壓至一不織布膠帶之塗佈有黏著劑的側，該不織布膠帶可以商標名稱「CFT-3003」購自3M Company,St.Paul,Minn。熱塑性層係繞著輥2及輥3以S圈方式纏繞，且在輥3處經定位為使公緊固元件朝向輥3。輥3係在室溫下之一塗佈有橡膠的夾壓輥。熱塑性層與「CFT-3003」膠帶係在輥距(nip)中進行層壓。膠帶中的張力係5牛頓。
針對實例1至6各者，輥3的速度係輥1速度的兩倍，得出2：1的最終抽拉比率。輥2相對於輥3的速度以及在鬆弛前所得之由輥2提供的抽拉比率係示於下文的表1。最終的層壓線速度係每分鐘5公尺。
實例1至6之層壓體係使用下列測試方法針對捲曲進行評估。自實例卷切下各層壓體之一8吋至12吋(20至30.5cm)的樣本，並將其放置在一工作台上。使用膠帶將各切割端固定至該工作台。接著使用具有安裝在臂(arm)SN LLP001305486上之FARO Laser Scanarm的FARO Platinum Arm SN P04-05-06-05162掃描各樣本。各掃描係匯入一CAD軟體中。所用的軟體係Geomagic Design Direct 2014，以將點雲轉換成stl檔並將其匯入CAD軟體中以產生樣本的3D表面輪廓。再次參照圖7，將具有相同長度的兩直線投射至樣本500上，其中該兩線係平行於樣本行進。一線515係在熱塑性層505與不織布基材504重疊之層壓體的一部分上方。另一線517係在熱塑性層之邊緣外側的0.25吋(0.635cm)處，對一些樣本而言，在該處可見到一些起皺。接下來，測量兩線的總路徑長度，並將兩路徑長度之間的差值記錄在下文的表1中。
實例7至12
實例7至12係使用針對實例1至6所述之程序實行，修改處在於膠帶中的張力係100牛頓。實例7至12各者的樣本係使用實例1至6中所述之方法針對捲曲進行評估。結果係示於下文表2。
說明實例1與2
具有公緊固元件的一熱塑性層係藉由透過一2吋單螺桿擠壓機饋送一C700-35N聚丙烯樹脂流來製備。桶區(barrel zone)1至7係分別設定在176℃、170℃、180℃、190℃、200℃、218℃、及218℃。接著透過一片材模(sheet die)將熔融樹脂饋送至一旋轉圓柱形模具(rotating cylindrical mold)。模具的溫度係設定在218℃，且圓柱形模具的溫度係設定在90℃。螺桿速度係設定在80rpm。樹脂至模具腔穴中的快速流動誘發平行於流動方向的分子定向。模具係水冷式以提供維持聚合物中的定向之快速淬火。柱體密度係在一交錯式陣列中每平方吋配置3500柱體(每平方公分配置542柱體)，且柱體形狀係 錐形。帶材係直接饋入一蓋體形成設備中。柱體係使用美國專利第5,845,375號(Miller等人)中所述的程序以橢圓型形狀的蓋體封蓋。隨後使用美國專利第6,132,660號(Kampfer)中所述的程序使蓋體變形。帶材係140mm寬。
針對說明實例1，具有公緊固元件的熱塑性層係藉由使樣本通過一對輥而使用3：1的抽拉比率在機械方向上進行拉伸，該對輥係配置為一輥在另一輥頂部上。頂部輥係在室溫下之一塗佈有橡膠的輥。底部輥係一金屬輥，其係在70℃下加熱。帶材係繞著兩輥以S圈方式纏繞，且公緊固元件係經定位朝向塗有橡膠的輥並遠離金屬輥。橡膠輥與金屬輥之間的間隙係6吋(15.2cm)。帶材的最終寬度係102mm。接著將帶材切開成15mm寬的條。不包括102mm帶材的邊緣之一條的一部分係如下述般進行分析。
針對說明實例2，將具有公緊固元件的熱塑性層切開成15mm寬的條。使用上文針對說明實例1所述的方法在機械方向上拉伸一15mm寬的條。條的最終寬度係9mm。接著如下述般進行條的分析。
在交叉機械方向上沿著一線連續地測量延遲，其係始於樣本邊緣處直到邊緣內側500微米，而給出沿著路徑長度的一延遲輪廓。使用一偏光顯微鏡(例如，可購自Microsystems GmbH,Wetzlar,Germany之型號TCS的「LEICA DMRXE」，其配備有來自CRi Inc。(現為PerkinElmer Inc.,Waltham,Mass。之部分)之LC- Polscope系統，使用QImaging Retiga Exi FAST1394照像機)來作測量。使用軟體版本4.7。
計算自邊緣至邊緣內側500微米的平均延遲。複製六次測量，在下文表3中記錄具有此等六個測量的平均及標準偏差。六個測量係在樣本的各邊緣上於三個位置處進行。接下來，測量與樣本邊緣的距離，延遲在該距離處達到自0至500微米之平均值的75%。此距離之平均值及標準偏差係記錄在下文表3中。
本揭露不限於上文所述的實施例，但受以下申請專利範圍及其任何等同物中的限制控制。本揭露可不需本文未具體揭示之任何元件而適當地實施。
100‧‧‧層壓體
102‧‧‧熱塑性層
103‧‧‧熱塑性層
104‧‧‧基材；載體
105‧‧‧熱塑性層
106‧‧‧輥距
110‧‧‧輥；輥輪
112‧‧‧卷
114‧‧‧卷
120‧‧‧輥；輥輪
130‧‧‧輥；輥輪

Claims (15)

  1. 一種製作層壓體之方法，該方法包含：提供具有一第一表面及相對於該第一表面的一第二表面之一熱塑性層，該熱塑性層的該第一表面承載複數個公緊固元件；拉伸該熱塑性層使得其塑性變形；使經拉伸之該熱塑性層鬆弛以減少其拉伸應變；及隨後將該熱塑性層之該第二表面層壓至一基材以形成該層壓體，其中該拉伸、該鬆弛、及該層壓在線內(in-line)完成。
  2. 如請求項1之方法，其中該熱塑性層係在該機械方向上拉伸。
  3. 如請求項2之方法，其中該熱塑性層係藉由差速輥在該機械方向上拉伸。
  4. 如請求項3之方法，其中在使用具有足以將該熱塑性層拉伸的一速度之一第二輥來拉伸後，藉由在具有較該第二輥更慢之一速度之一第三輥上方運轉該熱塑性層來實行鬆弛。
  5. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該熱塑性層係在該機械方向及交叉方向兩者上拉伸。
  6. 如請求項1至4中任一項之方法，其中拉伸該熱塑性層使得其塑性變形包含拉伸達至少百分之20的拉伸應變。
  7. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該熱塑性層係在至少一方向上拉伸1.25X至5X。
  8. 如請求項1至4中任一項之方法，其中拉伸該熱塑性層使其塑性變 形包含將該熱塑性層拉伸超過所欲的一拉伸應變至少20%，且其中使經拉伸的該熱塑性層鬆弛以減少其拉伸應變包含將經拉伸的該熱塑性層鬆弛達所欲的該拉伸應變。
  9. 如請求項1至4中任一項之方法，其中拉伸及鬆弛在將該熱塑性層之該第二表面層壓至一基材前係多次實行。
  10. 如請求項1至4中任一項之方法，其進一步包含加熱該熱塑性層，該加熱係在拉伸前、在拉伸的同時、或其組合。
  11. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該熱塑性層係藉由黏著劑接合、熱接合、點接合、超音波焊接、雷射焊接、或其組合來層壓至該基材。
  12. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該熱塑性層包含聚烯烴、聚醯胺、或聚酯的至少一者，且其中該基材包含一不織布材料、一針織材料、或一膜的至少一者。
  13. 如請求項12之方法，其中該熱塑性層包含β相聚丙烯。
  14. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該基材係一吸收物品之一組件。
  15. 如請求項1至4中任一項之方法，其中在拉伸前，該熱塑性層具有10毫米至50毫米之一寬度。
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