專利名稱：耐用的粘合劑基油墨印花的聚烯烴非織造織物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種印花非織造織物。更具體地說(shuō)，這種印花的非織造織物是從一種聚烯烴基質(zhì)如聚烯烴纖維狀織物制成的，該基質(zhì)印上一種粘合劑油墨以產(chǎn)生一種印花非織造織物，其中該油墨對(duì)織物的粘合力非常強(qiáng)。
織造織物、非織造織物和薄膜等基質(zhì)的印花是眾所周知的?？椢镉糜湍腿玖嫌』ㄊ且环N常見(jiàn)和廣泛使用的方法，它能賦予基布以圖案和顏色。一般地說(shuō)，棉布等纖維素基質(zhì)上的彩色印花是相對(duì)容易進(jìn)行的。尼龍和聚酯等極性聚合物上的印花也是可以的，但比纖維素材料上同類型的印花更難。比這些基質(zhì)中任意一種更難的是聚烯烴等非極性聚合物的印花。對(duì)于等非織造織物纖維狀聚烯烴構(gòu)造來(lái)說(shuō)，這種情況尤其真實(shí)，因?yàn)橛湍腿玖蠈?duì)這些非極性材料的粘合力有限。通過(guò)對(duì)這種非織造織物采用電暈放電處理，可以使油墨印花對(duì)聚烯烴非織造織物的粘合力有所改善，然而這需要在印花工藝中有一個(gè)額外步驟，以及較高的能源費(fèi)用。此外，如果這種電暈放電處理沒(méi)有小心地加以監(jiān)測(cè)，則有可能這種處理會(huì)使非織造織物基質(zhì)烯燒，從而由于損壞材料的廢棄而增加生產(chǎn)成本。
在對(duì)非織造織物等布料進(jìn)行油墨印花時(shí)，理想的是讓油墨強(qiáng)有力地粘結(jié)到非織造織物基質(zhì)上，油墨對(duì)基質(zhì)的耐久性或粘合力的程度可以用一個(gè)稱為耐摩牢度的參數(shù)來(lái)反映。耐摩牢度用0～5的尺度(5為最高值)來(lái)衡量一種材料對(duì)其顏色轉(zhuǎn)移到另一種材料上的抗性。迄今為止，已有可能產(chǎn)生耐摩牢度值達(dá)到4的印花非織造織物。然而，過(guò)去為了達(dá)到4以上的數(shù)值，一直需要使用非習(xí)用油墨如合成紙油墨、紫外(UV)固化油墨和電子束固化油墨，所有這些都很昂貴。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，采用合成紙油墨大大損害了印花施工性能，這表現(xiàn)在合成紙油墨需要更長(zhǎng)的干燥時(shí)間，從而使印花工藝更慢、更復(fù)雜。為了利用紫外固化油墨或電子束(EB)固化油墨，必須采用昂貴的紫外和電子束發(fā)生器來(lái)使油墨固化，這使得難以以低成本實(shí)施印花工藝。改善非織造織物上印花耐摩牢度的另一種方法是利用底層漆和／或表層漆。底層漆粘結(jié)到非織造織物上并產(chǎn)生一個(gè)能使油墨更好地與之粘結(jié)的表面，而表層漆則對(duì)油墨產(chǎn)生一個(gè)保護(hù)性涂層。然而，要再次說(shuō)明的是，這一類保護(hù)性涂料的使用也不很理想，因?yàn)樗斐闪祟~外加工步驟并增加了印花成本。
因此，本發(fā)明的目的是既提供一種工藝也提供一種材料，包括一種具有良好耐摩牢度的油墨印花聚烯烴非織造織物。這尤其適用于個(gè)人保健用品，如尿布、運(yùn)動(dòng)褲、失禁者專用產(chǎn)品、婦女專用產(chǎn)品等。很多新式個(gè)人保健用品例如尿布和運(yùn)動(dòng)褲在產(chǎn)品外側(cè)有印花設(shè)計(jì)以改善其外觀。這類產(chǎn)品印花的一個(gè)問(wèn)題是其所遭遇的使用和磨損的結(jié)果。嬰兒和幼兒的爬行作用使尿布和運(yùn)動(dòng)褲的外部發(fā)生高度磨損。這樣的磨損將使任何一種與該產(chǎn)品外表面粘結(jié)不牢的印花迅速脫掉。這類產(chǎn)品多數(shù)采用聚烯烴制造其組分材料 。因此，需要一種耐磨損的油墨印花聚烯烴非織造織物，從而減少這種非織造織物上印花設(shè)計(jì)的過(guò)早損壞和可能的油墨向其它表面轉(zhuǎn)移。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能適應(yīng)廣泛類別其它用途包括服裝、工作服、潔凈室衣服、醫(yī)院大褂及有關(guān)供給品的油墨印花聚烯烴非織造織物。在醫(yī)院和潔凈室用途方面，重要的，穿著的任何一種服裝都有低棉屑(Lint)特征。反之，這一類服裝多數(shù)在性質(zhì)上非常世俗，研究表明，人們更喜歡穿著更富于色彩的服裝。由于這樣的材料是從非織造織物制作的，所以不在非織造織物表面上直接印花就不可能產(chǎn)生單一或多色的設(shè)計(jì)。當(dāng)進(jìn)行這樣的印花時(shí)，重要的是，油墨要牢固地固定到非織造織物材料上，而且不剝落成為油墨碎屑，這種剝落會(huì)對(duì)病人造成可能的污染。結(jié)果，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能用于這樣一些用途的油墨印花非織造織物。
本發(fā)明的這些目的及其它目的，在進(jìn)一步閱讀如下說(shuō)明書和權(quán)利要求書時(shí)，將變得更加清楚。
本發(fā)明涉及一種耐用粘合劑基油墨印花非織造織物及其形成工藝。這種工藝首先包括這樣放置一種聚烯烴非織造織物，使其能在該非造織物的至少一個(gè)表面上接收一種印花圖案。其次，把一種粘合劑基油墨涂布到該非織造織物的表面上，然后使之干燥，從而產(chǎn)生一種耐摩牢度值為4或更大的粘合劑基油墨印花非織造織物。如果使用油墨印花設(shè)備把粘合劑基油墨涂布到非織造織物上。那么，該工藝可以進(jìn)一步包括先把粘合劑基油墨轉(zhuǎn)移到該油墨印花設(shè)備的轉(zhuǎn)印表面上然后再把該粘合劑基油墨轉(zhuǎn)印到非織造織物基質(zhì)上的步驟。此外，為加速這一工藝過(guò)程，可以對(duì)印花的非織造織物加熱，以加速干燥。粘合劑基油墨包括從由水基、溶劑基和熱熔粘合劑組成的這一組中選擇的一種粘合劑，且這種粘合劑基油墨在施用期間的粘度為約50～10，000厘泊。粘合劑基油墨進(jìn)一步包括一種顏料，以粘合劑基油墨中總固體含量的干重為基準(zhǔn)計(jì)算，粘合劑／顏料比為約101～11。適用粘合劑材料的實(shí)例包括聚乙烯醇、乙烯－乙酸乙烯酯和水基丙烯酸共聚物。為有助于這種粘合劑基油墨涂布到非織造織物基質(zhì)上，粘合劑基油墨可以進(jìn)一步包括一種增粘劑如多萜烯或松香酯。當(dāng)粘合劑是一種水基材料時(shí)，也可以使用一種表面活性劑。此外，在粘合劑基油墨配方中還可以使用發(fā)泡劑和增塑劑。
本發(fā)明的耐用粘合劑基油墨印花非織造織物有許多用途，包括醫(yī)用布料和個(gè)人保健吸收劑物品，如尿布、運(yùn)動(dòng)褲、失禁患者服裝、婦女衛(wèi)生專用產(chǎn)品和繃帶。
本發(fā)明涉及粘合劑基油墨和聚烯烴基非織造織物的組合，所形成的油墨印花非織造織物有良好的耐摩牢度，這是耐磨損性能和良好色牢度的表征。
本發(fā)明的油墨印花聚烯烴基非織造織物適用于許多用途，其中最基本的是需要印花非織造織物的場(chǎng)合以及非織造織物可能遭遇到會(huì)使油墨過(guò)早地從該非織造織物表面脫落的一定數(shù)量磨損的情況。有很多用途，其中利用了非織造織物，且其中理想的是把某種類型的印花、標(biāo)志、說(shuō)明或一般圖案直接印到非織造織物上。這樣的印花因該材料的美學(xué)需要而異，可以是單色的，也可以是多色的。個(gè)人保健用品如尿布、婦女衛(wèi)生巾、成人失禁服裝及運(yùn)動(dòng)褲，全都典型地具有一個(gè)外覆蓋層，這可包括一個(gè)非織造織物外層。對(duì)于許多這樣的產(chǎn)品，理想的是在該產(chǎn)品上印有單色或多色的一種或多種使消費(fèi)者能看得見(jiàn)的花樣－運(yùn)動(dòng)褲是一個(gè)例子。對(duì)于運(yùn)動(dòng)褲，例如登記注冊(cè)的讓受人Kimberly-clark Corporation制造的PULL-UPS 牌運(yùn)動(dòng)褲，理想的是使該產(chǎn)品盡可能穿著有吸引力和有趣，以便訓(xùn)練幼兒從尿布進(jìn)步到穿襯褲。使這種產(chǎn)品更具吸引力的一種方法是在運(yùn)動(dòng)褲的外覆蓋層上以鮮艷的顏色印許多樣花。迄今為止，不用昂貴的底層和／或表層漆來(lái)保護(hù)油墨不受磨損，尚不可能直接把彩色油墨印到運(yùn)動(dòng)褲的外表面上。結(jié)果，一直必須把這些彩色花樣印在下面的薄膜層上，然后把非織造織物外層疊加到印花薄膜層上面。使得能通過(guò)非織造織物層隱隱約約地看見(jiàn)彩色花樣。本發(fā)明之所以緩解了對(duì)這類印花技術(shù)的需求，是由于粘合劑基油墨與聚烯烴基非織造織物的組合，共同產(chǎn)生了高磨損性能，其耐摩牢度值為至少4或更大。
同一類型的材料在與醫(yī)院中使用的一次性物品有關(guān)的醫(yī)用領(lǐng)域也有潛在適用性。這樣的一次性物品包括手術(shù)單，病人和雇員穿的大褂，鞋套，帽子，口罩、被罩和床單。在這一方面，又再次發(fā)現(xiàn)，例行戴這類一次性物品的醫(yī)院人員日益厭倦這類產(chǎn)品單調(diào)的外觀。結(jié)果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)這類一次性物品印上彩色圖案和數(shù)字時(shí)，這類產(chǎn)品就變得更使人希望穿戴。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)這類產(chǎn)品在外科手術(shù)期間使用時(shí)，重要的是包括油墨在內(nèi)的材料要盡可能少地從該產(chǎn)品上脫落下來(lái)，因?yàn)樵谑中g(shù)室中釋放的任何東西都會(huì)成為病人手術(shù)部位或開放式傷口的可能污染物。因此，如果這類產(chǎn)品要印上數(shù)字和圖案，那么，用來(lái)印這些產(chǎn)品的油墨就必須是耐用的，從而減少污染的可能性。這類產(chǎn)品多數(shù)也包括直接印到該產(chǎn)品上的識(shí)別代碼和說(shuō)明，手術(shù)單只是其中一例。因此這些產(chǎn)品也必須利用具有良好耐磨損性能的油墨印花材料。
以上實(shí)例只是本發(fā)明材料的少數(shù)可能用途。因此，這樣的用途應(yīng)當(dāng)視為只是說(shuō)明性的，因而并不限制本發(fā)明的應(yīng)用范圍。
本發(fā)明的兩個(gè)主要組成部分是粘合劑基油墨和要涂布上這種油墨的聚烯烴基基質(zhì)。聚烯烴基質(zhì)包括但不限于采用聚烯烴基聚合物的織造材料、非織造材料、針織品和薄膜。常用聚烯烴的實(shí)例是聚丙烯和聚乙烯，包括低密度、高密度和線型低密度聚乙烯。然而，應(yīng)當(dāng)知道的是，本發(fā)明不限于這兩種類型的聚烯烴，而是旨在涵蓋所有類型的聚烯烴和聚烯烴摻合物。在織造材料應(yīng)用方面，可以把這些聚烯烴基聚合物制成連續(xù)纖維(長(zhǎng)絲)，然后再將其織成一種織物。在非織造織物應(yīng)用方面，這些纖維可以是長(zhǎng)纖維，一般是連續(xù)纖維，如紡粘纖維和熔噴法纖維，它們也可以是長(zhǎng)度較短的短纖維，這樣的纖維常用于梳理纖維網(wǎng)。最后，這樣的聚烯烴基聚合物也可以擠壓、澆鑄或吹塑成薄膜，隨后按本發(fā)明使用。
許多非織造織物適合于本發(fā)明使用，包括紡粘織物和熔噴法織物以及利用短纖維的粘結(jié)梳理纖維網(wǎng)。此外，氣流鋪置、濕法成網(wǎng)以及溶液紡絲纖維網(wǎng)及其它織物和織物形成工藝，也被認(rèn)為屬于本發(fā)明的范圍，只要這些工藝適合于生產(chǎn)聚烯烴基或含有聚烯烴的纖維狀織物。
用于基質(zhì)的纖維可以是“直”纖維，其中它們有完全相同的一般聚合物組成，它們也可以是多元聚合物或多組分纖維如雙組分纖維，其中至少一種組分是聚烯烴，例如聚乙烯外皮和聚丙烯芯子纖維或聚乙烯外皮和聚酯芯子纖維。除皮／芯纖維構(gòu)型外，并列、島包海(sea-in-islands)和偏心纖維構(gòu)型是適用的纖維橫截面的其它實(shí)例。此外，具有非圓橫截面如“Y”形和“X”形的纖維也可以使用。
這些纖維和／或織物可以有其它組分和／或處理。例如，在這些纖維和織物形成期間可以使用粘合劑、蠟、流動(dòng)改性劑、加工助劑及其它添加劑。此外，也可以把顏料添加到纖維中以改變其顏色，還可以把其它添加劑摻入聚合物組成中以使纖維和／或織物具有彈性。最后，包括聚烯烴和非聚烯烴基纖維的纖維摻合物以及直纖維和雙組分纖維可以組合，以形成適合于本發(fā)明使用的非織造織物。
聚烯烴基質(zhì)材料可單獨(dú)使用，也可以多層構(gòu)型使用，例如一層或多層薄膜和／或織造織物和／或非織造織物的層壓制品。這樣的多層構(gòu)型實(shí)例包括薄膜／非織造織物層壓制品或非織造織物／非織造織物層壓制品，如紡粘／熔噴／紡粘三層層壓制品。通過(guò)利用這樣的多層構(gòu)型，可以使該層壓制品具有多種多樣的性能，包括透氣性和／或液體不滲透性。
當(dāng)使一種非織造織物成形為本發(fā)明的聚烯烴基基質(zhì)時(shí)，該材料的纖維尺寸和基重可以按照特定的終端用途加以改變。在個(gè)人保健用品和醫(yī)用織物用途方面，典型的纖維尺寸范圍為約0.1～約10旦，基重范圍為約0.3～約3盎司／平方碼。對(duì)于其它用途，纖維尺寸和基重遠(yuǎn)均可加以調(diào)整。
本發(fā)明的另一個(gè)主要組成部分是用于聚烯烴基基質(zhì)印花的油墨。為達(dá)到足夠的耐磨損性能和耐用性，測(cè)試表明，油墨一旦涂布到聚烯烴基基質(zhì)上就應(yīng)具有4或更大的耐磨牢度值。色牢度是一種材料阻止因該材料暴露于任何外部條件而發(fā)生其任何一種顏色特征改變或其顏色向毗鄰材料轉(zhuǎn)移或兩者兼而有之的能力。摩擦脫色是著色劑主要通過(guò)摩擦作用從一種染色織物的表面轉(zhuǎn)移到同一種織物的毗鄰區(qū)域或轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面。耐磨牢度測(cè)試是確定一種顏色是否會(huì)因摩擦而從印花材料表面轉(zhuǎn)移到其它表面的一種方法。因此，耐摩牢度是一種衡量油墨一旦印到聚烯烴基基質(zhì)上其耐磨損性能的手段。這種測(cè)試將在以下更加詳細(xì)地論述，但說(shuō)明這樣一點(diǎn)就夠了，測(cè)試已經(jīng)表明，溶劑油墨當(dāng)涂布到聚烯烴基基質(zhì)如一種非織造織物上時(shí)只顯示出范圍為1.5～3的摩擦脫色等級(jí)，而且這樣的溶劑范圍當(dāng)覆蓋一層透明表層漆時(shí)只使其摩擦脫色等級(jí)增加到2.5～3.5的范圍。相反，本發(fā)明的粘合劑基油墨能夠且的確產(chǎn)生在1至5的尺度上超過(guò)4的摩擦脫色等級(jí)。因此，本發(fā)明的一個(gè)必要要求是，粘合劑基油墨當(dāng)涂布到聚烯烴基基質(zhì)上時(shí)，其摩擦脫色值或耐摩牢度為4或更大。
為此，本發(fā)明的粘合劑基油墨采用一種粘合劑和一種顏料或染料作為基本成分。如同以下還要更加詳細(xì)解釋的，在與本發(fā)明配套使用的粘合劑基油墨配方中可以采用其它添加劑。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)聚乙烯醇和乙烯－乙酸乙烯酯特別適合作為本發(fā)明油墨的基料或粘合劑。也已發(fā)現(xiàn)，粘合劑基油墨中的粘合劑或粘合劑可以是水基的溶劑的或熱熔的，從對(duì)基質(zhì)的適用性和所產(chǎn)生的粘合力的綜合角度來(lái)看，水基油墨的性能最好。這些水基聚合物粘合劑的玻璃化溫度(Tg)范圍為約－60～180°F，更理想的范圍是約20°約80°F。這樣的成膜聚合物粘合劑當(dāng)在典型范圍為約150°300°F的相當(dāng)?shù)透稍餃囟雀稍锘蚬袒瘯r(shí)產(chǎn)生撓性印花區(qū)域。粘合劑基油墨中這些粘合劑聚合物(PVOH和EVA)的固體含量，以該粘合劑基油墨中總固體的干重為基準(zhǔn)計(jì)算，是大約5～60％(重量)。
可以對(duì)這些粘合劑進(jìn)行染色，采用的是惰性顏料和染料，為了權(quán)利要求之目的統(tǒng)稱其為顏料，以干重為基準(zhǔn)計(jì)算，其添加水平可為大約0.25～50%。典型地說(shuō)，以干重為基準(zhǔn)計(jì)算，固體含量(包括所有固體，而不只是粘合劑和顏料)對(duì)于乙烯－乙酸乙烯酯將是40％或更大，而對(duì)于聚乙烯醇將是8％或更大。其它水基粘合劑油墨粘合劑包括聚乙酸乙烯酯，乙烯－丙烯酸，乙烯基－丙烯酸，苯乙烯－丙烯酸，聚偏二氯乙烯，淀粉，化學(xué)改性淀粉，糊精，及其它具有成膜性能的乳膠和水溶性聚合物。
本發(fā)明粘合劑基油墨的適用溶劑基粘合劑包括天然橡膠及其它高彈體，丙烯酸類，聚氨酯，聚酰胺，苯氧基樹脂，和聚乙烯醇縮醛類。一種有關(guān)的組成是把乙烯基樹脂分散在一種增塑劑中，形成一種塑溶膠。在加熱之前，這種塑溶膠的物理形式實(shí)際上類似一種分散體。當(dāng)加熱時(shí)，塑溶膠形成一種在室溫有足夠高粘度的溶液，從而使固化的粘合劑具有優(yōu)異的耐剪切性。這些溶劑基粘合劑中有一些可市購(gòu)。National Starch and Chemical Company(新澤西州布里奇沃特)銷售一種用甲苯、己烷、丙酮和異丙醇作為溶劑的氯丁橡膠基粘合劑，其商標(biāo)是Spraymaster 388。
與本發(fā)明粘合劑基油墨配合使用的適用的熱熔粘合粘結(jié)劑包括基于聚乙烯、其它聚烯烴或其混合物的更大極性熱熔粘合劑，乙烯－乙酸乙烯酯共聚物，聚酰胺，聚酯，和嵌段共聚物橡膠。用來(lái)改變這些熱熔粘合劑的流動(dòng)特征及其它性能的典型添加劑包括蠟、油、萜烯樹脂、松香衍生物、酚醛樹脂(參照)和苯并呋喃－茚樹脂。熱熔粘結(jié)劑向很多粘合劑公司購(gòu)買。Instant0-Lok 乙烯－乙酸乙烯酯基粘合劑就是由National Starch and Chemical Company(新澤西州布里奇沃特)供應(yīng)的一個(gè)實(shí)例。這樣的熱熔粘合劑就其本質(zhì)而言將具有100％固體含量。這些熱熔粘合劑基油墨將典型地在范圍為約140～約300°F的溫度熔融和流動(dòng)。例如，Instant-Lok 34-4977EVA基粘合劑的軟化溫度為180°F?；垠w粘度在250、275、300和325°F的溫度分別為940、590、390和270厘泊。
由于這些特定熱熔粘合劑基油墨的性質(zhì)，它們對(duì)非織造織物的施用一般限于轉(zhuǎn)輪影印和絲網(wǎng)印花類型的油墨涂布設(shè)備。此外，在選擇與本發(fā)明配合使用的熱熔粘合劑基油墨時(shí)，油墨的選擇應(yīng)包括一種材料，使其印花溫度低于聚烯烴基基質(zhì)中所用聚合物的熔點(diǎn)，從而使熱熔體粘合劑基油墨不損害該聚烯烴基基質(zhì)，除非有特定需要。在低線速度時(shí)，這種情況尤其真實(shí)。在高線速度時(shí)，由于提高了線速度，便有可能在用于基質(zhì)的聚烯烴的熔點(diǎn)以上的溫度印花。染料和無(wú)機(jī)與有機(jī)顏料(統(tǒng)稱“顏料”)是與本發(fā)明配合使用的常見(jiàn)著色劑。最常見(jiàn)的染料包括偶氮染料(如，溶劑黃14，分散黃23，酸性間胺黃)，蒽酯染料(溶劑紅111，分散紫1，溶劑藍(lán)56和溶劑綠3)， 噸染料(溶劑綠4，酸性紅52，堿性紅1，和溶劑橙63)，吖嗪染料(煙黑)等。
無(wú)機(jī)顏料包括二氧化鈦(白)、炭黑(黑)、各種氧化鐵(紅、黃、褐)，氧化鉻(綠)、亞鐵氰化鐵銨(藍(lán))等。
主要有機(jī)顏料包括二芳基黃AAOA(顏料黃12)，二芳基黃AAOT(顏料黃14)酞菁藍(lán)(顏料藍(lán)15)，立索紅(顏料紅491)和紅湖C(顏料紅531)。
這些染料和顏料大多數(shù)以顏色濃制劑銷售。例如，本發(fā)明使用的一種藍(lán)顏料濃制劑就是ICI Americas,Inc.(特拉華州威爾明頓)銷售的酞菁酮MONOLITE 藍(lán)BXE-HD。
盡管如此，本發(fā)明使用的顏料或染料類型的選擇并不重要。然而，在這種選擇時(shí)仍有一些考慮。首先，顏料或染料應(yīng)是惰性的，且不與配方中存在的粘結(jié)劑、添加劑或溶劑反應(yīng)。第二，顏料或染料應(yīng)能被粘結(jié)劑溶液完全潤(rùn)濕。它應(yīng)當(dāng)分散良好并在粘結(jié)劑溶液中形成穩(wěn)定的分散體。第三，顏料或染料不應(yīng)當(dāng)引起任何健康問(wèn)題或?qū)θ梭w皮膚引起刺激。粘結(jié)劑／顏料比為約101～11是合適的。這個(gè)比例取決于顏色、色澤和印到織物上的油墨數(shù)量。
對(duì)于水基、溶劑基和熱熔體基粘合劑油墨，也可摻入其它添加劑。例如，增塑劑、增充劑、增稠劑、消泡劑、濕潤(rùn)劑或表面活性劑、蠟和抗氧劑都可以和本發(fā)明的粘合劑基油墨一起使用。
對(duì)于多數(shù)用途來(lái)說(shuō)，粘合劑基油墨中第二重要的組分是增塑劑。增塑劑用來(lái)保持粘合力。屬于泣濕劑且能通過(guò)保持粘合界面“潮濕”而起到保持粘合劑膜揉曲性作用的材料是合適的增塑劑。它們有能力吸收大氣中的水份并稍微永久性地將其截留。最常用的增塑劑詳見(jiàn)McCutchenon的Functional Materials(1991),p.209-216。這類材料典型的是甘油、山梨糖醇、乙二醇和丙二醇。另一方面，某些化合物也能起增塑劑作用，只要它們能進(jìn)入粘合劑基料的分子結(jié)構(gòu)中或者能對(duì)粘合劑聚合物產(chǎn)生充分影響從而提供持久的薄膜揉曲性即可。這類化合物的實(shí)例包括鄰苯二甲酸二烷酯，鄰苯二甲酸二芳酯，鄰苯二甲酸烷酯芳酯，鄰苯二甲酸二環(huán)己酯，鄰苯二甲酸二丁氧乙酯，磷酸三苯酯，磷酸三甲苯酯，磷酸甲苯酯二苯酯，磷酸烷酯二芳酯，甘醇酸乙基鄰苯二甲酰乙酯，甘醇酸烷基鄰苯二甲酰乙酯，已二酸二烷酯，硬脂酸烷酯，乳酸烷酯和脂肪酸酯。
由于經(jīng)濟(jì)上和功能上的考慮，粘合劑化合物且因而粘合劑基油墨絕大多數(shù)都需要某種程度的“增充”或“填充”。在一些情況下，從控制粘合劑粘性和流動(dòng)的角度來(lái)看，增充在涂布工藝上是理想的。典型的增充劑包括膨潤(rùn)土、炭黑、羧甲基纖維素、粘土、膠體二氧化硅、硅藻土、水合氧化鋁、藻酸鈉、淀粉和氧化鋅。
向粘合劑配方中添加增稠劑以改變粘合劑粘度和適應(yīng)涂布設(shè)備或基質(zhì)本身的變化。增稠劑成分基本上是一種具有高特性粘度且能以相當(dāng)少數(shù)量添加到粘合劑配方中的膠或樹脂材料。最常見(jiàn)的增稠劑詳見(jiàn)McCutcheon的Functional Materials (1991),p.256-274。這類增稠劑的實(shí)例包括藻酸鹽、硬脂酸鹽和聚丙烯酸鹽等鹽類，淀粉，聚乙烯酸，膨潤(rùn)土、鏈烷醇酰胺，甲基纖維素，羧乙基纖維素，甲基纖維素，刺槐豆膠，瓜耳膠，合成生物聚合膠，聚苯乙烯磺酸，聚烷基磺酸，聚乙烯基化鈉和聚乙烯基吡咯烷酮。
粘合劑絕大多數(shù)是通過(guò)機(jī)器涂布施用的。本發(fā)明的粘合劑基油墨也是如此。在多數(shù)情況下，粘合劑在開放氣氛中的任何一種重復(fù)運(yùn)動(dòng)都可能導(dǎo)致夾帶氣泡。夾帶的空氣改變了粘合劑的特性粘度，并導(dǎo)致粘合劑膜厚度的改變。它也會(huì)產(chǎn)生一種不連續(xù)的粘合劑膜，減弱了界面粘結(jié)力。使用消泡劑來(lái)減少或消除粘合劑機(jī)器涂布期間空氣夾帶的可能性。最常用的消泡劑詳見(jiàn)McCutcheon的Functional Materials (1991),p.89－112。典型的消泡劑包括硬脂酸鋁，戊醇，辛醇，蓖麻油、玉米油、乳油，癸醇，二甘醇－月桂酸酯，甘油－硬脂酸酯，礦物油，松油聚鏈烷二醇，硅油，硬脂酸，磺酸鹽，檸檬酸三丁酯，磷酸三丁酯和土耳其紅油。也有一大類消泡劑混合物可市購(gòu)。較重要的混合物包括Rhone-Poulenc Corp.(佐治亞州馬里塔)的Colloid;Reilly-Whiteman,Inc.(賓夕法尼亞州孔索霍肯)的Antifoam DB和488，Soluol Chemical Co.,Inc.(羅得島州西瓦韋克)的Antifoam Base 263,Antifoam-G和Antifoam-Q-41;DowCorning Corp.(明尼蘇達(dá)州米德蘭)的Dow Corning Antifoam;Harcros Chemicals,Inc.(密蘇里州堪薩斯城)的Harcros Antifoam;Henkel Corp.(賓夕法尼亞州安布勒)的Nopco和Foamaster;General Electric Co.(紐約州沃特福德)的AF；Witco Corp.(得克薩斯州沃思堡)的Bubble Breaker 和Ross Chem.,Inc.(南卡羅來(lái)納州豐天因)的Foam Blast。
潤(rùn)濕劑的目的是要增強(qiáng)粘合劑基油墨對(duì)粘合基質(zhì)的潤(rùn)濕作用。以期得到持久的粘合。具有表面活性劑特征并能用作潤(rùn)濕劑的專用或基本化學(xué)品有100多種。最常用的表面活性劑詳見(jiàn)McCutcheon的Emulsifiers and Detergents (1991),p.1-213。以下列出的是粘合劑工業(yè)中所用材料的一些主要商標(biāo)牌號(hào)American Cyanamid Co.(新澤西州韋恩)的Aerosol;E.I.dupont de Nemours(特拉華州威爾明頓)的Duponol;Wilco Corp.(得克薩斯州沃思堡)的Emcol :The Lubrizol Corp.(俄亥俄州維克利夫)的Lubrizol;Rhone-Poulencinc.(新澤西州克蘭伯里)的Nekal;Hodag Chemical Corp.(伊利諾州斯科基)的 Nonionic;Henkel Corp.(賓夕法尼亞州安布勒)的Nopcosulf;BASF Corp.(新澤西州帕西帕尼)的Pluronic ;Airproducts &cChemicals,Inc.(賓夕法尼亞州艾倫敦)的Surfynol;Union Carbide Chemical & Plastics Co.(康涅狹格州丹伯里)的Tergitol 和Triton 和ICI Americas Inc.(特拉華州威爾明頓)的Tweem。
防腐劑用來(lái)延長(zhǎng)粘合劑的貯存期限。最常用的防腐劑詳見(jiàn)McCutcheon的Functional Materils(1991),p.216-218。典型的防腐劑包括苯甲酸，山梨酸及其鹽，氯代苯酚，羥基苯型酯，二羥基苯甲酸酯，烷基paraben，苯酚類，N－水楊酰苯胺，丙酸鈉，以及唑啉摻合物。
為了得到濕粘性，粘合劑配制者往往通過(guò)添加“增粘劑”來(lái)制作配方。增粘劑本身經(jīng)常具有良好的特定粘合劑性能，因而增強(qiáng)了粘合劑與難粘基質(zhì)粘合的能力。粘合劑主要用于含水粘合劑系統(tǒng)，具體地說(shuō)是用于配制天然與合成乳膠。然而，熱熔粘合劑配方有時(shí)也用具有降低成本作用和增粘作用雙重效果的增充劑來(lái)改性。溶劑基粘合劑配方往往可以通過(guò)改變固體和粘度比來(lái)配制，以便提供足夠的濕粘性而無(wú)需添加增粘劑。
把增粘劑包括在粘合劑配方中是為了提高聚合物對(duì)各種基質(zhì)的粘合力。這是通過(guò)降低熱熔體粘度促進(jìn)基質(zhì)潤(rùn)濕來(lái)實(shí)現(xiàn)的。增粘劑往往分成三大類烴類樹脂(例如脂族烴和雙烯烴，苯乙烯，烷基苯，乙烯基甲基和茚)，松香酯(例如松香，木松香和浮油松香)和聚萜烯(例如α－蒎烯、β－蒎烯和二聚戊烯)。常用增粘劑包括松香衍生物，苯并呋喃－茚樹脂，萜烯低聚物，脂族石油樹脂和烷基改性的酚醛塑料。
在熱熔粘合劑范圍基油墨配方中加入蠟有若干理由，其中兩個(gè)理由是降低成本和降低粘度。受蠟影響的性能是粘著特征、軟化點(diǎn)和敞開時(shí)間。高熔點(diǎn)微晶蠟、合成蠟和熔點(diǎn)較高的石蠟廣泛用于熱熔粘合劑配方。
本發(fā)明的粘合劑基油墨，尤其熱熔粘合劑基油墨，其粘合劑多數(shù)顯示出氧化反應(yīng)的潛力。粘合劑基料的氧化，無(wú)論通過(guò)老化過(guò)程還是通過(guò)加熱效應(yīng)，都會(huì)嚴(yán)重?fù)p害其性能。常用抗氧劑一覽表詳見(jiàn)McCutcheon的Functional Materials(1991),p.13-18。典型的化合物包括PMC Specialties Group,Inc.(俄亥俄州辛辛那提)的CAO ；American Cyanamid Co.(新澤西州韋恩)的Cyanox ;B.F.Goodrich Co.(俄亥俄州克利夫蘭的Good-rite ;Cida-Geigy Corp.(紐約州霍索恩)的Irganox ;Tiarco Chemical Division(佐治亞州道爾頓)的Octolite和Eastman chemical Products,Inc.的(田納西州金斯波特)的Tenox 。
說(shuō)明了能與本發(fā)明的粘合劑基油墨配合使用的各種添加劑之后，應(yīng)當(dāng)考慮在配制這類粘合劑基油墨時(shí)某些添加劑的相對(duì)數(shù)量。如以下測(cè)試所表明的，乙烯－乙酸乙烯酯(EVA)能非常好地用途本發(fā)明的粘合劑基油墨的粘合劑。一種典型的乙烯－乙酸乙烯酯基熱熔體主要由三種成分組成(1)一種聚合物，30－40％；(2)一種增粘劑，30－40％；和(3)一種石油蠟，20－30％。每種材料的數(shù)量和相對(duì)量取決于該粘合劑的性能要求。熱熔體粘合劑和顏料／染料是在該粘合劑呈熔融狀態(tài)時(shí)混合的。顏料濃制劑通常是利用粘合劑聚合物作為基料供應(yīng)的。對(duì)于水基或溶劑基粘合劑，顏料／染料直接混入該粘合劑中并充分?jǐn)嚢?，以確保顏料／染料在粘合劑介質(zhì)中的分?jǐn)?shù)。
粘合劑基油墨一旦配制成，其粘度必須能與如以下進(jìn)一步詳細(xì)描述那樣利用的特定類型油墨印花設(shè)備和工藝相容。一般地說(shuō)，對(duì)于水基和溶劑基的粘合劑基油墨，溶液粘度范圍將是大約50～大約5000厘泊，而對(duì)于熱熔體粘合劑基油墨，熔體粘度范圍將是大約100～大約50，000厘泊。對(duì)于某些類型的設(shè)備，可能必須把粘度上調(diào)或下調(diào)，以便能達(dá)到具有足夠印花質(zhì)量的均勻涂布。通?？梢酝ㄟ^(guò)增加或減少水或溶劑的數(shù)量和／或向粘合劑基油墨中添加更多的增稠劑或低分子量化合物進(jìn)行這種調(diào)節(jié)。
因聚烯烴基基質(zhì)印花所使用的具體工藝和設(shè)備而異，粘合劑基油墨可以直接涂布到聚烯烴基基質(zhì)上，也可以把油墨轉(zhuǎn)移到一個(gè)轉(zhuǎn)印表面如印花輥上，然后再?gòu)脑撧D(zhuǎn)印表面轉(zhuǎn)移到實(shí)際的聚烯烴基基質(zhì)上。一般地說(shuō)，本發(fā)明的粘合劑基油墨和聚烯烴基基質(zhì)適合于轉(zhuǎn)輪影印、苯胺印花、絲網(wǎng)印花和噴墨印花設(shè)備使用。對(duì)于轉(zhuǎn)輪影印、苯胺印花和絲網(wǎng)印花設(shè)備，把粘合劑基油墨轉(zhuǎn)移到含有實(shí)際印花圖案的轉(zhuǎn)印表面上，然后把該轉(zhuǎn)印表面上的油墨直接轉(zhuǎn)移到聚烯烴基基質(zhì)上。反之，對(duì)于噴墨印花，則把油墨直接噴到聚烯烴基基質(zhì)上而無(wú)需使用一個(gè)中間轉(zhuǎn)印表面。因所使用的具體類型粘合劑基油墨和具體終端用途而異，一種類型的設(shè)備與另一種類型的設(shè)備相比，可能產(chǎn)生優(yōu)點(diǎn)或缺點(diǎn)。例如，當(dāng)需要多種顏色時(shí)，苯胺印花通常更理想，因?yàn)樗刑幚矶喾N顏色的能力。利用苯胺印花設(shè)備，也更容易改變圖案，而且印花板也不如某些其它設(shè)備昂貴。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，苯胺印花設(shè)備目前只限于水基和溶劑基粘合劑油墨。此外，當(dāng)使用某些溶劑基油墨時(shí)應(yīng)當(dāng)小心，因?yàn)樗鼈兛赡芨蓴_或與印花輥上的橡膠反應(yīng)，從而損害印花工藝的質(zhì)量并可能損壞設(shè)備。相比之下，絲網(wǎng)印花設(shè)備是比較昂貴的，而且每個(gè)絲網(wǎng)只能使用一種顏色。絲網(wǎng)印花主要用于水基和熱熔體粘合劑基油墨，而且應(yīng)當(dāng)注意的是，這種設(shè)備不能像諸如苯胺印花設(shè)備那樣快速運(yùn)行。典型地說(shuō)，當(dāng)與這種設(shè)備配合使用熱熔體粘合劑基油墨時(shí)，油墨的溫度范圍將是約140°F～約300F°。
如果希望得到單色高質(zhì)量印花，那么，轉(zhuǎn)輪影印也許是對(duì)本發(fā)明來(lái)說(shuō)最好的工藝。轉(zhuǎn)輪影印使用一種鏤雕的印花錕，因而大大增加了印花圖案的壽命。由于該輥的鏤雕，也就有可能使印到聚烯烴基基質(zhì)上的印花圖案或圖表達(dá)到更高的清晰度。此外，轉(zhuǎn)輪影印設(shè)備一般能以比多數(shù)其它設(shè)備更高的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，而且適合于使用按照本發(fā)明的水基、溶劑基和熱熔體粘合劑基油墨。
噴墨印花設(shè)備一般需要具有非常低粘度、通常在1～10厘泊這一范圍的油墨才能達(dá)到適當(dāng)?shù)募庸ず屯坎?。水基的粘合劑基油墨如聚乙烯醇可以達(dá)到這一范圍，此外，水基和溶劑基的粘合劑基油墨也能與噴墨印花設(shè)備組合使用。噴墨印花設(shè)備的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它能在相當(dāng)高的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，每次噴墨只能使用一種顏色，但能使用多次噴墨。
還有另一種能把粘合劑基油墨涂布到本發(fā)明聚烯烴基基質(zhì)上的方法是通過(guò)使用擠壓涂布設(shè)備。擠壓涂布設(shè)備用來(lái)把廣泛得多的且通常較稠的粘合劑基油墨涂料涂布到聚烯烴基基質(zhì)如非織造織物的表面。這樣的設(shè)備和涂布技術(shù)在需要涂布大面積彩色油墨的情況下可能是適用的。其次，一旦已經(jīng)涂布了這些大面積油墨，就可以在這個(gè)擠壓涂布層上面印其它油墨。
一旦粘合劑基油墨已經(jīng)涂布到聚烯烴基基質(zhì)上，就可以把該基質(zhì)繞到纏繞輥上，這種印花的基質(zhì)也可以繼續(xù)在線進(jìn)行進(jìn)一步加工。在兩者中任意一種情況下，都需要一定的時(shí)間來(lái)使聚烯烴基基質(zhì)上的粘合劑基油墨干燥。結(jié)果，可以采用常用加熱設(shè)備在線加速粘合劑基油墨干燥。
在描述了適合于本發(fā)明使用的材料和設(shè)備之后，就可制備一系列油墨，然后將其印到聚烯烴基基質(zhì)上，在這種情況下是一種紡粘聚丙烯織物，使用干摩擦脫色試驗(yàn)方法來(lái)衡量這些粘合劑基油墨與聚烯烴基非織造織物組合是否具有足夠的耐磨損能力。干摩擦脫色試驗(yàn)方法以美國(guó)紡織染化工作者協(xié)會(huì)(AATCC)試驗(yàn)方法116－1983為基礎(chǔ)，該方法全文列為本文參考文獻(xiàn)，并做了兩項(xiàng)改進(jìn)。這種試驗(yàn)方法基本上按如下進(jìn)行在保持由一塊標(biāo)準(zhǔn)砝碼(40盎司)供給的恒定壓力的同時(shí)，使一塊2英寸×2英寸方形棉布試樣對(duì)感興趣的(干)材料摩擦特定次數(shù)。按照測(cè)試步驟，利用Hunter比色儀分析該試樣的CIELAB色差，表示為△E。然后把△E用如下方程換算成1～5的數(shù)字C.R.=Aexp(-β)其中，如果△E小于12，則A＝5.063244且B＝0.059532(△E)；如果△E大于12，則A＝4.0561216且B＝0.041218(△E)。這個(gè)數(shù)值C.R.就是摩擦脫色值。摩擦脫色值為1對(duì)應(yīng)于低的或壞的結(jié)果，而5的數(shù)值則是最高的可能試驗(yàn)結(jié)果，這個(gè)數(shù)值也會(huì)指出該樣品材料基本上沒(méi)有摩擦掉顏色。
以上概述的AATCC試驗(yàn)方法116－1983按以下方法改進(jìn)。在法定試驗(yàn)中，20次(turn)摩擦步驟是標(biāo)準(zhǔn)的，然而在本文所使用的改進(jìn)試驗(yàn)方法之下，采用了5次摩擦步驟。之所以使用5次，是由于本發(fā)明的試驗(yàn)基質(zhì)一般不能耐受給定40盎司負(fù)荷的20次摩擦步驟期間發(fā)生的嚴(yán)重磨損，如同當(dāng)對(duì)非織造織物試驗(yàn)時(shí)材料中出現(xiàn)纖維搓繩和／或孔洞所指出的。因此，5次摩擦步驟代表著這些材料使用期間的更合理摩損，就如同一種印花的聚烯烴基非織造織物用作為醫(yī)用織物或者個(gè)人保健用品如尿布或運(yùn)動(dòng)褲的外罩時(shí)典型地會(huì)遇到的一樣。本發(fā)明所使用的試驗(yàn)的第二種變化是，轉(zhuǎn)移到試樣上的顏色數(shù)量是使用Hunter比色儀測(cè)定的，而不是用AATCC色轉(zhuǎn)移尺(Chromatic Transference Scale)或色階測(cè)量?jī)x(grade scale measuring device)。利用比色儀，由于對(duì)操作員的依賴性較小，對(duì)結(jié)果的評(píng)估可能有更大的客觀性，而且對(duì)于在線質(zhì)量保證來(lái)說(shuō)也有可能達(dá)到更高的效率和一致性。Hunter比色儀是Model-D25，由Hunter Associates Laboratory,Inric Device Company(伊利諾伊州芝加哥)供應(yīng)的AATCC摩擦脫儀色Model CM-6進(jìn)行的，而Cielab△E值則是用Hunter Associates Laboratory,Inc.(弗吉尼亞州雷斯頓制造的Hunterlab Model D25光學(xué)傳感器測(cè)定的。
為了說(shuō)明按照本發(fā)明的材料的耐用性，按照以上對(duì)材料的工藝的描述制備了一系列樣品。制備了總共19個(gè)樣品，使用從普通商店購(gòu)買的織物，各種聚烯烴基基質(zhì)和各種油墨，包括按照本發(fā)明的粘合劑基油墨和稱之為標(biāo)準(zhǔn)“現(xiàn)用油墨”的油墨。
樣品1和2頭兩個(gè)樣品是從一家布店購(gòu)買現(xiàn)貨的印花織造織物。樣品1只是一種織造的棉布料，樣品2是一種織造的聚酯材料。兩種市購(gòu)織物都已經(jīng)用標(biāo)準(zhǔn)織物染料印上了彩色圖案。這些布料沒(méi)有另行印花。每種材料的一個(gè)2英寸×2英寸樣品按如上所述進(jìn)行摩擦脫色試驗(yàn)。樣品1(棉布樣品)在1～5的尺度上有4.5的摩擦脫色值或等級(jí)，如以下表1中所示。樣品2(聚酯樣品)的摩擦脫色等級(jí)為4.6。因此，這兩個(gè)樣品都證實(shí)這樣的事實(shí)有可能對(duì)普通織物印花并得到良好的耐磨損性能。見(jiàn)表Ⅰ。
樣品3～5對(duì)于樣品3～5，基質(zhì)是一種聚丙烯紡粘(PPSB)非織造織物，油墨是由Sun Chemical Corp.(新澤西州利堡)制造的一種溶劑基Multibond 油墨。聚丙烯織物的基重為1盎司／平方碼，而且是由登記讓受人Kimberly-Clark Corporation(威斯康星州尼納)利用大約3.5旦纖維以15％的總粘結(jié)面積彼此熱粘制成的。關(guān)于如何制作這樣一種材料的實(shí)例可參閱美國(guó)專利No.4,340,563(Appel等人)，其全文列為本文參考文獻(xiàn)。利用以每分鐘400英尺運(yùn)轉(zhuǎn)的苯胺法印花設(shè)備把油墨涂布到其中每一種織物上，并再次測(cè)定2英寸×2英寸樣品的耐磨損性能。如同在表1中可以看到的，這些樣品的摩擦脫色等級(jí)分別為2.5、2.9和2.7，平均值為2.7。從這個(gè)摩擦脫色值說(shuō)明材料顯示不良的耐磨損性能，從而證實(shí)標(biāo)準(zhǔn)油墨對(duì)非極性材料如聚烯烴的粘合力差。見(jiàn)表Ⅰ。
樣品6～8對(duì)于樣品6～8采用與樣品3～5相同的聚丙烯紡粘基質(zhì)。這些樣品與前面的樣品之間的差別是涂布到非織造織物上的油墨類型不同。對(duì)于樣品6，粘合劑基油墨使用乙烯－乙酸乙烯酯(EVA)粘合劑和常用顏料，粘合劑／顏料比范圍為大約10∶1～8∶1。這種加顏料的EVA基粘合劑油墨由Findley Adhesives,Inc.(威斯康星州沃瓦托薩)供應(yīng)，這種EVA的牌號(hào)為L(zhǎng)－8173E。這種粘合劑是水基的，含有一種消泡劑，其固體含量為大約50％。這種粘合劑油墨是用以大約400英尺／分鐘運(yùn)轉(zhuǎn)的苯胺法印花設(shè)備印到聚丙烯紡粘織物上的。印花材料的樣品進(jìn)行耐磨損能力分析，發(fā)現(xiàn)其摩擦脫色值為4.4，這個(gè)值與用標(biāo)準(zhǔn)油墨印花的標(biāo)準(zhǔn)棉布和聚酯織物大致相同。這也代表著同與樣品3～5相同的標(biāo)準(zhǔn)油墨印花聚烯烴基基質(zhì)相比耐磨損能力顯著增加。
對(duì)于樣品7，基質(zhì)與樣品3～6相同，其差別也在于所使用的粘合劑基油墨類型。在這種情況下，粘合劑是水基的聚乙烯醇并包括一種常用顏料。粘合劑／顏料比是大約12∶1～8∶1。這種特定牌號(hào)的水基粘合劑油墨是由與實(shí)例6中的EVA相同的公司制造的。這種粘合劑基油墨用苯胺法類型印花設(shè)備涂布到聚丙烯基質(zhì)上，并對(duì)一種2英寸×2英寸樣品進(jìn)行耐磨損性能測(cè)試。這種樣品再次具有高摩擦脫色等級(jí)(4.3)，從而證實(shí)這種組合的優(yōu)異粘合力。
對(duì)于樣品8，同一類型的聚丙烯紡粘織物用一種聚氨酯基溶劑基粘合劑處理。這種聚氨酯稱為EccobriteTMClear Base EB 411-31A，購(gòu)自Eastern Color and Chemical Company(羅得島州普羅維登斯)。向這種粘合劑中添加一種標(biāo)號(hào)為R7339的橙色顏料，也由Eastern Color Chemical Company供應(yīng)。粘合劑／顏料比是大約10∶1～8∶1，這種油墨也是用苯胺法印花設(shè)備涂布的。在油墨涂布到基質(zhì)上之后，利用適度加熱使之干燥，切下2英寸×2英寸的樣品進(jìn)行耐磨損性能測(cè)試。該樣品的摩擦脫色等級(jí)為4.6，再一次說(shuō)明聚烯烴基質(zhì)量和粘合劑基油墨之間的優(yōu)異粘合力。見(jiàn)表Ⅰ。
表Ⅰ樣品號(hào) 織物 油墨 摩擦脫色等級(jí)1 印花棉布織物 無(wú)附加油墨 4.52 印花PET織物 無(wú)附加油墨 4.63 PPSB 普通油墨 2.54 PPSB 普通油墨 2.95 PPSB 普通油墨 2.76 PPSB EVA 4.47 PPSB 聚乙烯醇 4.38 PPSB 聚氨酯 4.6如上所提到的，也可以把這樣的粘合劑基油墨印到聚烯烴非織造織物層壓制品上，并仍可達(dá)到良好的耐磨牢度。對(duì)于樣品9～19，聚烯烴基基質(zhì)是一種聚丙烯紡粘／熔噴／紡粘層壓制品，每層的基重均為0.35盎司／平方碼，總基重為1.05盎司／平方碼。這樣一種層壓制品的一種生產(chǎn)方法詳見(jiàn)Brock等人的美國(guó)專利No.4,041,203,該專利共同讓受于讓受人Kimberly-Clark Corporation(威斯康星州尼納)，其全文列為本文參考文獻(xiàn)。
如以下表Ⅱ中所示，6種油墨分別涂布到聚丙烯非織造織物上，然后利用摩擦脫色等級(jí)進(jìn)行色牢度測(cè)試。樣品9使用一種普通非粘合劑基油墨，，即B&B Ink and Laquer,Inc.(佐治亞州亞特蘭大)供應(yīng)的Aqua Brite Reflex blue(AB-2504.樣品10～19全都使用粘合劑基油墨。樣品10～12使用一種水基EVA乳膠(Airflex 401)，購(gòu)自Air Products and Chemicals,Inc.(賓夕法尼亞州艾倫敦)。樣品13～15使用一種水基聚乙烯醇(Airvol 203)，其水解度為87～89％，購(gòu)自Air Products and Chemicals,Inc.。樣品16～18使用另一種水基EVA乳膠(DUR-O-SET E-623)，購(gòu)自National Starch and Chemical Company(新澤西州布里奇沃特)。
樣品19使用另一種水基聚乙烯醇(Airvol 125)作為粘合劑，其水解度超過(guò)99.3%。Airvol 125是Air Products and Chemicals,Inc.的一種產(chǎn)品。為了使樣品10～19的粘合劑基油墨著色，按表Ⅱ中所示的粘合劑／顏料比把顏料添加到每一種樣品中。該顏料是一種酞菁銅藍(lán)色顏料(MONOLITE BLUE BXE-HD)，購(gòu)自ICI Americas,Inc.(特拉華州威明頓)。粘合劑／顏料比，以干重為基準(zhǔn)計(jì)，范圍為90∶10～60∶40。在所有情況下，油墨(樣品9)或粘合劑基油墨(樣品10～19)都是利用苯胺法印花設(shè)備印到聚丙烯紡粘／熔噴／紡粘層壓制品的一面上。
如同以從以下表Ⅱ中可以看到的，使用了普通油墨的樣品9對(duì)聚烯烴基質(zhì)的粘合力非常差，從而產(chǎn)生如摩擦脫色值為1.5所指出的不良色牢度。相之，配合聚烯烴基基質(zhì)使用粘合劑基油墨的樣品(樣品10～19)表現(xiàn)出優(yōu)異的色牢度，其摩擦脫色等級(jí)從4.0(樣品12)高達(dá)4.7(樣品10、13和19)。
表Ⅱ樣品 粘合劑 粘合劑/顏料 色牢度9 普通油墨 不適用 1.510 Airflex401 90/10 4.711 " 80/20 4.312 " 70/30 4.013 Airvol203 80/20 4.714 " 70/30 4.615 " 60/40 4.416 Dur-o-set 90/10 4.417 E-623 80/20 4.218 " 70/30 4.219 Airvol125 80/20 4.7樣品20在樣品20中，一種三層非織造織物層壓制品印上了一種溶劑基粘合劑油墨。這種非織造織物是一種紡粘／熔噴／紡粘復(fù)合物，其基重為1盎司／平方碼。這種非織造織物是按照Brock等人的美國(guó)專利No.4,041,203公開的方法制造的。印在該非織造織物一面上的是National Starch and Chemical Company(新澤西州布里奇沃特)生產(chǎn)的、商標(biāo)為Spraymaster 81-0388的一種粘合劑基油墨。這種粘合劑基油墨有一種溶劑基并含有氯丁橡膠與紅色顏料。印花是利用一臺(tái)由Panarco Company(新澤西州薩米特)供給的苯胺印刷術(shù)手工打樣機(jī)(Hand proofer)進(jìn)行的。這種類型的設(shè)備近似商用苯胺法印花機(jī)的作用。一旦制備好一個(gè)樣品，就剪成一種2英寸×2英寸的布片，利用以上所述的摩擦脫色試驗(yàn)進(jìn)行色牢度測(cè)試。這種樣品的摩擦脫色值為4.8。
諸如樣品10～19中的那些材料能夠且已經(jīng)轉(zhuǎn)變成個(gè)人保健用品如尿布、運(yùn)動(dòng)褲、衛(wèi)生巾、失禁專用服裝和繃帶等的外罩層。典型地說(shuō)，這些產(chǎn)品都有一個(gè)可滲透液體、貼近穿著者皮膚的頂層或襯里。在該產(chǎn)品的外面上有一個(gè)背材層，這一層在多數(shù)情況下基本上不滲透液體，以防止尿、糞便、月經(jīng)和血等截留液體漏出。這個(gè)背材層可以是也可以不是透氣的。為了吸收這樣的液體，通常有一種吸收劑芯材配置在頂層和背材層之間。這樣的吸收劑芯材通常由天然或合成木(紙)漿制成，而且可以包括超級(jí)吸收劑、水凝膠或水膠體，以增強(qiáng)該產(chǎn)品的流體保留性能。本發(fā)明涂布了粘合劑基油墨的聚烯烴基質(zhì)既可用于個(gè)人保健用品的頂層，也可用于其背材層。當(dāng)用作背材層時(shí)，通常理想的是把一種完全不滲透液體的材料如薄膜放置在聚烯烴非織造織物和吸收劑芯材之間，以控制漏出。運(yùn)動(dòng)褲的背材層是一個(gè)特別適合于使用本發(fā)明領(lǐng)域材料的領(lǐng)域，這是由于這樣的運(yùn)動(dòng)褲可能遇到高水平磨損。
在如此詳細(xì)地說(shuō)明了本發(fā)明之后，應(yīng)當(dāng)知道，在不背離以下權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，可以在本發(fā)明中做各種修飾和改變。
權(quán)利要求
1.一種耐用粘合劑基油墨印花非織造織物的形成工藝，包括a、放置一種聚烯烴非織造織物，使其能在所述非織造織物的至少一個(gè)表面上接收一種印花圖案，b、把一種粘合劑基油墨涂布到所述非織造織物的所述表面上，所用粘合劑基油墨包括一種粘合劑和一種顏料，所述粘合劑選自由水基、溶劑基和熱熔體粘合劑組成的這一組，所述粘合劑基油墨在施用期間的粘度為約50～10，000厘泊，且以所述粘合劑油墨中總固體的干重為基準(zhǔn)計(jì)，粘合劑/顏料比為約10∶1～1∶1，和c、使所述粘合劑基油墨干燥在所述非織造織物上，以產(chǎn)生一種粘合劑基油墨印花非織造織物，其摩擦脫色值為4或更大。
2.權(quán)利要求1的工藝，進(jìn)一步包括把所述粘合劑基油墨涂布到一個(gè)轉(zhuǎn)移表面上，然后再把所述粘合劑基油從所述轉(zhuǎn)移表面轉(zhuǎn)移到所述非織造織物上的步驟。
3.權(quán)利要求1的工藝，進(jìn)一步包括加熱所述非織造織物上的所述粘合劑基油墨的步驟，以促進(jìn)所述干燥步驟。
4.一種耐用粘合劑基油墨印花非織造織物，包含一種聚烯烴非織造織物和一種印在所述非織造織物的至少一個(gè)表面上的粘合劑基油墨，所述粘合劑基油墨包括一種選自由水基、溶劑基和熱熔體粘合劑組成的這一組中的粘合劑，所述粘合劑基油墨在涂布期間的粘度為約50～10，000厘泊，所述粘合劑基油墨還包括一種顏料，且以所述粘合劑基油墨中總固體含量的干重為基準(zhǔn)計(jì)，粘合劑／顏料比為約101～11，及所述粘合劑基油墨印花非織造織物的摩擦脫色值為至少。
5.權(quán)利要求4的耐用粘合劑基油墨印花非織造織物，其中所述粘合劑基油墨中的所述粘合劑是聚乙烯醇。
6.權(quán)利要求4的耐用粘合劑基油墨印花非織造織物，其中所述粘合劑基油墨中的所述粘合劑是乙烯－乙酸乙烯酯。
7.權(quán)利要求4的耐用粘合劑基油墨印花非織造織物，其中所述粘合劑基油墨中的所述粘合劑是一種水基丙烯酸類共聚物。
8.權(quán)利要求4的耐用粘合劑基油墨印花非織造織物，其中所述粘合劑基油墨中的所述粘合劑是一種熱熔體粘合劑，且所述粘合劑基油墨還包括一種增粘劑。
9.權(quán)利要求8的耐用粘合劑基油墨印花非織造織物，其中所述增粘劑是多萜烯。
10.權(quán)利要求8的耐用粘合劑基油墨印花非織造織物，其中所述增粘劑是一種松香酯。
11.權(quán)利要求4的耐用粘合劑基油墨印花非織造織物，其中所述粘合劑基油墨還包括一種消泡劑。
12.權(quán)利要求4的耐用粘合劑基油墨印花非織造織物，其中所述粘合劑基油墨還包括一種增塑劑。
13.權(quán)利要求4的耐用粘合劑基油墨印花非織造織物，其中所述粘合劑基油墨包括一種水基粘合劑和一種表面活性劑。
14.一種個(gè)人保健吸收劑物品，包含一個(gè)可滲透液體的頂層和一個(gè)基本上不滲透液體的背材層，以及一個(gè)配置在所述頂層和所述背材層之間的吸收劑芯材。所述背材層包括一種粘合劑基油墨印花的非織造織物，其中包含一種聚烯烴非織造織物和一種印在所述聚烯烴非織造織物的個(gè)至少一表面上的粘合劑基油墨，所述粘合劑基油墨包括一種選自由水基、溶劑基和熱熔體粘合劑組成的這一組的粘合劑，所述粘合劑基油墨在涂布期間的粘度為約50～10，000厘泊，所述粘合劑基油墨還包括一種顏料，且以所述粘合劑基油墨中總固體含量的干重為基準(zhǔn)計(jì)，粘合劑／顏料比為大約101～11，所述粘合劑基油墨印花非織造織物的摩擦脫色值為至少4。
15.權(quán)利要求14的個(gè)人保健吸收劑物品，其中所述物品是一種運(yùn)動(dòng)褲。
16.權(quán)利要求14的個(gè)人保健吸收劑物品，其中所述物品是一種尿布。
17.權(quán)利要求14的個(gè)人保健吸收劑物品，其中所述物品是一種失禁專用服裝。
18.權(quán)利要求14的個(gè)人保健吸收劑物品，其中所述物品是一種衛(wèi)生巾。
全文摘要
這里公開的是一種適合于眾多用途的耐用粘合劑基油墨印花聚烯烴非織造織物，這些用途的最基本之處在于需要一種印花的非織造織物且該非織造織物可能遭遇到會(huì)使該油墨過(guò)早地從該非織造織物上脫落的磨損量。本發(fā)明的兩個(gè)主要組成部分是一種粘合劑基油墨和一種要涂布該粘合劑基油墨的聚烯烴基基質(zhì)。所形成的復(fù)合物必須具有4或更大的摩擦脫色值。
文檔編號(hào)A61F13/49GK1107102SQ9312150
公開日1995年8月23日 申請(qǐng)日期1993年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月29日
發(fā)明者R·S·C·約, B·K·魏格特, D·G·克勞瑟 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克公司