Вспененные системы крепления, которые включают модификаторы поверхности

Вспененные системы крепления, которые включают модификаторы поверхности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данная заявка является частичным продолжением заявки с №11/260356, озаглавленной «Нетканое полотно и система крепления, которые включают автоадгезивный материал», поданной в Агентство по патентам и товарным знакам США 27 октября 2006. Полное содержание заявки №11/260356 включено сюда посредством ссылки.

Уровень техники

Традиционные механические крепления крючок-петля широко применяются во множестве продуктов и изделий, таких как подгузники, обувь, одноразовые халаты и т.д. Несмотря на их распространенность они имеют некоторые недостатки. Материал, содержащий крючки, обычно жесткий и непроницаемый, и когда его применяют в изделиях, носимых на или около тела человека, он может раздражать кожу или вызывать чувство дискомфорта. Материал, содержащий крючки, обычно не может быть растянут или значительно деформирован. Далее, в некоторых областях применения, сцепление крючков с петлями часто может вызвать затруднение при разъединении, или крючки могут прилипать к не предназначенным для этого поверхностям. Высокоабразивная природа материала, содержащего крючки, также может стать причиной повреждения некоторых поверхностей. Разъединение крючков и петель также может вызвать громкий и неприятный звук, что затрудняет осторожное расстегивание крепления. Далее, в некоторых областях применения, желательна низкая прочность на отрыв, но высокая прочность на сдвиг на плоскости, где традиционные крепления крючок-петля дают избыточно высокую прочность на разрыв для достижения заданного уровня прочности сдвига на плоскости.

Были предложены варианты креплений крючок-петля, в которых для сцепления с крючками применяют вспененный слой, но не похоже, что замена недорогого гибкого материала, содержащего петли, более толстыми, обычно более дорогими пенами дает значительные преимущества и не затрагивает известные ограничения слоев с крючками.

Существует необходимость в улучшенном механическом креплении, которое решает одну или более из указанных выше проблем, а также в облегчении производства застегивающей системы.

Сущность изобретения

Для удовлетворения указанной выше необходимости, авторы данного изобретения провели интенсивные исследования и опыты, в результате которых появилось открытие улучшенного механического крепления. Один из вариантов данного изобретения включает систему крепления, содержащую нетканое полотно, которое содержит полотно, образованное из множества экструдированных нитей, и вспененный слой, имеющий поверхность из множества свободно располагающихся выступов, которые адаптированы для сцепления с, по меньшей мере, частью множества нитей, где, по меньшей мере, некоторые из свободно располагающихся выступов включают модификатор поверхности.

В другом варианте данного изобретения представлено впитывающее изделие, включающее систему крепления для закрепления впитывающего изделия на талии носящего. Система крепления содержит нетканое полотно, которое содержит полотно, образованное из множества экструдированных нитей, и вспененный слой, имеющий поверхность из множества свободно располагающихся выступов, которые адаптированы для сцепления с, по меньшей мере, частью множества нитей. Кроме того, по меньшей мере, некоторые из свободно располагающихся выступов включают модификатор поверхности.

В еще одном варианте данного изобретения представлено впитывающее изделие, имеющее систему крепления для закрепления впитывающего изделия на талии носящего. Система крепления содержит нетканое полотно, которое содержит полотно, образованное из множества экструдированных нитей, и вспененный слой, имеющий поверхность из множества свободно располагающихся выступов, которые адаптированы для сцепления с, по меньшей мере, частью множества нитей. Кроме того, по меньшей мере, некоторые из свободно располагающихся выступов включают модификатор поверхности. Модификатор поверхности представляет собой связующий или полимерный воск, и прочность соединения между нетканым полотном и частью вспененного слоя, содержащего модификатор поверхности, в 1,5 раза больше, чем прочность соединения между нетканым полотном и частью вспененного слоя, не содержащего модификатор поверхности.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлен вид в перспективе, иллюстрирующий пример нетканого полотна.

На фиг.2А-2С показаны виды в сечении, иллюстрирующие пример двухкомпонентных нитей, которые могут применяться в нетканом полотне, показанном на фиг.1.

На фиг.3 представлен вид в перспективе, иллюстрирующий другой пример нетканого полотна.

На фиг.4 показан вид сбоку примерной технологической линии, которая может применяться для получения нетканого полотна.

На фиг.5 представлен увеличенный вид, иллюстрирующий часть примерного полотна, которое может быть получено на примерной технологической линии, показанной на фиг.4.

На фиг.6 показан вид в перспективе, иллюстрирующий пример системы крепления.

На фиг.7 показан увеличенный вид сбоку примера системы крепления, показанной на фиг.6.

На фиг.8 показан пример впитывающего изделия, которое включает систему крепления, показанную на фиг.6.

На фиг.9 показана микрофотография СЭМ с увеличением 50Х поперечного разреза поверхности пенного слоя, взаимодействующего с нетканым полотном.

На фиг.10 показана микрофотография СЭМ с увеличением 50Х поверхности пенного слоя.

На фиг.11 показана микрофотография СЭМ с увеличением 50Х поверхности пенного слоя, включающего модификатор поверхности.

На фиг.12 показана микрофотография СЭМ с увеличением 50Х поперечного разреза пенного слоя, включающего модификатор поверхности.

На фиг.13 показано устройство, применяемое для испытания прочности на сдвиг соединения при сгибании.

На фиг.14 показана геометрия бокового вида изогнутой части аппарата на фиг.13.

На фиг.15 показан другой вид устройства, применяемого для испытания прочности на сдвиг соединения при сгибании.

На фиг.16 изображена конфигурация испытательной полоски, применяемой для измерения прочности на отслаивание.

Определения.

В данном описании вспененный материал представляет собой «материал с открытыми ячейками» если, по меньшей мере, 60% ячеек во вспененной структуре, которые имеют размер, по меньшей мере, 1 микрометр (1 мкм), находятся в жидкостном сообщении с, по меньшей мере, одной соседней ячейкой. В одном варианте, по меньшей мере, 80% ячеек во вспененной структуре, которые имеют размер, по меньшей мере, 1 мкм, находятся в жидкостном сообщении с, по меньшей мере, одной соседней ячейкой.

В данном описании термин «нить» относится к удлиненному экструдату, полученному пропусканием полимера через формующее отверстие (например, головку). Прядь может включать волокно, которое представляет собой прерывистую нить, имеющую определенную длину, или филаментную нить, которая представляет собой непрерывную нить материала.

В данном описании термин «сетчатая пена», как это принято среди специалистов в данной области техники, означает твердые вспененные материалы, в которых практически все промежуточные «стенки с проемами» или мембраны ячеек удалены из ячеек, в результате чего сеть состоит преимущественно из взаимосвязанных выступов вдоль контуров ячеек, образованных во время вспенивания.

Сетчатые пены, таким образом, отличаются от пен, в которых стенки с проемами просто разрушены, или пен, в которых только наиболее удаленные от центра стенки с проемами или поверхностный слой были удалены физическими средствами. Сетчатые пены, вследствие общего отсутствия мембран ячеек, одинаково высокопроницаемы для газа и жидкости, что обеспечивает незначительную сопротивляемость потоку жидкости, несомненно гораздо меньше, чем у пен, в которых мембраны ячеек были сохранены.

Сетчатость обычно достигается известными методами обработки пены, применяемыми к пене после формирования ячеек. Эти методы могут включать применение щелочной обработки (например, см. патент США №3266927, выдан Fritz et al. 16 августа 1966), воздействие другими реакционноспособными соединениями, такими как озон, или тепловая обработка пены, удаляющая все или практически все «стенки с проемами», разделяющие ячейки по всей площади пены. В некоторых случаях, другие виды обработки, такие как управляемые взрывы, применяют для удаления мембран вокруг части ячеек (например, пена может быть помещена во взрывную камеру, содержащую гремучую газообразную среду, которую потом взрывают). Пример обработки пены взрывом представлен в патенте США №4906263, выданном von Blucher et al. 6 марта 1990.

Прокалывание иглой также может применяться для раскрытия вспененного материала с закрытыми ячейками, как описано в патенте США №4183984, выданном Browers et al. 15 января 1980. Другие способы получения вспененного материала с открытыми ячейками описаны в патенте США №6720362, выданном Park et al. 13 апреля 2004.

В одном варианте выполнения, сетчатость присутствует только во внешних частях пенного слоя на и рядом с поверхностью, с которой он сцеплен.

Альтернативно, ячеистый вспененный материал может быть по своей природе сетчатым при получении. Согласно патенту США №3661674, выданному Higgs et al. 9 мая 1972, природно сетчатая полиэфирная полиуретановая пена может быть получена, например, взаимодействием пенообразующих ингредиентов в присутствии вещества, замедляющего вязкость, такого как другой полиэфир, содержащий кислотный компонент, который является таким же, как кислотный компонент полиэфира, применяемого для получения вспененного материала, но который имеет гидроксильное число от 10 до 100 и вязкость менее чем 200 пуаз.

В данном описании термин «растягивающийся» относится к материалам, которые, при приложении к ним растягивающего усилия, могут быть увеличены до растянутого размера, который составляет, по меньшей мере, 150% от исходного размера (т.е. на, по меньшей мере, 50% больше, чем исходный, нерастянутый размер) в одном или более направлении без разрыва. Термин «эластичный» относится к материалам, которые растягиваются и которые, при снятии растягивающего усилия, сокращается (восстанавливается) на, по меньшей мере, 50% от разницы между растянутым размером и исходным размером. Например, материал, имеющий исходный размер 20 см, может называться растягивающимся, если он может быть увеличен до размера, по меньшей мере, 30 см без разрыва. Тот же материал является эластичным, если после растяжения до 30 см он сжимается до размера 25 см или менее при снятии растягивающего усилия.

В данном описании термин «Денье» относится к мере вес-на единицу длины линейного материала, определенной как количество граммов на 9000 метров. Термин может относиться как к отдельному волокну, так и к совокупности волокон (пряже).

В данном описании термин «Децитекс» (аббревиатура «дтекс») является термином, сходным с денье, за исключением того, что он обозначает вес в граммах 10000 метров пряжи или волокна.

В данном описании термин «гидроперепутывание» относится к методике обработки полотна с применением высокоскоростных струй воды, получаемых из отверстий под высоким давлением, где волокна или нити в полотне перераспределяются под влиянием водного удара. В качестве примера, в патенте США №3485706, выданном Evans 23 декабря 1969, описание которого включено сюда посредством ссылки до той степени, которая не противоречит сказанному здесь, описан процесс гидроперепутывания для производства нетканых полотен. Во время гидроперепутывания нетканое полотно обычно располагают на перфорированной формующей поверхности, там оно подвергается ударам водных струй, в процессе чего волокна или нити нетканого полотна становятся перепутанными, тем самым создавая нетканое полотно с когерентностью и целостностью, в то время как определенные характеристики формующей поверхности помогают создавать желаемую форму нетканого полотна. Перед выпуском из отверстий вода может иметь давление вплоть до 60 МПа (600 бар). Сопла могут иметь диаметр от 0,05 до 0,25 мм и могут быть расположены на расстоянии 20-160 меш. Струи ударяют о поверхность нетканого полотна, проникают в него, и вытекают в отверстия в перфорированной поверхности (подложка полотна) и через щели всасывания. В этом способе волокна перепутаны, что может вызвать уплотнение и связывание нетканого полотна. См. также патент США №5389202, выданный Everhart et al. 14 февраля 1995, описание которого приведено здесь посредством ссылки до той степени, которая не противоречит сказанному здесь.

Сетчатая поверхность может быть практически плоской или трехмерной и может быть перфорированной металлической поверхностью, металлической сеткой, полимерной сеткой или полотном, таким как полотно, полученное сквозной сушкой, известное в области производства бумаги, или другая поверхность. Родственные примеры методики гидроперепутывания найдены, например, в патенте США №4805275, выданном Suzuki et al. 21 февраля 1989, где описаны трехмерные пористые поверхности. См. также заявку на патент США №2002/0025753, опубликованную Putnam et al. 28 февраля 2002.

В данном описании термин «группа свободно располагающихся элементов» относится к одной или более взаимосвязанным группам, которые продолжаются на некоторое расстояние от целой ячейки вспененного материала, где элементы в группе связаны с той же целой ячейкой. Если первый и второй элементы из первой и второй ячеек, соответственно, соединены на стыке и имеют третий элемент (свободно располагающийся элемент), продолжающийся от стыка, первый и второй элементы считаются частью закрытой ячейки, и группа свободно располагающихся элементов будет состоять из третьего элемента. Если третий элемент разветвляется на два других свободно располагающихся элемента на конце, противоположном месту стыка, третий элемент и два других свободно располагающихся элемента являются частью группы свободно располагающихся элементов.

В данном описании термин «свободная длина», относящийся к свободно располагающемуся элементу или группе свободно располагающихся элементов, означает линейное расстояние свободно располагающегося элемента или группы свободно располагающихся элементов, соответственно, от ближайшей части первых целых ячеек во вспененном материале, присоединенной к свободно располагающемуся элементу или группе свободно располагающихся элементов.

Вспененный слой

В одном варианте данного изобретения, вспененный слой содержит открытоячеистую пену, такую как меламиновая пена, полиуретановая пена, или другие известные открытоячеистые пены. Такие вспененные материалы обычно содержит стержневидные элементы, образующие сетчатое переплетение, которое образует ячейки во вспененных материалах.

Пены на основе меламина могут включать пены, производимые в настоящее время компанией BASF, расположенной в Ludwigshafen, Germany, под торговым наименованием BASOTECT®. Например, может применяться BASOTECT® 2011 с плотностью около 0,01 г/см³. Блоки из пены на основе меламина продаются компанией Procter & Gamble, расположенной в Cincinnati, Ohio, под торговым наименованием MR, CLEAN®. Подобные материалы продаются под наименованием CLEENPRO™ от LEC, Inc., расположенной в Tokyo, Japan (действенность некоторых продуктов показана в http://www.users.bigpond.com/jmc.au/CLEENPRO/CLEENPRO-E.htm и http://www.users.bigpond.com/jmc.au/CLEENPRO/CLEENPRO%20Family-E.htm, обе которые распечатаны 13 ноября 2003). Пена на основе меламина также продается для акустической и тепловой изоляции многими компаниями, такими как American Micro Industries, расположенная в Chambersburg, Pennsylvania.

Примеры потенциально полезных сетчатых пен включают полиуретановые сетчатые пены от компании Foamex, Inc., расположенной в Linwood, Pennsylvania, такие как пена SIF-60z; и сетчатые пены следующих фирм: Crest Foam Industries, Inc., расположенной в Moonachie, New Jersey, включая сетчатые пены FilterCrest®; Scottfoam Corporation, расположенной в Eddystone, Pennsylvania; Swisstex, Inc., расположенной в Greenville, South Caroline; Recticell, расположенной в Chicago, Illinois; и пены, производимые Caligen Europe BV, расположенной в Breda, the Netherlands, дочерней компанией British Vita PLC, расположенной в Manchester, England.

Примеры сетчатых пен также описаны в патентной литературе, включая патент США №3171820, выданный Volz et al. 2 марта 1965; патент США №4631077, выданный Spicer et al. 23 декабря 1986; патент США №4656196, выданный Kelly et al. 7 апреля 1987; и патенте США №4540717, выданный Mahnke et al. 10 сентября 1085. Также потенциально можно использовать открытоячеистые пены, продаваемые Sydney Health & Son, расположенной в Burslem, Stoke on Trent, United Kingdom, включая сетчатые пены, описанные как имеющие 75 пор на дюйм. Сетчатые пены могут включать полиуретановые, полиэфирные и простые полиэфирные типы, а также другие известные сетчатые пены. Другие пены, которые могут рассматриваться, включают описанные в патенте США №4062915, выданном Stricharczuk et al. 13 декабря 1977.

Размер пор в промышленных открытоячеистых пенах обычно выражают в количестве пор на дюйм (п/д), основываясь на измерении пор вдоль прямой линии известной длины, а также может быть выражен в порах на сантиметр (п/с). В соответствии с данным изобретением вспененный материал во вспененном слое может иметь один из следующих типовых размеров пор: от около 1 п/с до около 200 п/с; от около 3 п/с до около 180 п/с; от около 10 п/с до около 150 п/с; от около 15 п/с до около 130 п/с; от около 15 п/с до около 100 п/с; или от около 20 п/с до около 65 п/с.

Свободно располагающиеся элементы вспененного материала, только в качестве примера, могут иметь эффективный диаметр около 0,3 микрона или более, такой как около 1 микрона или более, около 3 микронов или более, или около 10 микронов или более, например, следующие: от около 0,3 микрона до около 30 микронов; от около 1 микрона до около 30 микронов; от около 3 микронов до около 30 микронов; от около 1 микрона до около 20 микронов; и от около 1 микрона до около 10 микронов. Свободная длина свободно располагающихся элементов, свободная длина множества, или группы, свободно располагающихся элементов, эффективной для присоединения принимающего слоя, свободная длина типовых свободно располагающихся элементов, средняя свободная длина свободно располагающихся элементов на поверхности вспененного материала, или средняя свободная длина свободно располагающихся элементов на поверхности вспененного материала, может быть любой из: более чем около 3 микронов; более чем около 10 микронов; более чем около 20 микронов; более чем около 50 микронов; более чем около 100 микронов; более чем около 500 микронов; более чем около 1000 микронов; и более чем около 2000 микронов, например от около 10 микронов до около 2000 микронов, или от около 50 микронов до около 1000 микронов, или от около 100 микронов до около 500 микронов. Соотношение свободной длины свободно располагающегося элемента (или его похожие измерения, описанные выше) к эффективному диаметру свободно располагающегося элемента может быть около 5 микронов или более, 10 микронов или более, 20 микронов или более, 50 микронов или более, и 100 микронов или более, например, от около 5 микронов до около 100 микронов, или от около 10 микронов до около 200 микронов.

Другие открытоячеистые вспененные материалы также могут рассматриваться, такие как слой аминопластовой пены (например, пены, полученные из карбамидоформальдегидных смол или меламинформальдегидных смол), фенольной пены, такой как пена, полученная из фенолформальдегидных смол. Любая аминопластовая пена или другая открытоячеистая пена, описанная в патенте США №4125664, выданном Giesemann 14 ноября 1978, описание которого приведено здесь посредством ссылки до той степени, которая не противоречит сказанному здесь, могут применяться для производства изделий в соответствии с данным изобретением. Другие пены, которые могут применяться в соответствии с данным изобретением, включают пены, описанные в патенте США №4666948, выданном Woerner et al. 19 мая 1987; патенте США №5234969, выданном Clark et al. 10 августа 1993; патенте США №6133332, выданном Shibanuma 17 октября 2000; и заявке на мировой патент № WO 91/14731, опубликованной Mäder et al. 3 октября 1991, описание которых включено сюда посредством ссылок до той степени, которая не противоречит сказанному здесь.

В одном варианте, вспененный слой содержит термореактивную пену, и термореактивные компоненты вспененного слоя могут составлять свыше 50%, свыше 60%, свыше 80% или свыше 90% массовых вспененного слоя. Альтернативно, твердые полимерные компоненты вспененного слоя могут состоять практически из одного или более термореактивных материалов. В другом варианте данного изобретения вспененный слой может практически не содержать термопластичных материалов. В другом варианте данного изобретения вспененный слой может не содержать более 50% любого из компонентов, выбранных из полиолефиновых материалов, полиуретанов, силиконов и полиэфиров.

Вспененный слой может содержать более одного типа пены. Например, неоднородные вспененные слои могут состоять из структур или композиций, подобных тем, которые описаны в патенте США №5817704, выданном Shiveley et al. 6 октября 1998, описание которого дано здесь посредством ссылки до той степени, которая не противоречит сказанному здесь. Два или более типа вспененного материала могут быть смешаны или объединены вместе во время производства пены, или существующие пены могут быть наслоены или соединены вместе другим методом.

Вспененный слой может быть отрезан или разрезан до любой желаемой толщины, и может быть разрезан таким образом, чтобы принять плоскую, синусоидную или другую геометрическую форму. Принципы отрезания и разрезания вспененного слоя описаны в европейском патенте № ЕР 191475, опубликованном Gotoh et al. 20 августа 1986; патенте США №5670101, выданном Nathoo et al. 23 сентября 1997, в котором показан нож (объект №32 на фигуре 3), который разрезает вспененный материал единовременно на множество слоев, предположительно, с помощью множества режущих кромок; и в патенте США №6245697, выданном Conrad et al. 12 июня 2001, в котором описано применение острого возвратно-поступательного режущего диска для разрезания вспененного материала на тонкие слои толщиной, например, от около 0,5 мм до около 5 мм.

Другой способ разрезания вспененного материала на тонкие небольшие слои (например, около 1 мм толщиной или более) найден в заявке на патент Японии № JP 2001-179684 A, опубликованном Toshiro 3 июля 2001, в котором описано присоединение укрепляющего слоя к вспененному материалу перед разрезанием для более легкой обработки тонкого слоя. Вспененный материал с усиливающим слоем прессовали в зажиме и затем приближали к лезвию, которое отрезало тонкий слой от основного вспененного материала. Более широко в настоящем изобретении усиливающий слой, такой как нетканое полотно или бумажное полотенце, может быть адгезивно прикреплен к толстому блоку вспененного материала, и затем материал проходит зажим и наталкивается на лезвие ножа, расположенного так, чтобы отрезать тонкую часть вспененного материала, присоединенного к усиливающему слою. Оставшийся более толстый слой вспененного материала затем снова адгезивно прикрепляют ко второму усиливающему слою одной стороной, и вспененный материал со стороны усиливающего слоя может быть отрезан как описано выше, и процесс может повторяться до тех пор, пока вспененный материал не будет практически полностью разрезан на множество тонких слоев, присоединенных к усиливающему слою. Обе стороны исходного блока вспененного материала могут быть присоединены к усиливающему слою, при желании, что необязательно позволяет разделять вспененный материал на два тонких слоя, оба которых присоединены к усиливающим слоям.

В дополнение к отрезанию от больших блоков вспененного материала, вспененный материал может быть получен непосредственно в виде тонкого слоя с применением таких способов, которые описаны в международной заявке № WO 98/28118, опубликованной Peterson et al. 2 июля 1998.

Вспененный материал также может быть перфорирован, как и усиливающий слой. Один из способов перфорирования вспененных материалов описан в международной заявке WO 00/15697, опубликованной Park et a. 23 марта 2000. Вспененный материал также может иметь множество коротких разрезов или продольных перфораций, наносимых под прямым углом к плоскости вспененного материала, например, как материалы с разрезами в патенте США №5397316, выданном LaVon et al. 14 марта 1995.

Усиливающий слой:

Вспененный слой может быть усилен лежащим под ним усиливающим слоем, таким как нетканое полотно, папиросная бумага, тканое полотно, мешковина и подобные. В одном варианте данного изобретения усиливающий слой обычно может содержать целлюлозные волокна, и может содержать бумажный материал, такой как усиленная латексом крепированная бумага, не крепированная сквозная бумага, усиленная влагостойкими смолами или другими связующими агентами, другие однослойные или многослойные тканевые структуры (многослойные ткани обычно могут потребовать прослойки связующими средствами, такими как клеевое соединения для хорошей механической целости), слой совместного формования, содержащий волокна древесной пульпы, перемешанные с термопластичным материалом, которые связаны термически (например, с применением нагретого воздуха, нагретых каландров и т.д.), и материал, уложенный воздухом, содержащий двухкомпонентные связующие волокна, связанный гидравлическим способом материал, содержащий гидравлически перепутанные бумажные волокна на нетканом субстрате, и подобные. Усиливающий слой, такой как полотно, может содержать множество слоев, соединенных вместе.

Вспененные слои, присоединенные к усиливающим слоям, описаны в заявке на патент США №10/744238, поданной Chen et al. 22 декабря 2003, описание которого включено сюда посредством ссылки до той степени, которая не противоречит сказанному здесь. Хотя продукты, описанные Chen et al. преимущественно предназначены для получения очищающих устройств, сочетания вспененных слоев и усиливающих слоев, описанное ими, может быть приспособлено для данного изобретения.

Усиливающий слой может быть равнообъемным с вспененным слоем, или может быть присоединен только вдоль части вспененного слоя, или может быть присоединен снаружи всех или любой из боковых сторон вспененного слоя.

Прикрепление усиливающего полотна к вспененному материалу может быть осуществлено адгезивными средствами, подходящими для сохранения хорошей гибкости изделия. Кроме того, адгезивные средства также могут придать хорошую прочность во влажных или мокрых условиях и при деформациях, обычно возникающих во время применения изделия. В одном варианте данного изобретения адгезивные средства содержат нерастворимый в воде термоплавкий клей, имеющий твердость по Шору А около 95 или менее, предпочтительно около 75 или менее, более предпочтительно, около 55 или менее, еще более предпочтительно, около 40 или менее, и наиболее предпочтительно, около 30 или менее, например от около 10 до около 95, или от около 20 до около 55. Применяемые адгезивные материалы могут включать, но не ограничены ими, те, которые описаны в патенте США №6541679, выданном Betrabet et al. 1 апреля 2003, и патенте США №5827393, выданном Kinzelmann et al. 27 октября 1998, а также коммерческие термоплавкие клеи HYSOL® от Henkel Loctite Corporation, расположенной в Rocky Hill, Connecticut, а также полиолефиновые, уретановые и полиамидные термоплавкие клеи. Адгезивный материал может иметь температуру стеклования от около -10°С до около +30°С, или от около 10°С до около 25°С. Предел прочности адгезивного материала может быть, по меньшей мере, около 100 ф/д², по меньшей мере, около 300 ф/д², или, по меньшей мере, около 500 ф/д².

В одном варианте данного изобретения, адгезивные средства могут содержать адгезивный материал с множеством гидрофильных групп, подходящих для поддержания хорошего прилипания к целлюлозному материалу даже когда целлюлозный материал влажный. Такие адгезивные материалы могут содержать ЭВА (этиленвинилацетат) и могут включать, например, EVA HYSOL® термоплавкие клеи, коммерчески доступные от Henkel Loctite Corporation, расположенной в Rocky Hill, Connecticut, включая 232 EVA HYSOL®, 236 EVA HYSOL®, 1942 EVA HYSOL®, 0420 EVA HYSOL® SPRAYPAC®, 0437 EVA HYSOL® SPRAYPAC®, CoolMelt EVA HYSOL®, QuikPac EVA HYSOL®, SuperPac EVA HYSOL® и WaxPac EVA HYSOL®. Адгезивные материалы на основе ЭВА могут быть модафицированы добавлением агентов, придающих клейкость, и других кондиционеров, таких как придающая клейкость смола Wingtack 86 производства Goodyear Corporation, расположенной в Akron, Ohio.

В другом варианте данного изобретения адгезивные средства включают эластомерный адгезивный материал, такой как адгезивный материал на основе каучука или силикона, включая силиконовые клеи и латексные адгезивные материалы, такие как акриловый латекс. В одном варианте данного изобретения, однако, адгезивный материал практически не содержит натуральный латекс или белки, связанные с натуральным латексом. В другом варианте данного изобретения, адгезивные средства практически не содержат любой вид латекса.

Адгезивные средства также могут содержать волокна или частицы, которые либо липкие, либо могут быть нагреты до частичного расплавления для объединения волокнистого полотна с вспененными слоями. Например, могут применяться двухкомпонентые связующие волокна, где волокна включают оболочку, имеющую более низкую температуру плавления, чем у волокна сердцевины (например, полипропиленовая или полиэтиленовая оболочка вокруг полиэфирной сердцевины). Связующие волокна могут быть нанесены в отдельной свободной форме, или могут быть в виде предварительно связанной легкоплавкой форме. В одном варианте данного изобретения адгезивные средства включают сочетание адгезивных частиц или волокон, таких как двухкомпонентные связующие волокна, и термоплавкого или реакционноспособного адгезивного материала. Например, двухкомпонентные связующие волокна могут присутствовать на или в усиливающем слое до нанесения термоплавкого клея или другого текучего или жидкого адгезива (например, распылением, экструзией или печатью) либо на усиливающий слой, либо на пену, с последующим соединением усиливающего слоя и вспененного слоя и необязательным применением тепла или других отверждающих средств. Частицы адгезивного компонента уже могут быть активными (например, частично расплавленными) в момент, когда пену присоединяют к усиливающему слою.

В общем, адгезивные средства могут быть нанесены из распылительных насадок, пистолета для склеивания, шариковых аппликаторов, экструдеров, глубокой печатью, флексографической печатью, струйной печатью, нанесением покрытия и т.д. Адгезивные средства могут быть, но не обязательно, однородно нанесены либо на поверхность вспененного слоя, либо на поверхность усиливающего слоя, либо обоих, и могут быть селективно нанесены в области, в которых необходима повышенная прочность, например, по периметру поверхности контактирования усиливающего слоя и вспененного слоя. Адгезивные средства также могут быть нанесены узорно или по существу в произвольном порядке.

Вспененный слой может иметь толщину от около 1 мм до около 15 мм, от около 2 мм до около 12 мм, от около 3 мм до около 10 мм и от около 4 мм до около 8 мм. Соотношение толщины усиливающего слоя к толщине вспененного слоя может быть любым из: от около 1 до около 200; от около 3 до около 10; от около 4 до около 10; от около 0,2 до около 2: от около 0,3 до около 2; от около 0,3 до около 1; менее 1; менее около 1; более около 1; и от около 0,5 до около 1,5.

Усиливающий слой, присоединенный к вспененному слою, может быль нетканым полотном, бумажным полотном, пленкой, перфорированным полотном, слоистым полотном и подобными. Подходящие нетканые полотна могут включать полотна, полученные выдуванием из расплава, нетканые полотна, полотна, полученный скручиванием и подобные. Усиливающий слой может быть эластомерным, таким как полотна, описанные в патенте США №4707398, выданном Boggs 17 ноября 1987; патенте США №4741949, выданном Morman et al. 3 мая 1988; и патенте США №5520980, выданном Morgan et al 28 мая 1996. Усиливающий слой может быть многослойным материалом, соединенным с сужением или другим растягивающимся многослойным материалом.

Альтернативно, вспененный слой может быть получен таким образом, что усиливающий слой является единым с самим вспененным материалом. Например, одинарный слой вспененного материала может быть получен с покрытием на одной стороне, которое может усилить вспененный материал. Также вспененный слой может иметь практически закрытые ячейки на одной стороне и практически открытые ячейки на другой стороне. Такой вспененный слой может быть примером «градиентного вспененного материала», имеющего градиент в направлении толщины в соответствии с такими свойствами материала, как размер пор, открытость пор, плотность и т.д. Градиентные вспененные материалы, имеющие одну усиленную сторону, могут быть получены из пен, имеющих покрытие на одной стороне, или из закрытоячеистых вспениваемых материалов, в которых одна поверхность превращена в открытоячеистый вспениваемый материал с применением химических или механических средств для удаления окошек из вспененного материала и освобождающий свободно располагающиеся элементы на одной поверхности.

Далее, вспененный слой также может содержать адгезивный материал для дальнейшего улучшения связывания вспененного материала с местом сцепления. Адгезивный материал может быть обеспечен на выступах или по всей площади усиливающего слоя таким образом, чтобы обработанная адгезивом зона не приходилась на сам вспененный материал, но на присоединенную часть другого материала, или адгезивный материал может присутствовать на поверхности или внутри вспененного материала. В одном варианте данного изобретения вязкий адгезивный материал присутствует во вспененном материале, но необязательно на поверхности вспененного материала, таким образом, чтобы адгезивное соединение не возникало, когда вспененный материал касается другого материала, если только вспененный материал не нагружен до такой степени, что внутренний адгезив контактирует с другим материалом (например, с местом сцепления). Чувствительный к сжатию адгезивный материал может быть распылен на поверхности вспененного материала, или впрыснут во вспененный материал или материал может быть пропитан им, с получением раздельных точек во вспененном материале. Адгезивная часть, присоединенная к вспененному слою, может быть защищена высвобождаемой бумагой или другими средствами для предотвращения преждевременного присоединения.

В другом варианте данного изобретения добавление адгезивных средств в систему крепления вспененного слоя может помочь повысить прочность на отслаивание системы крепления вспененного слоя, если желательна более высокая прочность на отслаивание.

Принимающий материал

Принимающий материал для применения в принимающем слое в соответствии с данным изобретением может быть петельным материалом, известных в прошлом систем «крючок-петля», хотя, для получения оптимальных результатов, размер петель или отверстий в сцепляющем материале должен быть приспособлен для эффективного соединения с применяемым вспененным слоем. Петельный материал может представлять собой полотно, содержащее доступные для крючков расположенные отдельно петли, находящиеся, по меньшей мере, на одной поверхности материала с петлями.

Принимающий материал может представлять собой нетканое полотно, такое как сформованное из расплава (полотно, полученное выдуваемое из расплава или фильерным способом), проколотое волокнистое полотно или гидроперепутанное полотно (например, полотно, полученное креплением волокон водяными струями под давлением, особенно где микроволокна гидравлически перепутаны на ткани основы). Принимающий слой может содержать волокнистые петли, которые поднимаются от плоскости полотна или лежат в плоскости полотна, что делает возможным соединение петель с подходящей противоположной поверхностью, содержащей свободно располагающиеся элементы вспененного слоя.

Было обнаружено, что хорошие результаты могу быть получены, если принимающий слой имеет множественные петельные сегменты, поднимающиеся от поверхности полотна, с характеристической высотой петли более 30 микронов, например около 50 микронов или более, около 80 микронов или более, около 100 микронов или более, или около 150 микронов или более, которые могут иметь характеристические расстояния, например, около от 30 микронов до около 1000 микронов, от около 50 микронов до около 700 микронов, от около 80 микронов до около 600 микронов, от около 100 микронов до около 500 микронов. Линейное расстояние на поверхности полотна между двумя концами поднятого пет