粘結(jié)聚酯基材的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了將聚酯基材粘結(jié)在一起的方法，包括經(jīng)外部將熱能遞送到所述基材的所述粘結(jié)表面上以及使所述粘結(jié)表面接近彼此并將所述基材彼此粘結(jié)。
【專利說明】粘結(jié)聚酯基材的方法

【背景技術(shù)】
[0001]出于各種目的，常常將基材彼此粘結(jié)以形成層合物。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]本文公開了將聚酯基材粘結(jié)在一起的方法，包括經(jīng)外部將熱能遞送到基材的粘結(jié)表面上以及使粘結(jié)表面接近彼此并將基材彼此粘結(jié)。
[0003]因此，在一個方面，本文公開了一種方法，包括:經(jīng)外部將熱能遞送到第一移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上，使得第一移動基材的第一主粘結(jié)表面為受熱的表面；經(jīng)外部將熱能遞送到第二移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上，使得第二移動基材的第一主粘結(jié)表面為受熱的表面；使第一聚酯基材的受熱的第一主粘結(jié)表面接近第二聚酯基材的受熱的第一主粘結(jié)表面；以及，使第一聚酯基材和第二聚酯基材彼此自粘結(jié)以形成聚酯層合物。
[0004]在以下【具體實施方式】中，本發(fā)明的這些方面和其他方面將顯而易見。然而，在任何情況下，都不應(yīng)將上述
【發(fā)明內(nèi)容】
視為是對可受權(quán)利要求書保護的主題的限制，無論此主題是在最初提交的專利申請的權(quán)利要求書中給出還是在修訂的專利申請的權(quán)利要求書中給出，或者是在申請過程中給出。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1為示例性聚酯層合物以及制備該層合物的示例性過程和設(shè)備的側(cè)面剖視圖。
[0006]圖2為另一個示例性聚酯層合物以及制備該層合物的示例性過程和設(shè)備的側(cè)面首1J視圖。
[0007]圖3為示例性聚酯層合物的側(cè)面剖視圖。
[0008]圖4為示例性聚酯層合物的側(cè)面剖視圖。
[0009]圖5為示例性聚酯層合物的側(cè)面剖視圖。
[0010]圖6為示例性聚酯層合物的側(cè)面剖視圖。
[0011]圖7為示例性聚酯層合物的側(cè)面剖視圖。
[0012]圖8為示例性聚酯層合物的側(cè)面剖視圖。
[0013]圖9為示例性聚酯層合物的側(cè)面剖視圖。
[0014]圖10為示例性聚酯層合物的側(cè)面剖視圖。
[0015]圖11為示例性熱成形的聚酯層合物的透視側(cè)視圖照片。
[0016]在多張圖中，類似的參考標號表示類似的元件。一些元件可能以相同或相等的倍數(shù)存在；在此類情況下，參考標號可能僅標出一個或多個代表性元件，但應(yīng)當理解，此類參考標號適用于所有此類相同的元件。除非另外指明，否則本文檔中的所有圖和附圖均未按比例繪制，并且被選擇用于示出本發(fā)明的不同實施例。具體地講，除非另外指明，否則僅用示例性術(shù)語描述各種部件的尺寸，并且不應(yīng)從附圖推斷各種部件的尺寸之間的關(guān)系。盡管本發(fā)明中可能使用了 “頂部”、“底部”、“上部”、“下部”、“下方”、“上方”、“前部”、“背部”、“向夕卜”、“向內(nèi)”、“向上”和“向下”以及“第一”和“第二”等術(shù)語，但應(yīng)當理解，除非另外指明，否則這些術(shù)語僅以它們的相對意義使用。

【具體實施方式】
[0017]術(shù)語表
[0018]所謂“聚酯基材”意指任何片狀聚酯材料，不管此類基材包含單層聚酯材料(如，聚酯膜或多孔聚酯材料)、還是聚酯層合物。
[0019]所謂“聚酯層合物”意指一種多層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括彼此粘結(jié)的至少兩層聚酯材料(如，聚酯膜和/或多孔聚酯材料)。
[0020]所謂“多孔層合物”意指一種聚酯層合物，該層合物包括彼此粘結(jié)的至少兩個多孔聚酯層。
[0021]所謂“膜層合物”意指一種聚酯層合物，該層合物包括彼此粘結(jié)的至少兩個聚酯膜。
[0022]所謂“多孔/膜層合物”意指一種聚酯層合物，該層合物包括多孔聚酯層或多孔層合物，以及粘結(jié)到多孔聚酯層或多孔層合物的主側(cè)的聚酯膜或膜層合物。
[0023]所謂“膜/多孔/膜層合物”意指一種聚酯層合物，該層合物包括多孔聚酯層或多孔層合物，以及粘結(jié)到多孔聚酯層或多孔層合物的第一主側(cè)面的第一聚酯膜或膜層合物，以及粘結(jié)到多孔聚酯層或多孔層合物的第二主側(cè)面的第二聚酯膜或膜層合物。
[0024]所謂“子組件”意指部件的集合(如，層合物)，其可進一步粘結(jié)到一種或多種附加基材(不管是單層、還是層合物)以便形成另一個子組件或制品(如，制成品)。
[0025]本文所公開并且在圖1和2的示例性圖示中呈現(xiàn)的是用于將聚酯基材粘結(jié)在一起的方法。在一些實施例中，所述方法涉及自粘結(jié)。所謂“自粘結(jié)”和“自粘結(jié)的”意指具有的相鄰聚酯基材之間(如，參照圖1，第一聚酯基材100的第一主表面101和第二聚酯基材200的第一主表面201之間)的粘結(jié)，所述粘結(jié)的實現(xiàn)不使用與相鄰聚酯基材具有不同組成的任何粘合劑或緊固件。這種自粘結(jié)因此排除了在相鄰材料之間的粘結(jié)界面處存在任何種類的粘合劑，諸如壓敏粘合劑、膠水、熱熔粘合劑、紫外線固化性粘合劑等。這種自粘結(jié)也排除了使用任何類型的機械緊固件作為將相鄰材料粘結(jié)在一起的必要或必需輔助手段。
[0026]所謂“具有類似組成”的聚酯材料意指包含彼此足夠相似的組成以使得材料表現(xiàn)出彼此相差25°C內(nèi)的熔點的材料。它還意指材料包含在分子組成中足夠相似的聚合物鏈，使得來自相鄰材料的鏈可在接近或達到其熔點時彼此纏結(jié)，從而足以在材料之間產(chǎn)生可接受的熔融粘結(jié)(當將材料冷卻時)。在具體實施例中，具有類似組成的材料可表現(xiàn)出彼此相差10°C或3°C內(nèi)的熔點。(將認識到,此類參數(shù)將包括在通過諸如差示掃描量熱法等常規(guī)方法測量熔點時固有的常見不確定度)。遠遠超出上文提到的具有類似組成的聚合物材料的一般定義的是，包含至少90重量％的相同單體單元的聚酯(如，各聚酯材料的其中90重量％由同樣的酸/酯與同樣的擴鏈劑反應(yīng)而制得)具有本文所認為的類似組成。
[0027]在一些實施例中，如(例如)圖1所示例，第一聚酯基材和第二聚酯基材之間可采用第一聚酯基材的主表面和第二聚酯基材的主表面之間直接熔融粘結(jié)的形式。所謂“直接熔融粘結(jié)”和“直接熔融粘結(jié)的”意指將此類表面(如，參照圖1，分別為第一聚酯基材100的表面101和第二聚酯基材200的表面201)設(shè)置為彼此直接接觸，以使得來自兩種材料的聚合物鏈纏繞，結(jié)果是當材料冷卻和硬化時在兩者間形成可接受的強效粘結(jié)。如果此類粘結(jié)包括自粘結(jié)，則結(jié)果可能是聚合物材料可在整個粘結(jié)區(qū)(再次參照圖1，如通過從第一聚酯基材100的粘結(jié)表面101延伸至第二聚酯基材200的粘結(jié)表面201的粘結(jié)區(qū)404所示例)內(nèi)具有類似或甚至相同的組成。進一步參照圖1，此類粘結(jié)操作的產(chǎn)物400被稱為“聚酯層合物”。如圖1所示，此類直接熔融粘結(jié)過程可包括使具有第一主(粘結(jié))表面101 (和具有第二朝向相反的表面102)的第一聚酯基材100靠近具有第一主(粘結(jié))表面201 (和具有第二朝向相反的表面102)的第二聚酯基材200，使得在粘結(jié)表面101和102處于受熱的狀態(tài)時彼此接觸。由此形成的聚酯層合物400可包括第一主表面401和第二朝向相反的主表面402 (分別由基材100的第二主表面102和第二基材200的第二主表面202形成)。在一些實施例中，由此形成的聚酯層合物可為子組件(而非(例如)成品)，因而聚酯層合物可隨后(例如)經(jīng)由將表面401和/或表面402粘結(jié)到另一種聚酯基材(該基材自身可為單層或?qū)雍衔?而自身粘結(jié)到此類附加基材。
[0028]在其他實施例中，如(例如)圖2所示例，第一和第二聚酯基材之間的粘結(jié)可采用第一基材的主表面和第二基材的主表面之間的間接熔融粘結(jié)的形式。所謂“間接熔融粘結(jié)”和“間接熔融粘結(jié)的”意指在第一和第二聚酯基材的相鄰并且朝向相反的主表面之間提供與第一和第二聚酯基材兩者具有類似組成的一層熔化聚合物材料，使得熔化聚合物材料的一些聚合物鏈與第一基材的聚合物鏈纏繞，并且熔化聚合物層的一些聚合物鏈與第二基材的聚合物鏈纏繞，使得熔化聚合物材料(當冷卻和硬化時)將第一和第二基材粘結(jié)到一起。參照圖2，可由擠出機310擠出熔化擠出物312，使得熔化擠出物312的主表面311接觸第一聚酯基材100的第一主表面101并且熔化擠出物312的主表面313接觸第二聚酯基材100的第一主表面201，以便形成聚酯層合物400。具有類似組成的此類熔化聚合物材料在硬化時形成與第一和第二聚酯基材具有類似組成的粘結(jié)層(如，圖2的層320)并因此同與第一和第二聚酯基材具有不同組成的粘合劑、熱密封層等區(qū)分開。如果此類粘結(jié)包括自粘結(jié)，則結(jié)果可能是聚合物材料可在整個粘結(jié)區(qū)(如，圖2的粘結(jié)區(qū)404，從第一聚酯基材100的粘結(jié)表面403先后延伸穿過粘結(jié)層320的粘結(jié)表面321、粘結(jié)層320、粘結(jié)層320的粘結(jié)表面322并且到達第二聚酯基材200的粘結(jié)表面405)內(nèi)具有類似或甚至相同的組成。
[0029]因此，在各種實施例中，第一和第二聚酯基材可直接熔融粘結(jié)在一起(如圖1中的示例性圖示所示)，或可間接熔融粘結(jié)在一起(如圖2中的示例性圖示所示)，以形成聚酯層合物。
[0030]正如上面所提到，所謂“熔融粘結(jié)”是指通過以下方式實現(xiàn)的粘結(jié):向具有類似組成的相鄰聚合物材料(如，向此類材料的至少相鄰表面)施加熱能，以便將材料的至少相鄰表面升到足夠高的溫度(如，高于其軟化點；通常達到或接近其熔點)，以允許在相鄰聚合物材料的聚合物鏈之間發(fā)生纏繞，使得在隨后將材料冷卻時，相鄰的聚合物材料可接受地粘結(jié)在一起而無需使用與熔融粘結(jié)聚合物材料具有不同組成的任何輔助性粘合劑、緊固件等。在這種熔融粘結(jié)中，相鄰聚合物材料的聚合物鏈之間的共價鍵可能不是必需的；相反，它們可通過例如物理纏結(jié)、極性相互作用、電子共享、酸堿相互作用、氫鍵、范德華力等的組合充分保持在一起。
[0031]在一些實施例中，本文所公開的粘結(jié)(即，熔融粘結(jié)，如自粘結(jié))的方法可能涉及表面粘結(jié)。所謂“表面粘結(jié)”意指通過以下過程實現(xiàn)的熔融粘結(jié):經(jīng)外部將熱能遞送到第一移動基材的第一主粘結(jié)表面上，使得第一移動基材的第一主粘結(jié)表面為受熱的表面；經(jīng)外部將熱能遞送到第二移動基材的第一主粘結(jié)表面上，使得第二移動基材的第一主粘結(jié)表面為受熱的表面；使第一基材的受熱的第一主粘結(jié)表面靠近第二基材的受熱的第一主粘結(jié)表面；以及通過本文所述的熔融粘結(jié)(如，自粘結(jié))方法中的任何一種將第一和第二基材的表面彼此粘結(jié)。所謂“經(jīng)外部遞送”熱能是指沿著不牽涉將熱能傳導(dǎo)通過基材厚度的路徑將能量遞送到基材的粘結(jié)表面。這種表面粘結(jié)因此有別于例如其中將熱能從基材的背面(與待粘結(jié)的表面相對的側(cè)面)通過基材的厚度遞送到基材的粘結(jié)表面的粘結(jié)。所謂“移動基材”是指通常沿著基材的長軸(如，縱向)連續(xù)移動(例如，如在常規(guī)幅材處理設(shè)備中處理基材時所發(fā)生)的基材。(示例性基材100和200的運動方向分別用圖1的箭頭107和207指示。)
[0032]參照圖1的示例性圖示，本文所公開的表面粘結(jié)可包括使用至少一種熱能源(在圖1中以通用表示形式示為元件300)以將熱能(在圖1中以通用表示形式示為元件305)經(jīng)外部遞送到第一基材100的第一主表面101上，以及經(jīng)外部將熱能遞送到第二基材200的第一主表面201上(可使用單一熱能源將熱能遞送到兩個表面/基材上；或可針對每個基材使用單獨的源)。表面101和201將隨后成為受熱的基材，并且可隨后在處于受熱的狀態(tài)時發(fā)生彼此接觸，使得可進行直接熔融粘結(jié)。
[0033]為了實現(xiàn)基材彼此之間的直接熔融粘結(jié)的這種表面粘結(jié)可例如通過經(jīng)外部將熱能遞送到待粘結(jié)的基材中的至少一者的粘結(jié)表面上的任何合適方法實現(xiàn)。在各種實施例中，此類方法可包括將火焰沖擊在一個或兩個粘結(jié)表面上，或?qū)㈦姶泡椛?諸如(例如)由拋物面反射器引導(dǎo)的紅外輻射)沖擊在一個或兩個粘結(jié)表面上，如本文的實例所證實。在另外的實施例中，此類方法可包括將受熱的氣態(tài)流體(如，熱空氣)沖擊在粘結(jié)表面中的一者或兩者上，且任選地局部移除被沖擊的受熱的流體。使用沖擊的受熱的流體將基材表面粘結(jié)在一起的此類方法在名稱為“Bonded Substrates and Methodsfor Bonding Substrates”(粘結(jié)的基材以及用于粘結(jié)基材的方法)的美國專利申請公開 N0.2011/0151171 以及名稱為 “Apparatus and Methods for Impinging Fluids onSubstrates"(使流體沖擊基材的設(shè)備和方法)的美國專利申請公開2011/0147475中有所討論，這兩篇專利均以引用方式并入本文。
[0034]在一些實施例中，這種表面粘結(jié)(無論以何種方式實現(xiàn))可通過以下方式增強或輔助:在經(jīng)外部將熱能遞送到基材的粘結(jié)表面上之前、期間或之后，將熱能遞送通過待粘結(jié)的基材的厚度，如通過使基材在受熱的背襯輥(如，壓料輥)上方經(jīng)過。在其他實施例中，可能不會出現(xiàn)熱能通過基材厚度的遞送。在這種類型的各種特定實施例中，可以不對這樣的背襯輥進行主動加熱或冷卻；或者，可對背襯輥進行主動溫度控制，以達到比基材的溫度低的溫度。在后一情況下，可將背襯輥控制到一定的溫度，使得沒有熱能轉(zhuǎn)移到基材的本體厚度中；或者可將背襯輥控制到一定的溫度，使得熱能從基材的本體厚度中移除。在一些實施例中，可使用外部遞送熱能對基材的至少粘結(jié)表面進行預(yù)熱。例如，可將未聚焦的紅外輻射(如例如通過常規(guī)紅外線燈所提供)導(dǎo)向到基材上。基材(與其將粘結(jié)到的另一基材一起)然后可通過本文所公開的任何方法(如，通過表面粘結(jié))進行粘結(jié)。
[0035]應(yīng)當理解，上述表面粘結(jié)涉及直接熔融粘結(jié)，其中待粘結(jié)在一起的基材的受熱的表面彼此直接接觸。在其他實施例中，可進行表面粘結(jié)，其涉及間接熔融粘結(jié)，使得基材經(jīng)由與基材具有類似組成的粘結(jié)層而粘結(jié)在一起。如本文之前所討論，這種粘結(jié)可通過在待粘結(jié)的基材的相鄰且朝向相反的主表面之間提供與待粘結(jié)的基材具有類似組成的一層熔化聚合物材料而進行。這可例如通過在待粘結(jié)的表面之間擠出熔化的熱塑性聚合物層來實現(xiàn)。將認識到，此類方法涉及通過不牽涉將熱能傳導(dǎo)通過基材的厚度的路徑將熱能遞送到基材的粘結(jié)表面。(在此情況下，熱能由熔化的擠出聚合物材料攜帶，并在熔化的材料接觸各粘結(jié)表面時從熔化的擠出聚合物材料傳遞到各基材的粘結(jié)表面)。因此，在待粘結(jié)的基材的粘結(jié)表面之間擠出具有類似組成的聚合物的熔化層落在上文關(guān)于表面粘結(jié)的定義范圍內(nèi)。
[0036]因而，參照圖2，可由擠出機310擠出熔化的擠出物312，使得擠出物312的主表面311接觸第一聚酯基材100的第一主表面101，并且擠出物312的主表面313接觸第二聚酯基材200的第一主表面201，以便形成聚酯層合物400。在分別冷卻和硬化粘結(jié)層320以及第一和第二基材的粘結(jié)表面403和405時，可在第一和第二基材之間形成熔融粘結(jié)(如，自粘結(jié))。
[0037]在各種實施例中，可如上所述提供的粘結(jié)層可具有約12 - 200微米、約25 - 125微米或約50-100微米的厚度。此類粘結(jié)層可由如本文早前所述的聚酯構(gòu)成。上文給出的對術(shù)語“聚酯”的定義以及涉及聚酯組合物的各種實施例在此不再贅述，但特別適用于粘結(jié)層的聚酯材料。然而，將認識到，尚未經(jīng)受取向處理的此類粘結(jié)層可能未必具有可通過某些取向的聚酯膜基材呈現(xiàn)的所述類型的取向。
[0038]所謂“聚酯”是指其中材料的至少約70重量％為具有酯鍵(如可以例如通過縮聚方法形成)的均聚物和/或共聚物(如，合成的均聚物或共聚物)的任何材料。合適的聚酯包括例如通常通過含羥基的單體和/或低聚物(如，諸如二醇等擴鏈劑)與含聚酸或含聚酯的單體和/或低聚物(如，二羧酸或二酯，諸如對苯二甲酸、萘二甲酸酯等)的縮聚而制備的那些。應(yīng)該指出的是，此類聚酯可由聚酸或由此類材料的任何成酯等同物(例如，由可以聚合從而最終提供聚酯的任何材料)制成。此類聚酯還包括可通過細菌發(fā)酵、通過開環(huán)聚合反應(yīng)、環(huán)化等而在工業(yè)上合成的那些?；厥绽玫木埘ヒ部梢岳鐔为毜厥褂?，或與非回收利用的聚酯結(jié)合使用。
[0039]此類聚酯可由任何合適的含羥基擴鏈劑或擴鏈劑的組合制成。常用的擴鏈劑包括例如兩個碳的二醇，即乙二醇(2G，當與對苯二甲酸或酯聚合時得到聚酯“2GT”)；三個碳的二醇，即1，3_丙二醇(3G，當與對苯二甲酸或酯聚合時得到聚酯“3GT”)；以及四個碳的二醇，即1，4- 丁二醇(4G，當與對苯二甲酸或酯聚合時得到聚酯“4GT”)。用于2GT的其他名稱為聚對苯二甲酸乙二醇酯或PET，用于3GT的其他名稱為對苯二甲酸三亞甲基酯(PTT)或聚對苯二甲酸丙二醇酯(PPT)，并且用于4GT的其他名稱為聚對苯二甲酸丁二醇酯或PBT。如本文所公開的聚酯不但在二醇單體的碳數(shù)量(η)方面不受限制，如6、8、10、12、18個，而且聚合物二醇(具有如20〈η〈20，000，如通過例如聚乙二醇所示例)也是熟知的。
[0040]此類聚酯可由任何合適的含聚酸的或含聚酯的單體或低聚物或其組合制成。在一些實施例中，可對此類單體或低聚物進行選擇，使得所得的聚酯為芳族聚酯，如通過例如聚OiG對苯二甲酸酯)、聚(nG間苯二甲酸酯)、聚(nG萘二甲酸酯)(其中η表示二醇中碳的數(shù)量)及其共聚物和/或共混物所示例。在其他實施例中，可對此類單體或低聚物進行選擇，使得所得的聚酯為脂族聚酯，如通過聚己內(nèi)酯、聚(乳酸)、聚羥基鏈烷酸酯(polyhydroxy-alcanoate)、聚環(huán)輕基鏈燒酸酯(polycyclohydroxy alcanoate)等所不例?？梢允褂萌魏紊鲜鼍埘サ墓不煳?如，脂族與芳族)，如可以是脂族/芳族共聚物，諸如聚-nG-己二酸對苯二甲酸酯、聚-nG-琥珀酸對苯二甲酸酯、聚_nG_癸二酸對苯二甲酸酯以及其他脂族/芳族共聚酯。脂族環(huán)二醇或環(huán)酸/酯也可以與脂族或芳族二醇和二酸或二酯一起使用。例子包括環(huán)己烷二醇、環(huán)己烷二甲醇、苯二甲醇、雙酚A、環(huán)己烷二羧酸、降冰片烯二羧酸、聯(lián)苯基二羧酸等。
[0041]一些三和四官能酸/酯或多元醇也可以例如以足以增加鏈支化但足夠低以避免凝膠化的量摻入?？捎玫睦影ɡ缙饺?、酯或酸酐、三羥甲基丙烷、季戊四醇、環(huán)氧化物和環(huán)氧化物官能化丙烯酸酯。
[0042]例如如果需要耐極端溫度，則全芳族聚酯可能是尤其有用的；此類材料的例子包括例如聚(BPA-對苯二甲酸酯)和聚(4-羥基苯甲酸酯)。液晶聚酯(LCP)可能是有用的(用于表層和/或芯層)。LCP表現(xiàn)出高模量、低熱膨脹系數(shù)、良好的吸濕和化學(xué)穩(wěn)定性和固有的阻燃性。基于例如對羥基苯甲酸的市售LCP(諸如可以商品Vectra得自泰科納工程聚合物公司(Ticona Engineering Polymers)的產(chǎn)品)是合適的LCP的例子。在一些實施例中，聚酯可包含芴部分，如例如通過在聚酯的合成中包括諸如9，9’ -二己基芴-2，7- 二羧酸或9，9-雙二羥基苯基二醇的反應(yīng)物而實現(xiàn)。
[0043]如上文所提及，術(shù)語“聚酯”表示酯鍵聚合物鏈構(gòu)成材料(如，聚酯基材)的至少約70重量％。其余的30%可包含如用于任何所需目的的任何其他成分。例如，可將其他聚合物材料與聚酯共混以用于各種目的(如，用于沖擊改性等)?；蛘?，可以使用無機添加劑，諸如礦物填料、增強填料、顏料等(如，滑石粉、二氧化硅、粘土、二氧化鈦、玻璃纖維、玻璃泡等)。其他添加劑可以包括抗氧化劑、紫外線吸收劑、擴鏈劑、抗靜電劑、受阻胺光穩(wěn)定劑、水解穩(wěn)定劑、成核劑、脫模劑、加工助劑、阻燃劑、著色劑、滑爽劑等?？梢圆捎萌魏嗡璧慕M合使用任何這些添加劑。在一些實施例中，一種或多種非聚酯聚合物(諸如，聚碳酸酯)可如以材料的最多至5重量％、10重量％、20重量％或30重量％的量作為與聚酯的共混物而存在。在其他實施例中，非聚酯聚合物可限于不到材料的5重量％、2重量％、1重量％或0.5重量％。
[0044]在另外的實施例中，酯鍵聚合物鏈構(gòu)成材料重量的至少約80%、至少約90%、至少約95%、至少約98%或至少99.5%。
[0045]在各種實施例中，聚酯為至少70重量％的聚(對苯二甲酸乙二醇酯)、至少80重量％的聚(對苯二甲酸乙二醇酯)、至少90重量％的聚(對苯二甲酸乙二醇酯)或至少95重量％的聚(對苯二甲酸乙二醇酯)。在另外的實施例中，聚酯材料基本上由聚(對苯二甲酸乙二醇酯)組成，這種情況將被理解為不排除存在少量(如，不到約2.0摩爾％)的衍生自非乙二醇的二醇的單體單元。例如，普通技術(shù)人員將認識到，少量(如，約1.5%或更少)的二乙二醇、三乙二醇等可有時在聚(對苯二甲酸乙二醇酯)的制備中替代乙二醇，以便增強產(chǎn)物例如被雙軸取向的能力。在一些實施例中，可將離子共聚單體包含在內(nèi)例如以抑制澆鑄片材中的結(jié)晶，從而使得能夠雙軸取向以便提供低霧度、平坦、雙折射的強聚酯膜，如在以引用方式并入本文的美國專利申請公開2011/0051040中進一步詳細討論。U.S.6，875，803和US6，794，432是可熱成形的聚酯組合物的其他兩篇參考文獻。
[0046]在具體的實施例中，上文提及的具有類似組成的聚合物材料是其中聚合物材料的至少90重量％為聚(對苯二甲酸乙二醇酯)的材料。在另外的實施例中，此類材料為其中材料的至少97重量％為聚(對苯二甲酸乙二醇酯)的那些。在另外的實施例中，此類材料基本上由聚(對苯二甲酸乙二醇酯)組成。將認識到，通?？捎玫木?對苯二甲酸乙二醇酯)的熔融溫度一般在250 - 260°C的范圍內(nèi)；通常為約256°C。
[0047]在一些實施例中，聚酯基材可以是可熱成形的，這表示其由可加熱至軟化溫度隨后可冷卻以使結(jié)構(gòu)保持為所形成形狀的熱塑性材料制成，其中在等于或高于所述軟化溫度時，所述材料可以形成形狀。因此，可熱成形的聚酯基材有別于不可熱成形的材料(不考慮它們的組成)。具體地講，這種可熱成形的材料不同于熱固性材料，所述熱固性材料所含的許多永久性交聯(lián)使得它們無法被令人滿意地?zé)岢尚巍?br> [0048]在一些實施例中，聚酯基材可以是可回收利用的。這表示基材充分地不含非聚酯材料，以便使其能夠采用常規(guī)的聚酯回收利用方法進行回收利用。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，在聚酯制品的回收利用中常用的程序涉及將聚酯制品熔化，使得可從中分離其他材料(如，來自于由具有不同熔點和/或密度等的材料制成的其他塑料制品)。因此，可回收利用的聚酯基材將不包含百分比高到無法接受的下述材料:其在此類熔融加工溫度下可能分解或降解從而釋放出可能起到對回收利用的聚酯造成不利影響的作用(也就是說，可能導(dǎo)致無法接受的變色，分子量和/或物理性質(zhì)的喪失等)的副產(chǎn)物等。
[0049]通常，將此類可回收利用的聚酯基材回收成聚酯薄片，在此形式下它們可用于(無論是單獨地還是與一定量的原生聚酯相結(jié)合)制備熔融加工的制品，諸如注射成型或吹塑成形的制品、膜、纖維等。在一些情況下，可將可回收利用的聚酯基材化學(xué)分解成組分單體等，并可隨后用于合成聚合物材料。
[0050]在特定實施例中，可回收利用的聚酯基材由至少約95重量％的聚(對苯二甲酸乙二醇酯)構(gòu)成。在另外的實施例中，可回收利用的基材由至少約98重量％的聚(對苯二甲酸乙二醇酯)構(gòu)成。在另外的實施例中，可回收利用的基材基本上由聚(對苯二甲酸乙二醇酯)組成。
[0051]在一些實施例中，聚酯基材可包含回收利用的聚酯內(nèi)容物。在此背景下，回收利用的聚酯表示已經(jīng)歷熔融回收利用工藝和/或已被化學(xué)分解并再聚合成聚酯(如上所述)的聚酯。在具體實施例中，聚酯基材可以包含至少20、40或80重量％的回收利用的聚酯內(nèi)容物。
[0052]在一些實施例中，待粘結(jié)的聚酯基材(如，示例性基材100和/或200)可為包括至少一個已取向聚酯膜的聚酯膜基材。所謂“已取向”聚酯膜意指這樣的聚酯膜，其至少已接受了單軸取向過程并任選地隨后進行熱定型(如，在與聚酯材料熔點相差約50°C內(nèi)的溫度下退火)，使得聚酯膜表現(xiàn)出至少一條平面內(nèi)軸線(如，沿著膜的已取向(如，順維)方向)，而彈性模量為至少約3GPa(435ksi)、拉伸強度為至少約170MPa (25ksi)。在一些實施例中，取向的聚酯膜為雙軸取向的聚酯膜，其沿著兩條平面內(nèi)正交軸線(如，順維和橫維)的彈性模量為至少約3GPa(435ksi)，并且沿著那些軸線的拉伸強度為至少約170MPa (25ksi)。在另外的實施例中，雙軸取向聚酯膜沿著兩條正交的平面內(nèi)軸線的彈性模量可為至少約
3.5GPa(510ksi)、至少約4.0GPa(580ksi)或至少約4.5GPa(650ksi)。在另外的實施例中，雙軸取向聚酯膜沿著兩條正交的平面內(nèi)軸線的拉伸強度可為至少約200MPa(29ksi)或至少約230MPa(33ksi)。在各種實施例中，雙軸取向的聚酯膜可包含至少約10%、20%、30%、40%或50%的結(jié)晶度百分比(如通過差示掃描量熱法測量，其中100%的結(jié)晶度將對應(yīng)于大約140J/g的熔化熱)。
[0053]如本文所用，術(shù)語聚酯膜基材涵蓋單層的聚酯膜，以及包括至少兩層聚酯膜的層合物。此類聚酯膜基材可包括任何合適的已取向聚酯膜。在一些實施例中，聚酯膜基材可為基本上不含孔隙度、多孔結(jié)構(gòu)等的致密聚酯膜。在具體實施例中，聚酯膜基材可具有至少約1.2或1.3克/立方厘米的密度。在另外的實施例中，聚酯膜基材可表現(xiàn)出至多約1.40克/立方厘米的密度。在一些實施例中，聚酯膜基材可基本上不含加強纖維(如，礦物纖維、玻璃纖維等)。在另外的實施例中，聚酯膜基材可基本上不含任何類型或組成的纖維。(普通技術(shù)人員將認識到，如此處以及本文的其他上下文中所用，術(shù)語“基本上不含”并不排除存在一些極低量(如，0.1重量％或更少)的材料，這可能在例如使用大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備等時發(fā)生)。
[0054]在一些實施例中，聚酯膜基材可包括有微空隙的聚酯膜，如(例如)美國專利5，811，493中所述。在一些實施例中，聚酯膜基材可包括抗撕裂的聚酯膜，如(例如)美國專利6,040,061中所述。
[0055]前面提到的術(shù)語“聚酯”的定義以及涉及聚酯組合物的各種實施例在此不再贅述，但特別適用于本文所公開的聚酯膜基材的聚酯材料(無論作為單獨的膜、還是作為膜層合物)。
[0056]在各種實施例中，聚酯膜基材(如，膜、膜層合物等)的厚度可為至少10微米(沿著基材的最短維度)，所述厚度例如為其主表面之間(參照圖1的示例性聚酯基材100，介于表面101和102之間)的厚度。在另外的實施例中，表層的厚度可以為至少50、100、200、400或甚至600微米。在各種實施例中，聚酯膜可具有例如通過本文實例部分所述的方法在大約+20至+60°C的溫度范圍內(nèi)測得的至多為約35、30或25ppm/°C的熱膨脹系數(shù)。在一些實施例中，聚酯膜是熱塑性材料(如可不同于例如熱固性材料)。在一些實施例中，聚酯膜可以是可熱成形的。在一些實施例中，聚酯膜基材的厚度可以為至多10、5或2_(毫米)。
[0057]示例性第一聚酯基材100和示例性第二聚酯基材200，如果任一者或兩者為聚酯膜基材，則可以共有上文所討論特性中的任何一種。第一聚酯膜基材100可(例如)在厚度、物理特性等方面與第二聚酯膜基材200相同、類似或不同?？蛇m合用作聚酯膜基材的雙軸取向聚酯膜包括(例如)可以商品名Mylar和Melinex得自美國維吉尼亞州切斯特杜邦帝人薄膜公司(DuPont Teijin Films, Chester, VA)的那些產(chǎn)品，以及可以商品名Hostaphan得自德國威斯巴登三菱聚酯股份有限公司(Mitsubishi PolyesterGMBH, ffeisbaden, Germany)的那些產(chǎn)品。同樣，此類膜可用作單層(作為待粘結(jié)的基材)，或作為多層層合物的一部分。
[0058]可對聚酯基材(如，膜)的表面和/或包括在或要包括在此類基材中的聚酯膜的表面進行任何所需的加工或處理。這種加工可在將膜附接到(例如)多孔層之前或之后進行，和/或在將單獨的膜層合至彼此以形成膜層合物之前或之后進行(如在下文更詳細描述)。這種加工可包括例如適用于各種目的的等離子體處理、電暈處理、涂底漆處理等。
[0059]在一些實施例中，待粘結(jié)的聚酯基材(如，示例性基材100和/或200)可包括多孔聚酯基材。所謂“多孔聚酯基材”意指一種基材，該基材包含其中具有多孔(如，腔體、孔、開口等)的聚酯基質(zhì)，使得多孔基材的總體密度(將多孔考慮在內(nèi))低于聚酯基質(zhì)材料本身固有密度(不考慮多孔)的約80%。多孔基材的這種總體密度可例如通過測量樣品重量與樣品總體積(如通過外部尺寸所限定)的比率而計算。在另外的實施例中，多孔聚酯基材具有的總體密度低于聚酯基質(zhì)材料本身的固有密度的約60%、約40%或約30%。如本文所用，術(shù)語多孔聚酯基材涵蓋單層多孔聚酯材料，以及包括至少兩層多孔聚酯材料的層合物兩者。
[0060]在各種實施例中，多孔聚酯基材可具有低于約0.8、低于約0.5或低于約0.2克/立方厘米的總體密度。
[0061]如本文所定義的多孔聚酯基材明確地排除纖維聚酯材料，諸如非織造絮狀物、織物、稀松布等。在一些實施例中，多孔聚酯基材可以為壓縮模量(壓縮楊氏模量，如根據(jù)通常已知的方法在大約20°C下沿著基材的最短維度測量)為至少6.2MPa(900psi)的通常不可壓縮的基材。普通技術(shù)人員將認識到，這種性質(zhì)將此類不可壓縮的多孔基材與例如柔性泡沫等區(qū)分開，后者可以例如在室溫下輕松并可逆地壓縮(如，用手)。在另外的實施例中，多孔聚酯基材可表現(xiàn)出至少約20、50或10MPa的壓縮模量。
[0062]早前給出的對術(shù)語“聚酯”的定義以及涉及聚酯組合物的各種實施例在此不再贅述，但特別適用于多孔聚酯基材的聚酯材料。(然而，應(yīng)當注意，在多孔材料的具體情況下，在聚酯的此前討論中所提及的組成量、百分比等僅參照了聚酯(基質(zhì))材料本身，而不將多孔基材的空腔空間或填充空氣的腔體空間考慮在內(nèi)。)
[0063]在一些實施例中，多孔聚酯基材包括聚酯泡沫層。在某些實施例中，聚酯泡沫為常規(guī)的聚酯泡沫(例如通過擠出包含化學(xué)發(fā)泡劑(諸如偶氮二甲酰胺)的聚酯熔體而制備)。(諸如二氧化碳、氮氣和/或其他氣體的物理發(fā)泡劑也可在熔化的聚酯離開擠出模具前注射到熔化的聚酯中。)此類常規(guī)的聚酯泡沫通常具有在如0.1-1.0mm范圍內(nèi)的平均多孔尺寸。在其他實施例中，多孔聚酯基材為微多孔聚酯泡沫，這表示其平均多孔尺寸小于100微米。通常，此類材料可具有50微米或更小的平均多孔尺寸；在一些情況下，該平均多孔尺寸在約10微米或更小的范圍內(nèi)。這種微多孔聚酯泡沫可例如通過以下方式獲得:在壓力下使聚酯材料充滿物理發(fā)泡劑(諸如二氧化碳)，隨后將聚酯材料暴露于高溫，使得材料以非常高的成核密度發(fā)泡。合適的微多孔泡沫可例如得自美國華盛頓州阿林頓的微綠公司(MicroGREEN, Arlington, WA)，并例如在美國專利5，684，055中有進一步詳細描述。
[0064]多孔聚酯基材(無論例如是常規(guī)泡沫、還是微多孔泡沫)可包括開放的多孔、閉合的多孔或它們的混合物。泡沫層可為致密表層(即，使得在其一個或兩個表面處具有相對致密的層)；或者，其可以具有存在于一個或兩個表面處的開放多孔。多孔聚酯基材的多孔中的至少一些可填充有空氣，但在一些情況下，一些多孔可容納由于多孔的生成而剩下的一定含量的殘余氣體。在一些實施例中，如本文所用的術(shù)語多孔聚酯基材排除了其中多孔被任何類型的非聚酯聚合物樹脂浸潰的任何多孔材料。在一些實施例中，多孔聚酯基材可以是可熱成形的。
[0065]在各種實施例中，多孔聚酯基材(不管是由單層多孔材料、還是由包括多個多孔層的層合物組成)可具有至少25微米的厚度(沿著基材的最短維度)。在另外的實施例中，多孔聚酯基材可具有至少0.lmm、lmm、10mm或10mm的厚度。在附加的實施例中，多孔聚酯基材可具有至多200mm的厚度。
[0066]在一些實施例中，待粘結(jié)的基材的一個(或多個)粘結(jié)表面可以是無定形表面。聚酯膜領(lǐng)域已知的常見方法是將無定形聚酯層共擠出到例如半結(jié)晶聚酯膜的一個或兩個表面上。此類無定形聚酯是本領(lǐng)域中眾所周知的，如通過通常稱為aPET或PETG的材料所示例?？梢允褂米銐蚍致实墓簿蹎误w含量，使得在取向后，所述材料可以不結(jié)晶(即使是作為可結(jié)晶聚酯層上的層而存在)而是保持無定形狀態(tài)。此類無定形層通常以25-140微米的范圍擠出到例如可結(jié)晶的聚酯膜上，并且可在多層膜取向后減薄到例如1.5至10微米范圍的厚度。
[0067]在一些實施例中，待粘結(jié)的基材的一個(或多個)粘結(jié)表面可以是經(jīng)閃光燈照射的表面。如本文所定義的經(jīng)閃光燈照射的表面是已適當暴露于電磁輻射(如，紫外線輻射)的脈沖使得聚合物基材的表面及其之下的淺層(通常延伸到聚合物基材內(nèi)部的深度不超過例如約600納米)已轉(zhuǎn)化成(如，由結(jié)晶或半結(jié)晶狀態(tài))準無定形狀態(tài)。將認識到，這種準無定形狀態(tài)與無定形狀態(tài)的不同之處在于具有晶體結(jié)構(gòu)典型的長程有序并具有短程無取向或低取向，如在美國專利4，879，176中所述。因此，可通過各種分析方法(同樣如在美國專利4，879，176中所述)將準無定形(經(jīng)閃光燈照射的)聚酯表面與(常規(guī)的)無定形聚酯表面加以區(qū)分。聚合物基材的閃光燈照射過程和經(jīng)閃光燈照射表面的詳細信息可見于美國專利5，032，209,4, 879，176和4，822，451，這些專利全部以引用方式并入本文。
[0068]因而參照圖1和2的示例性圖示，第一基材100的表面101和第二基材200的表面201中的任何一者或全部可為經(jīng)閃光燈照射的表面。
[0069]在一些實施例中，對待粘結(jié)的一個或兩個基材的粘結(jié)表面的閃光燈照射可與粘結(jié)過程(不管此類粘結(jié)是通過(例如)粘結(jié)層、火焰沖擊、輻射沖擊還是受熱的流體沖擊等進行)一致地(如，在其下游以及在其前即刻)進行。
[0070]本文所公開的方法可用于將任何合適的聚酯基材粘結(jié)到任何其他合適的聚酯基材以形成聚酯層合物。在一些實施例中，此類方法可用于將兩個聚酯基材粘結(jié)在一起以形成組件(如，最終產(chǎn)品)。在其他實施例中，此類方法可用于將基材彼此粘結(jié)以形成子組件。此類子組件可自身隨后用作輸入到后續(xù)粘結(jié)過程中的基材，以便產(chǎn)生包括附加基材的子組件或組件(如，最終產(chǎn)品)。如下文的多個示例性實施例中所示，此類方法可用于產(chǎn)生多個可能的子組件和組件。
[0071]粘結(jié)過程和所得的層合物在圖3中以代表性舉例說明示出(在該圖和后續(xù)的圖中，除了待粘結(jié)在一起的基材和所得的聚酯層合物之外不示出任何部件)。在圖3中，第一聚酯膜基材500和第二聚酯膜基材500’(其中在該圖和所有的后續(xù)圖中，為了便于描述，使用上撇號(’)表示特定圖中可能彼此相同或不同的兩個或更多個類似部件)彼此粘結(jié)以形成膜層合物550。在最簡單的示例性情況下，第一聚酯膜基材500和第二聚酯膜基材500’可各自為單層聚酯膜。膜層合物550可為根據(jù)需要可用于無論何種目的或產(chǎn)物的組件；或者，其可用作輸入到后續(xù)粘結(jié)過程中的子組件(基材)。
[0072]圖4中以示例性實施例示出了另一個粘結(jié)過程和所得的層合物。在圖4中，第一多孔聚酯基材600和第二多孔聚酯基材600’(其可各自為(例如)單層多孔聚酯材料)彼此粘結(jié)以形成多孔聚酯層合物650。多孔層合物650可為根據(jù)需要可用于無論何種目的或產(chǎn)物的組件；或者，其可用作輸入到后續(xù)粘結(jié)過程中的子組件(基材)。
[0073]圖5中以示例性實施例示出了另一個粘結(jié)過程和所得的層合物。在圖5中，聚酯膜基材500和多孔聚酯基材600彼此粘結(jié)以形成膜/多孔層合物700。膜/多孔層合物700可為根據(jù)需要可用于無論何種目的或產(chǎn)物的組件；或者，其可用作輸入到后續(xù)粘結(jié)過程中的子組件(基材)。
[0074]圖6中以示例性實施例示出了另一個粘結(jié)過程和所得的層合物。在圖6中，待粘結(jié)的第一輸入基材為膜/多孔層合物700，其由彼此粘結(jié)的第一聚酯膜基材500和多孔基材600構(gòu)成(此類輸入基材可(例如)為圖5中所示過程的產(chǎn)物)。待粘結(jié)的第二輸入基材為第二聚酯膜基材500’ (其同樣可與第一聚酯膜基材500相同或不同)。隨后將第二聚酯膜基材500’粘結(jié)到膜/多孔層合物700的多孔基材600的暴露主表面601。結(jié)果是形成膜/多孔/膜層合物1000 (先前在本文定義為表示包括多孔聚酯基材或多孔層合物的聚酯層合物，粘結(jié)到多孔聚酯基材或多孔層合物的第一主側(cè)面的第一聚酯膜基材或膜層合物，以及粘結(jié)到多孔聚酯基材或多孔層合物的第二主側(cè)面的第二聚酯膜基材或膜層合物)。將認識到，圖6的層合物1000為此類膜/多孔膜/膜層合物的簡單版本，僅涉及在其每個主側(cè)面上設(shè)置有單一膜的單一多孔基材。層合物1000可以是根據(jù)需要可用于無論何種目的或產(chǎn)物的組件；或者，其可用作輸入到后續(xù)粘結(jié)過程中的子組件(基材)。
[0075]圖7中以示例性實施例示出了另一個粘結(jié)過程和所得的層合物。在圖7中，待粘結(jié)的第一輸入基材為多孔層合物650，其由彼此粘結(jié)的第一多孔基材600和第二多孔基材600’構(gòu)成(此類輸入基材可(例如)為圖4中所示過程的產(chǎn)物)。待粘結(jié)的第二輸入基材為第三多孔基材600”(同樣，基材600、600’和600”中的任何一者可彼此相同或不同)。隨后將第三多孔基材600”粘結(jié)到多孔層合物650的多孔基材600’的暴露主表面601’。結(jié)果是形成新的多孔層合物650’，其與多孔層合物650相比，包含另外的多孔基材(層)。層合物650’可以是根據(jù)需要可用于無論何種目的或產(chǎn)物的組件；或者，其可用作輸入到后續(xù)粘結(jié)過程中的子組件(基材)。將認識到，通過參照圖4和7所概述的常規(guī)方法，可構(gòu)建包括任何所需數(shù)目的多孔層的多孔層合物。
[0076]圖8中以示例性實施例示出了又一個粘結(jié)過程和所得的層合物。在圖8中，待粘結(jié)的第一輸入基材為膜/多孔層合物700，其由表面彼此粘結(jié)的聚酯膜基材500和第一多孔基材600構(gòu)成(此類輸入基材可(例如)為圖5中所示過程的產(chǎn)物)。待粘結(jié)的第二輸入基材為第二多孔基材600’(同樣，其可與第一多孔基材600相同或不同)。隨后將第二多孔基材600’粘結(jié)到膜/多孔層合物700的多孔基材600的暴露主表面601。結(jié)果是形成與膜/多孔層合物700相比較其中具有更多多孔基材的膜/多孔層合物700’。層合物700’可以是根據(jù)需要可用于無論何種目的或產(chǎn)物的組件；或者，其可用作輸入到后續(xù)粘結(jié)過程中的子組件(基材)。
[0077]圖9中以示例性實施例示出了又一個粘結(jié)過程和所得的層合物。在圖9中，待粘結(jié)的第一輸入基材為膜/多孔層合物700,其由彼此粘結(jié)的第一聚酯膜基材500和第一多孔基材600構(gòu)成(此類輸入基材可(例如)為圖5中所示過程的產(chǎn)物)。待粘結(jié)的第二輸入基材為第二膜/多孔層合物700’，其由彼此粘結(jié)的第二聚酯膜基材500’和第二多孔基材600’構(gòu)成(同樣，(例如)如圖5中所示)。第二膜/多孔層合物基材700’及其基材部件可與第一膜/多孔層合物700及其基材部件相同或不同。隨后將層合物700的表面601和層合物700’的表面601’粘結(jié)在一起。結(jié)果是形成了膜/多孔/膜層合物1000。層合物1000可以是根據(jù)需要可用于無論何種目的或產(chǎn)物的組件；或者，其可用作輸入到后續(xù)粘結(jié)過程中的子組件(基材)。
[0078]圖10中以示例性實施例示出了再一個粘結(jié)過程和所得的層合物。在圖10中，待粘結(jié)的第一輸入基材為膜/多孔層合物700,其由彼此粘結(jié)的第一聚酯膜基材500以及第一和第二多孔基材600和600’構(gòu)成(此類輸入基材可(例如)為圖8中所示過程的產(chǎn)物)。待粘結(jié)的第二輸入基材為第二膜/多孔層合物700’，其由彼此粘結(jié)的第二聚酯膜基材500’以及第三和第四多孔基材600”和600”’構(gòu)成。(第二膜/多孔層合物基材700’及其基材部件可與第一膜/多孔層合物700及其部件相同或不同)。隨后將層合物700的表面601’和層合物700’的表面601”’粘結(jié)在一起。結(jié)果是形成了膜/多孔/膜層合物1000。
[0079]將認識到，存在上文提到的示例性過程順序和布置的多個變型形式。例如，輸入至圖10中所示過程的膜/多孔層合物可(例如)通過將膜基材粘結(jié)到由圖4過程所制備的類型的多孔層合物的表面，而不是通過將多孔基材粘結(jié)到由圖8的過程所制備的類型的膜/多孔層合物而制備。因而概括地說，將各基材粘結(jié)在一起成為子組件、并且進一步將基材粘結(jié)到此類子組件、將子組件粘結(jié)在一起等的任何變型形式和組合均在本文公開內(nèi)容的范圍內(nèi)。下文討論了將基材和/或?qū)雍衔镎辰Y(jié)在一起的順序的更多詳細信息。
[0080]應(yīng)當理解，可通過上文所討論方法中的任何一者(如，自粘結(jié)、直接熔融粘結(jié)、間接熔融粘結(jié)、表面粘結(jié)等等)將上述舉例說明中所討論的基材等中的任何一者彼此粘結(jié)。然而，另外應(yīng)當理解，在一些實施例中，輸入至此類過程中的基材可自身為(例如)多層結(jié)構(gòu)，其中的層未必全部自粘結(jié)、熔融粘結(jié)和/或表面彼此粘結(jié)。
[0081]在上述方法中，形成(并且隨后(例如)彼此粘結(jié))的子組件和/或組件可以是或可以不是對稱和/或相同的(如，它們可以具有或可以不具有相同數(shù)量的多孔層，可以具有或可以不具有相同厚度的多孔層，可以具有或可以不具有相同數(shù)量的膜層，可以具有或可以不具有相同厚度的膜層，等等)。
[0082]本文所公開的過程以及本文所公開的基材和子組件可用于制備任何可用的多層層合物。一些此類層合物及其潛在使用在與本專利申請同一天提交的標題為“MonolithicMultilayer Article”(一體化多層制品)并且以引用方式并入本文的美國專利申請序列號xx/xxx, XXX中進行討論。
[0083]在各種實施例中，本文所公開的子組件和組件中的任何一者均可以是可熱成形的。在具體實施例中，組件的熱成形可與用于制備該組件的粘結(jié)過程一致(如，在所述粘結(jié)過程下游或緊隨其后)。
[0084]在形成本文所公開的層合物的過程中，加工步驟(如，粘結(jié)步驟)可以按任何便利的順序執(zhí)行。例如，在其中所形成層合物包括通過粘結(jié)單一多孔基材而提供的多孔層的實施例中，可將第一膜基材粘結(jié)到多孔基材的第一側(cè)面/表面，并且可將第二膜基材粘結(jié)到多孔基材的第二側(cè)面/表面。(在有關(guān)于此的變型形式中，可使用膜層合物代替膜基材中的一者或兩者)。
[0085]在其中所形成層合物包括的多孔層為通過將多個多孔基材粘結(jié)在一起而形成的多孔層合物的組件或子組件中，可能存在有關(guān)粘結(jié)/組裝過程的變型形式。在第一方法中，可將兩個或更多個多孔基材粘結(jié)在一起以形成多孔層合物，之后可將第一膜基材(或膜層合物)和任選地第二膜基材(或膜層合物)分別粘結(jié)到多孔層合物的第一和第二主表面。在第二方法中，可提供多孔基材，并且可將膜基材或膜層合物粘結(jié)到多孔層合物的一個主表面上以形成第一多孔/膜層合物子組件。此類多孔/膜層合物子組件可以包括在一側(cè)上的多孔層的暴露主表面，以及在另一側(cè)上的膜層?？芍苽涞诙€此類多孔/膜層合物子組件，之后可將每個多孔/膜層合物子組件的多孔層的暴露主表面粘結(jié)在一起(或者，在另一個實施例中，可將附加的多孔基材粘結(jié)到第一多孔/膜層合物的多孔層)。由此可形成一種制品，該制品包括多孔層(如，芯層)，該多孔層為通過將兩個多孔基材粘結(jié)在一起而形成的多孔層合物。
[0086]將會知道，上述第二方法為一般方法的例子，其中直至制品制備過程中的最終粘結(jié)/組裝步驟才會形成制品的多孔層合物(層)。在該第二一般方法的變型形式中，不是以單個多孔基材開始，而是可以將兩個(或更多個)多孔基材粘結(jié)在一起以形成第一多孔層合物子組件。隨后可將第一基材或?qū)雍衔镎辰Y(jié)到第一多孔層合物子組件的一個主表面上，以形成第一多孔/膜層合物子組件(與此前段落中所述的類似，不同的是子組件的多孔部分由兩個多孔基材而不是一個多孔基材構(gòu)成)。此類多孔/膜層合物子組件可以包括在一側(cè)上的多孔層的暴露主表面，以及在另一側(cè)上的膜層?？芍苽涞诙€這樣的多孔/膜層合物子組件(其可與第一子組件具有相同數(shù)量的多孔基材或不同數(shù)量的多孔基材)，之后可將各多孔/膜層合物子組件的多孔層的暴露主表面粘結(jié)在一起以形成制品。同樣，在該方法中，可能直至制品制備過程中的最終粘結(jié)/組裝步驟才會形成(例如)作為制品內(nèi)層的多孔層合物。
[0087]總而言之,在落于第一種一般方法內(nèi)的實施例中，可將一個或兩個膜基材和膜層合物粘結(jié)到現(xiàn)有多孔層合物的主表面，作為制品(諸如皮芯型復(fù)合物)制備過程中的最終步驟。在落于第二種一般方法內(nèi)的實施例中，可制備子組件并隨后粘結(jié)在一起，使得直至制品制備過程中的最終粘結(jié)/組裝步驟才可形成包括最終數(shù)量多孔層的多孔層合物。
[0088]落在第二種一般方法范圍內(nèi)的實施例可在一些情況下具有優(yōu)勢。例如，可便于對粘結(jié)操作排序，使得制備出能夠例如在常規(guī)層合設(shè)備上處理的子組件(如，多孔/膜層合物)(如，制備的子組件可變形，以使得它們可圍繞層合輥的彎曲表面等經(jīng)過)。隨后可將此類子組件粘結(jié)在一起以形成制品，作為制品組裝中的最終步驟。與(例如)制備包括多個多孔層的完全完成的多孔層合物(該多孔層合物可為剛性的并且例如難以用卷材格式進行處理)并隨后將膜或膜層合物粘結(jié)到已完成的多孔層合物的最外側(cè)表面以形成最終制品相比，此類方法可能更方便。
[0089]通過落在第二種一般方法內(nèi)的具體例子，可使膜基材自粘結(jié)到多孔基材的第一主表面，以形成第一多孔/膜層合物子組件?？梢孕纬傻诙€這樣的多孔/膜層合物子組件(其可以與或可以不與第一個子組件相同)。然后可通過將這些第一和第二子組件的多孔層的剩余暴露主表面彼此自粘結(jié)，而將所述兩個子組件附接到彼此。由此將形成一種制品(具有圖9中所示的一般類型)，該制品包括由彼此自粘結(jié)的第一和第二多孔層構(gòu)成的多孔層合物內(nèi)芯，并包括自粘結(jié)到多孔層合物內(nèi)層的朝向相反的側(cè)面的第一和第二膜層。
[0090]在同樣落在第二種一般方法范圍內(nèi)的第二具體例子中，可使兩個多孔基材彼此自粘結(jié)以形成多孔層合物子組件。膜層可自粘結(jié)到多孔層合物子組件的第一主表面。因而形成了第一多孔/膜層合物子組件(與此前段落中的子組件類似，不同的是該子組件的多孔部分由兩個多孔基材而不是一個構(gòu)成)?？梢孕纬傻诙€這樣的多孔/膜層合物子組件(其可以與或可以不與第一個子組件相同)。然后可通過將這些第一和第二子組件的多孔層的剩余暴露主表面彼此自粘結(jié)，而將所述兩個子組件附接到彼此。由此將形成一種制品(具有圖10中所示的一般類型)，該制品包括由彼此自粘結(jié)的四個多孔層(每個子組件兩個)構(gòu)成的多孔層合物內(nèi)芯，并包括自粘結(jié)到多孔層合物內(nèi)層的朝向相反的側(cè)面的第一和第二膜層。
[0091]在上文所提及的示例性實施例的任何一者中，多孔基材和/或?qū)雍衔锟砂ㄈ绫疚乃_的聚酯泡沫、微多孔聚酯泡沫等。類似地，在上文所提及的示例性實施例的任何一者中，膜基材可包括(例如)如本文所公開的已取向聚酯膜、雙軸取向聚酯膜等。
[0092]在一些實施例中，可將附加的部件(如，材料層等)添加至(如，粘結(jié)到)所形成的層合物(如，制品)。此類附加的部件可(例如)定位在層合物的面向外主表面上(例如，出于保護，以使得能夠?qū)雍衔镌O(shè)置或附接在所需的位置等等)。在特定實施例中，可提供觀賞或裝飾層作為所形成層合物的至少一個主側(cè)面的最外側(cè)層。在可供選擇的實施例中，加工限于本文所公開的粘結(jié)步驟，這種情況排除了任何附加的加工步驟和/或添加附加的部件或?qū)?。在一些具體實施例中，在將制品的任何部分粘結(jié)在一起的過程中不使用任何種類的粘合劑(如，壓敏粘合劑、光致固化型粘合劑、熱固化型粘合劑、溶劑基粘合劑、水性或水基粘合劑、熱熔粘合劑、膠水，等等)。
[0093]鑒于以上討論，將認識到，至少一定量的非聚酯材料(如，無論是假借諸如粘結(jié)層、底漆、覆蓋層、裝飾或觀賞層、粘合劑等的非聚酯組分；還是假借可存在于聚酯膜和/或多孔層中的非聚酯添加劑)可存在于形成的層合物中，但在本文所述的各種具體實施例中具體排除時除外。
[0094]示例件實施例的列表
[0095]實施例1.一種方法，其包括:經(jīng)外部將熱能遞送到第一移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上，使得第一移動基材的第一主粘結(jié)表面為受熱的表面；經(jīng)外部將熱能遞送到第二移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上，使得第二移動基材的第一主粘結(jié)表面為受熱的表面；使第一聚酯基材的受熱的第一主粘結(jié)表面接近第二聚酯基材的受熱的第一主粘結(jié)表面；以及，使第一聚酯基材和第二聚酯基材彼此自粘結(jié)以形成聚酯層合物。
[0096]實施例2.實施例1的方法，其中第一移動聚酯基材包括第一多孔基材；其中第二移動聚酯基材包括第二多孔基材，并且其中所形成的聚酯層合物為多孔層合物。
[0097]實施例3.實施例1的方法，其中第一移動聚酯基材包括第一聚酯膜；并且，其中第二移動聚酯基材包括第二聚酯膜，并且其中所形成的聚酯層合物為膜層合物。
[0098]實施例4.實施例1的方法，其中第一移動聚酯基材包括多孔基材或多孔層合物；并且，其中第二移動聚酯基材包括膜或膜層合物；并且其中所形成的聚酯層合物為多孔/膜層合物。
[0099]實施例5.實施例1的方法，其中第一移動聚酯基材包括多孔/膜層合物，其具有多孔/膜層合物的多孔層的主表面的第一主粘結(jié)表面；并且，其中第二移動聚酯基材包括膜或膜層合物；并且其中所形成的聚酯層合物為膜/多孔/膜層合物。
[0100]實施例6.實施例1的方法，其中第一移動聚酯基材包括第一多孔層合物；并且，其中第二移動聚酯基材包括多孔基材或多孔層合物；并且其中所形成的聚酯層合物為與第一多孔層合物相比包括更多個多孔層的多孔層合物。
[0101]實施例7.實施例1的方法，其中第一移動聚酯基材包括第一多孔/膜層合物，其具有第一多孔/膜層合物的多孔層的主表面的第一主粘結(jié)表面；并且，其中第二移動聚酯基材包括多孔基材或多孔層合物；并且其中所形成的聚酯層合物為與第一多孔層合物相比包括更多個多孔基材的多孔/膜層合物。
[0102]實施例8.實施例1的方法，其中第一移動聚酯基材包括第一多孔/膜層合物，其具有第一多孔/膜層合物的多孔層的主表面的第一主粘結(jié)表面；并且，其中第二移動聚酯基材包括第二多孔/膜層合物，其具有第二多孔/膜層合物的多孔層的主表面的第一主粘結(jié)表面；并且其中所形成的聚酯層合物為膜/多孔/膜層合物。
[0103]實施例9.實施例1-8中任一項的方法，其中第一聚酯基材和/或第二聚酯基材包括雙軸取向的聚酯膜。
[0104]實施例10.實施例1-8中任一項的方法，其中第一聚酯基材和/或第二聚酯基材包括聚酯泡沫。
[0105]實施例11.實施例10的方法，其中聚酯泡沫為可熱成形的微多孔聚酯泡沫。
[0106]實施例12.實施例1-11中任一項的方法，其中所述方法包括使第一聚酯基材的受熱的第一主粘結(jié)表面與第二聚酯基材的受熱的第一主粘結(jié)表面接觸，使得第一聚酯基材直接熔融粘結(jié)到第二聚酯基材。
[0107]實施例13.實施例12的方法，其中經(jīng)外部將熱能遞送到第一移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上和第二移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上包括將火焰沖擊到第一移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上和第二移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上。
[0108]實施例14.實施例12的方法，其中經(jīng)外部將熱能遞送到第一移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上和第二移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上包括將電磁福射沖擊到第一移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上和第二移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上。
[0109]實施例15.實施例12的方法，其中經(jīng)外部將熱能遞送到第一移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上和第二移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上包括將受熱的氣態(tài)流體沖擊到第一移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上。
[0110]實施例16.實施例ι-ll中任一項的方法，其中經(jīng)外部將熱能遞送到第一移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上和第二移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上包括將熔化的聚酯擠出物的第一表面沖擊到第一移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上以及將熔化的聚酯擠出物的第二表面沖擊到第二移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上。
[0111]實施例17.實施例1-16中任一項的方法，其中第一移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面為準無定形的經(jīng)閃光燈照射的表面。
[0112]實施例18.實施例1-17中任一項的方法，其中第二移動聚酯基材的第一主粘結(jié)表面為準無定形的經(jīng)閃光燈照射的表面。
[0113]實施例19.實施例1-18中任一項的方法，其中所形成的聚酯層合物為可熱成形的多層制品，該制品包括可熱成形的多孔聚酯芯層；在聚酯芯層的第一主側(cè)面上的第一雙軸取向的聚酯表層；以及在聚酯芯的第二主側(cè)面上的第二雙軸取向的聚酯表層，其中芯層和第一表層彼此自粘結(jié)并且其中芯層和第二表層彼此自粘結(jié)。
[0114]實施例20.實施例1-19中任一項的方法，還包括使形成的聚酯層合物熱成形，以使得第一聚酯基材和第二聚酯基材均熱成形的步驟。
[0115]實施例21.實施例1-20中任一項的方法，其中第一移動聚酯基材和第二移動聚酯基材中每一者的整體各自為具有類似組成的聚合物。
[0116]實施例22.實施例1-21中任一項的方法，其中所述方法包括對第一移動聚酯基材的至少第一主粘結(jié)表面進行閃光燈照射的步驟，該步驟與將第一聚酯基材和第二聚酯基材彼此自粘結(jié)以形成聚酯層合物一致地進行。
[0117]實施例23.實施例1-22中任一項的方法，其中第一移動聚酯基材或第二移動聚酯基材中的任一者或兩者由回收利用的聚酯組成。
[0118]實施例24.實施例1-23中任一項的方法，其中第一移動聚酯基材或第二移動聚酯基材中的任一者或兩者由可回收利用的聚酯組成。
[0119]實施例25.實施例1-20和22-24中任一項的方法，其中第一移動聚酯基材和第二移動聚酯基材由具有類似組成的聚合物構(gòu)成，所述聚合物選自聚(對苯二甲酸乙二醇酯)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)、聚(對苯二甲酸丁二醇酯)或其具有類似組成的共聚物。
[0120]實施例26.實施例25的方法，其中具有類似組成的聚酯全部基本上由聚(對苯二甲酸乙二醇酯)組成。
[0121]實施例27.—種通過實施例1-26中任一項的方法所形成的聚酯層合物。
[0122]實施例28.實施例27的聚酯層合物，其中聚酯層合物為可熱成形的多層制品，該制品包括:可熱成形的多孔聚酯芯層；在聚酯芯層的第一主側(cè)面上的第一雙軸取向的聚酯表層；以及在聚酯芯的第二主側(cè)面上的第二雙軸取向的聚酯表層，其中芯層和第一表層彼此自粘結(jié)并且其中芯層和第二表層彼此自粘結(jié)。
[0123]SM
[0124]測試方法
[0125]可根據(jù)以下一般程序評估基材例如在+20至+60°C范圍內(nèi)的熱膨脹系數(shù)。可將膜樣品切成條(如，I英寸寬)，安裝在無摩擦載玻片上并記錄初始長度。然后將槽式烘箱滑到樣品上，并將測試條加熱到所需的維持溫度。在預(yù)定的時間后，記錄樣品長度，移走烘箱，并讓樣品冷卻回室溫，記錄最終樣品長度(可使用激光遙測系統(tǒng)測量樣品長度)。在整個測試中，可將樣品在非常輕的負荷下張緊以確保足夠平坦。線性熱膨脹系數(shù)是在高溫下的長度與冷卻回室溫后的最終長度的差值除以最終長度與溫度差值的乘積。
[0126]某材
[0127]微多孔聚酯泡沫基材以商品名INCYCLE得自美國華盛頓州阿林頓的微綠聚合物有限公司(MicroGREEN Polymers, Inc., Arlington, WA) 0多孔基材作為16(或在一些情況下，20)英寸寬的卷材獲得，并具有大約80密耳的厚度和約0.38克/立方厘米的密度。
[0128]常規(guī)的(非微多孔)聚酯泡沫基材得自澳大利亞南港亞什蘭復(fù)合材料公司(ATLComposites, Southport, Australia)(以商品名AIREX T92)以及得自美國北卡羅來納州梅賓阿樂斯有限公司(Armacell Inc.，Mebane, NC)。AIREX泡沫基材作為大約4英尺X 8英尺的片材獲得，并沿著其長度和寬度鋸裁，以提供大約0.2英寸厚的基材。通過真空除去鋸裁過程中的碎屑，從而作為鋸裁過程的結(jié)果留下相當粗糙的紋理化表面。阿樂斯(Armacell)泡沫基材在收到時為大約0.5英寸厚。據(jù)估計，常規(guī)泡沫具有在大約0.2 - 2mm范圍內(nèi)的多孔尺寸。
[0129]雙軸取向的聚酯膜基材得自美國明尼蘇達州圣保羅3M公司(3M Company, St.Paul, MN)?；氖墙?jīng)過了以下處理的含大約1.1 - 1.6摩爾％的二(乙二醇)的聚(對苯二甲酸乙二醇酯):擠出到澆注輪上并驟冷，然后預(yù)熱并長度取向到大約2.9的標稱縱向拉伸比，再橫向取向到大約3.7的標稱橫向拉伸比，然后退火。膜基材作為卷材獲得，并具有大約14密耳的厚度和大約1.37克/立方厘米的密度。膜基材通常以較寬的寬度獲得，然后在下述操作前撕成大約16英寸寬。
[0130]閃光燈處理
[0131]將一些(微多孔泡沫)多孔聚酯基材和一些(雙軸取向的)聚酯膜基材用脈沖的紫外線輻射根據(jù)美國專利5，032，209,4, 822，451和4，879，176中所述的一般原理和程序進行閃光燈照射。燈具有大約4.2mm的內(nèi)徑、大約6.0mm的外徑和大約635mm的弧長。燈充氙到200托的標稱壓力，并包含未摻雜的火焰熔融天然二氧化硅(HQG-LA型)的包層。燈在24kV、195mJ/cm2下工作，重疊2次?；臉悠芬源蠹s23英尺/分鐘的線速度、在距燈大約1.875英寸的距離處通過閃光燈輻射。
[0132]這些閃光燈處理在經(jīng)閃光燈照射的基材的表面上產(chǎn)生了準無定形層。通過比較經(jīng)閃光燈處理的膜與未處理的膜的紫外/可見光光譜(如通過Perkin Elmer Lambda900紫外/可見光分光光度計獲得)，可以估計所得的準無定形表面層的厚度。據(jù)估計，準無定形層的厚度通常為大約500nm。
[0133]實例1-多孔與多孔層合-火焰
[0134]使兩個多孔聚酯基材(INCYCLE，80密耳厚)從退繞輥傳遞到由雙輥水平疊堆所提供的輥隙內(nèi)，所述疊堆包括兩個12英寸直徑的鍍鉻輥，寬度為16英寸。各多孔聚酯基材的粘結(jié)表面是經(jīng)閃光燈照射的表面。寬度為大約9英寸的3D配置火焰燃燒器得自美國紐約州新羅謝爾弗林燃燒器公司(Flynn Burner, New Rochelle, NY)。燃燒器定位在距離棍隙大約8.5英寸處，并垂直取向，且火焰指向輥隙?；鹧骈L度為大約5-6英寸，使得焰舌距離基材粘結(jié)表面的表面彼此接觸點處大約2.5 - 3.5英寸。燃燒器以大約3000BTU/h-1n(英制熱量單位/小時-英寸)的火焰功率工作，氧氣過量％為大約1.5%。因此將燃燒器用于加熱16英寸寬多孔基材的大約9英寸寬部分(條帶)。
[0135]在一些實驗中，將輥隙壓力維持在一個輥上大約15psi的標稱壓力和另一個輥上大約5psi的標稱壓力，并且將設(shè)備以大約10英尺/分鐘的線速度運行。在其他實驗中，將各輥上的輥隙壓力維持在大約20psi，燃燒器火焰功率為大約8000BTU/h-1n，并將設(shè)備以大約50英尺/分鐘的線速度運行。得到了優(yōu)異的粘結(jié)，從而提供可作為卷材卷起的多孔層合物(具有圖4中所示的一般類型)。
[0136]實例2 -多孔與多孔層合-火焰
[0137]如在實例I中那樣使兩個多孔聚酯基材(INCYCLE，80密耳厚)傳遞到輥隙(雙輥疊堆)內(nèi)，不同的是各多孔聚酯基材的粘結(jié)表面不是經(jīng)閃光燈照射的表面。如實例I中一樣配置燃燒器。在一些實驗中，燃燒器以大約3000BTU/h-1n的火焰功率運行，將輥隙壓力維持在一個輥上大約15psi的標稱壓力和另一個輥上大約5psi的標稱壓力，并將設(shè)備以大約10英尺/分鐘的線速度運行。在其他實驗中，燃燒器火焰功率為大約8000BTU/h-1n，將各輥上的輥隙壓力維持在大約20psi，并將設(shè)備以大約50英尺/分鐘的線速度運行。得到了優(yōu)異的粘結(jié)，從而提供可作為卷材卷起的多孔層合物(具有圖4中所示的一般類型)。將認識到，實例I和2的方法可用于例如組合任何數(shù)量的任何所需類型的多孔基材，以形成所需厚度和/或剛度的多孔層合物。
[0138]實例3 -多孔與膜層合-火焰
[0139]如實例I中一樣，將多孔聚酯基材(INCYCLE，80密耳厚)和聚酯膜基質(zhì)(14密耳的雙軸取向聚酯)傳遞到輥隙(雙輥疊堆)內(nèi)。多孔聚酯基材的兩個表面均為經(jīng)閃光燈照射的表面；聚酯膜基材的第一(粘結(jié))表面是經(jīng)閃光燈照射的表面。如實例I中一樣配置燃燒器。在一些實驗中，燃燒器以大約3000BTU/h-1n的火焰功率運行，將各輥上的輥隙壓力維持在大約15psi，并將設(shè)備以大約10英尺/分鐘的線速度運行。在其他實驗中，燃燒器以大約8000BTU/h-1n的火焰功率運行，將各輥上的輥隙壓力維持在大約20psi，并將設(shè)備以大約50英尺/分鐘的線速度運行。得到了優(yōu)異的粘結(jié)，從而提供可作為卷材卷起的多孔/膜層合物(具有圖5中所示的一般類型)。
[0140]實例4 -多孔與膜層合-火焰
[0141]如實例3中一樣將多孔聚酯基材(INCYCLE，80密耳厚)和聚酯膜基材(14密耳雙軸取向的聚酯)粘結(jié)，不同的是多孔聚酯基材的粘結(jié)表面不是經(jīng)閃光燈照射的表面(聚酯膜基材的粘結(jié)表面是經(jīng)閃光燈照射的表面)。如實例I中一樣配置燃燒器。燃燒器以大約3000BTU/h-1n的火焰功率運行，將各輥上的輥隙壓力維持在大約15psi，并將設(shè)備以大約10英尺/分鐘的線速度運行。得到了優(yōu)異的粘結(jié)，從而提供可作為卷材卷起的多孔/膜層合物(具有圖5中所示的一般類型)。
[0142]實例5_多孑L與月旲層合~粘結(jié)層
[0143]將聚酯基材(INCYCLE微多孔泡沫，80密耳厚)和聚酯膜基材(14密耳雙軸取向的聚酯)從退繞輥傳遞到輥隙(雙輥疊堆)內(nèi)，該輥隙包括在大約70 T的標稱溫度下操作的頂部12英寸直徑的橡膠帶涂層的輥，以及被控制為大約150 °F的標稱設(shè)定點的底部10英寸直徑鍍鉻輥。多孔聚酯基材的兩個表面均為經(jīng)閃光燈照射的表面；聚酯膜基材的第一(粘結(jié))表面是經(jīng)閃光燈照射的表面。從2.5英寸戴維斯標準(Davis Standard)擠出機擠出熔化的聚(對苯二甲酸乙二醇酯)(以商品名EASTAPAK7352得自美國田納西州金斯波特伊士曼化工公司(Eastman Chemical, Kingsport, TN)),其以大約12.5rpm的螺桿轉(zhuǎn)速運行，熔體壓力為大約750psi，并且模具溫度為大約530 T。以與圖2所示布置大致類似的方式將熔化的擠出物導(dǎo)入兩個聚酯基材之間的輥隙，以便接觸多孔基材的經(jīng)閃光燈照射的第一表面和膜基材的經(jīng)閃光燈照射的粘結(jié)表面。將輥隙壓力保持在大約500磅的標稱壓力，并且設(shè)備以大約10英尺/分鐘的線速度運行。使兩者間具有熔化擠出物的聚酯基材水平穿過雙輥疊堆的輥隙，并大致水平地退出輥隙。在該過程中基材冷卻時，熔化的擠出物硬化成粘結(jié)層，從而與兩個基材形成優(yōu)異的粘結(jié)。由此形成的粘結(jié)層的厚度為大約3-4密耳。由此形成了層合物，其包括通過粘結(jié)層粘結(jié)到一層14密耳雙軸取向聚酯膜的一層80密耳的微多孔聚酯泡沫。這些多孔/膜層合物(具有圖5中所示的一般類型，不同的是粘結(jié)層介于層500和600之間)可卷起作為卷材。
[0144]實例 6
[0145]實例6a -膜與膜層合
[0146]以大致與上文所述相似的方式使14密耳雙軸取向的聚酯膜基材的兩側(cè)經(jīng)閃光燈照射，達到大約200mJ/cm2的平均通量。隨后將經(jīng)閃光燈照射的膜基材從退繞輥傳遞到輥隙(雙輥疊堆)內(nèi)，該輥隙包括被控制到大約375°C的標稱設(shè)定點的金屬輥。將輥隙維持在大約315磅/線性英寸的標稱壓力，設(shè)備以大約0.5英尺/分鐘的線速度運行。獲得了優(yōu)異的粘結(jié)，從而提供可作為卷材卷起的膜/膜層合物。由此形成了彼此自粘結(jié)的雙層(即，兩個亞層)的膜/膜層合物，各層合物包括兩個14密耳雙軸取向的聚酯膜。
[0147]實例6b -膜/膜與多孔層合(粘結(jié)層)
[0148]通過擠出熔化的聚酯粘結(jié)層，以與實例5中大致相似的方式將多孔聚酯基材(AIREX T92常規(guī)聚酯泡沫，鋸裁到0.20英寸厚度)和雙層聚酯膜層合物基材(實例6a的產(chǎn)物)粘結(jié)在一起。多層聚酯層合物基材的粘結(jié)表面為經(jīng)閃光燈照射的表面。多孔聚酯基材(常規(guī)的聚酯泡沫)的粘結(jié)表面不是經(jīng)閃光燈照射的表面。由于0.20英寸厚的多孔聚酯基材太硬而無法容易地加工成卷材，因此將雙輥疊堆保持在足夠低的壓力下，使得多孔聚酯基材的單獨工件(片材)可被饋送到輥隙內(nèi)(在與雙層層合物基材的粘結(jié)層相對的側(cè)面上)。以這種方式將多孔基材的單獨工件饋送到輥隙內(nèi)產(chǎn)生了多孔基材的單獨片材，同時雙層聚酯層合物皮粘結(jié)到其一個主側(cè)面和表面上。然后可將此類片材反饋送到輥隙內(nèi)，同時多孔基材的剩余暴露(粘結(jié))表面面向粘結(jié)層，從而產(chǎn)生雙層聚酯層合物粘結(jié)到其每個主側(cè)面和表面的多孔基材的單獨片材。
[0149]一般實現(xiàn)了優(yōu)異的粘結(jié)；然而，據(jù)發(fā)現(xiàn)，當粘結(jié)層為大約5密耳厚或更厚時，與大約3密耳的粘結(jié)層厚度相比，粘結(jié)增強。(據(jù)信，前一情況使得熔化的粘結(jié)層材料能夠略微進一步地滲入常規(guī)聚酯泡沫的多孔內(nèi)，從而增強粘結(jié))。因而在一種情況下形成了包括
0.20英寸厚聚酯泡沫的芯層的多孔/膜層合物，該芯層通過粘結(jié)層在泡沫的第一表面上粘結(jié)到28密耳多層皮(由兩個14密耳雙軸取向的聚酯膜亞層構(gòu)成)。因而在第二種情況下形成了包括0.20英寸厚聚酯泡沫的芯層的膜/多孔/膜層合物，該芯層通過粘結(jié)層在泡沫的第一主表面上粘結(jié)到28密耳多層皮(由兩個14密耳雙軸取向的聚酯膜亞層構(gòu)成)，并同樣地在泡沫的第二主表面上粘結(jié)到相似的多層聚酯皮。
[0150]使用得自阿樂斯有限公司(Armacell Inc.)的常規(guī)聚酯泡沫(大約0.5英寸厚)進行了相似的實驗，獲得了相似的結(jié)果。
[0151]實例7-多孔/膜與多孔層合-1R
[0152]將多孔/膜層合物(實例5的產(chǎn)物)和多孔聚酯基材(INCYCLE微多孔泡沫，80密耳厚)從退繞輥傳遞到實例5所述類型的輥隙(雙輥疊堆)內(nèi)。對多孔/膜層合物取向，使層合物的多孔基材的經(jīng)閃光燈照射暴露表面面向外(遠離它從其上方經(jīng)過的背襯輥，即，使得面向并最終接觸且粘結(jié)到多孔聚酯基材的經(jīng)閃光燈照射的表面)。將具有拋物面反射器的紅外(IR)燈(以商品名5193型高強度紅外橢圓面反射器(Model 5193High-1ntensity Infrared Elliptical Reflector)得自美國明尼蘇達州明尼阿波利斯的研發(fā)有限公司(Research Inc., Minneapolis, MN))聚焦在棍隙界面處。紅外燈具有1.60kff的額定功率、67瓦特/線性英寸的熱通量，并以100%功率運行。將輥隙壓力維持在大約300磅，設(shè)備以大約3英尺/分鐘的線速度運行。疊堆的兩個輥均在大約70 T的標稱溫度下運行。據(jù)發(fā)現(xiàn)該過程在兩個多孔基材的經(jīng)閃光燈照射的暴露表面之間形成了優(yōu)異的粘結(jié)。由此形成了多孔/膜層合物，該層合物包括彼此粘結(jié)的兩個多孔基材(每個基材為80密耳厚的微多孔聚酯泡沫)的多孔層，其中一層雙軸取向的聚酯膜粘結(jié)到多孔基材之一的表面。這些多孔/膜層合物(具有圖8中所示的一般類型，不同的是粘結(jié)層介于層500和600之間)可卷起作為卷材。
[0153]實例8-多孔/膜-多孔/膜層合-1R
[0154]將兩個多孔/膜層合物(均為實例7的產(chǎn)物)從退繞輥傳遞到輥隙(雙輥疊堆)內(nèi)。對各層合物取向，使層合物的多孔基材的經(jīng)閃光燈照射暴露表面面向外(使得面向并最終接觸且粘結(jié)到另一個多孔聚酯基材的經(jīng)閃光燈照射的暴露表面)。實例7的紅外燈以與實例7相似的方式使用。據(jù)發(fā)現(xiàn)，該過程在兩個多孔基材的經(jīng)閃光燈照射的暴露表面之間形成了優(yōu)異的粘結(jié)。由此形成了層合物，其包括彼此粘結(jié)的四個多孔基材(每個基材為80密耳厚的微多孔聚酯泡沫)的多孔層，其中一層14密耳雙軸取向的聚酯膜粘結(jié)到多孔層的最外主表面(即，形成的層合物除了以下方面外為圖10中所示的一般類型:第一粘結(jié)層介于層500和600之間并且第二粘結(jié)層介于層500’和600”之間)。由此形成的層合物(包括多孔芯層，兩側(cè)是第一和第二雙軸取向的聚酯表層)太硬而無法容易地卷起作為卷材，并且通常成片為分立長度。
[0155]大致以與2010年制定的ASTM測試方法D790-10中概述的程序相似的方式，經(jīng)由三點彎曲測試，對通過實例8的方法制備的層合物進行了撓曲模量測試。將Instron測試設(shè)備與壓縮力為1000磅的測力傳感器一起使用。測試夾具的裝載鼻部和支撐體可自由旋轉(zhuǎn)，并具有大約0.25英寸的半徑。夾具的跨度為6英寸寬。樣品測試標本具有大約0.28英寸的平均厚度，并被切割成10英寸長Xl英寸寬。以1% /min的應(yīng)變速率測試了五個標本。五個樣品的平均撓曲模量為267ksi (最高274ksi，并且最低264ksi)。
[0156]通過大致以與2007年制定的ASTM測試方法C273中概述的程序相似的方式執(zhí)行的測試，測試了通過實例8的方法制備的層合物的拉伸剪切特性。將Instron測試設(shè)備與10kN測力傳感器一起使用。樣品測試標本為大約0.28英寸厚、2英寸寬和4英寸長。使用報告的剪切強度為 4500psi 的 3M Scotch-Weld 環(huán)氧粘合劑 DP420 (3M Scotch-ffeld EpoxyAdhesive DP420)將樣品安裝到一次性鋼板上。以0.5英寸每分鐘的伸展速率，測試了兩個標本。針對每個標本，由應(yīng)力-應(yīng)變曲線的介于1%和2%應(yīng)變之間的線性部分計算了模量。第一樣品表現(xiàn)出大約8.7ksi的剪切模量；第二樣品表現(xiàn)出大約10.9ksi的剪切模量。第一標本在雙軸取向的聚酯膜和微多孔聚酯泡沫之間的界面處失效；對于第二標本，在環(huán)氧粘合劑與雙軸取向的聚酯膜之間的界面處發(fā)生失效，然后在聚酯膜-聚酯泡沫界面處發(fā)生失效。第一樣品表現(xiàn)出大約17，OOOpsi的極限剪切強度；第二樣品表現(xiàn)出大約12，500psi的極限剪切強度。
[0157]實例9-層合物的熱成形
[0158]將聚酯層合物(實例8的產(chǎn)物)在分開大約20mm并維持在大約200°C的標稱溫度下的平行金屬板之間預(yù)熱大約2分鐘。將預(yù)熱的層合物(每個為大約8英寸X8英寸)手動置于組合以形成平行薄壁型腔體的鋼質(zhì)凸/凹配對模具之間，所述腔體包括截頂?shù)陌肭驙畈糠?，直徑為大約5英寸并且在半球狀腔體的徑向中心處最大偏差為大約I英寸(從模具壁的平表面開始)。模具的注模表面(即，面向彼此以使兩者間的層合物變形的每個模具的表面)在腔體內(nèi)的面向位置處大致彼此平行并一致。不對模具進行預(yù)熱。
[0159]使用粘合劑條帶將每個層合物粘到底部模具。將模具置于未加熱的液壓機(得自美國印第安納州沃巴什卡弗有限公司(Carver, Inc., Wabash, IN))內(nèi)，使凹模具位于底部。將一層可壓縮的聚合物泡沫置于凸模具與液壓機的上板之間。通常，將模具以大約1000磅范圍內(nèi)的夾持力閉合在一起，并將部件保持夾持在模具中大約5至10分鐘以冷卻，然后再取出。據(jù)發(fā)現(xiàn)，該過程令人滿意地將層合物大約5英寸直徑的部分(區(qū)域)熱成形為截頂?shù)陌肭驙钔黄穑撏黄鸢ㄎ挥趯雍衔锏牡谝粋?cè)上的第一凸形表面(如圖11中發(fā)現(xiàn)的典型熱成形層合物的照片中所示)以及位于層合物的熱成形部分的另一側(cè)上的第二凹形表面，該第二表面大致與第一表面平行。熱成形的層合物以極少的翹曲或蠕變保持了該結(jié)構(gòu)。由此產(chǎn)生的熱成形聚酯層合物具有強度和輕質(zhì)的絕佳組合。
[0160]上述測試和測試結(jié)果僅旨在舉例說明而并非預(yù)測，且測試工序的變型可預(yù)計得到不同的結(jié)果。實例部分中的所有定量值均應(yīng)理解為根據(jù)所用工序中涉及的通常所知公差的近似值。給出上述詳細說明及實例僅為清楚地理解本發(fā)明。這些說明和實例不應(yīng)被理解成對本發(fā)明進行不必要的限制。
[0161]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見，本文所公開的具體示例性結(jié)構(gòu)、特征、細節(jié)、配置等在許多實施例中可修改和/或組合。發(fā)明人所設(shè)想的所有此類變型和組合均在所構(gòu)思的發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)限于本文所述的特定說明性結(jié)構(gòu)，而應(yīng)至少擴展至由權(quán)利要求的語言所描述的結(jié)構(gòu)以及這些結(jié)構(gòu)的等同形式。如果在所寫的本說明書和以引用方式并入本文的任何文件中的公開內(nèi)容之間存在沖突或矛盾之處，則以所寫的本說明書為準。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，該方法包括: 經(jīng)外部將熱能遞送到第一移動的聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上，使得所述第一移動的基材的所述第一主粘結(jié)表面為受熱的表面； 經(jīng)外部將熱能遞送到第二移動的聚酯基材的第一主粘結(jié)表面上，使得所述第二移動的基材的所述第一主粘結(jié)表面為受熱的表面； 使所述第一聚酯基材的所述受熱的第一主粘結(jié)表面接近所述第二聚酯基材的所述受熱的第一主粘結(jié)表面； 以及， 將所述第一聚酯基材和所述第二聚酯基材彼此自粘結(jié)以形成聚酯層合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法: 其中所述第一移動的聚酯基材包括第一多孔基材； 其中所述第二移動的聚酯基材包括第二多孔基材； 并且其中所述形成的聚酯層合物為多孔層合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法: 其中所述第一移動的聚酯基材包括第一聚酯膜； 并且， 其中所述第二移動的聚酯基材包括第二聚酯膜； 并且其中所述形成的聚酯層合物為膜層合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法: 其中所述第一移動的聚酯基材包括多孔基材或多孔層合物； 其中所述第二移動的聚酯基材包括膜或膜層合物； 并且其中所述形成的聚酯層合物為多孔/膜層合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法: 其中所述第一移動的聚酯基材包括多孔/膜層合物， 其具有第一主粘結(jié)表面，所述第一主粘結(jié)表面為所述多孔/膜層合物的多孔層的主表面； 并且， 其中所述第二移動的聚酯基材包括膜或膜層合物； 并且其中所述形成的聚酯層合物為膜/多孔/膜層合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法: 其中所述第一移動的聚酯基材包括第一多孔層合物； 并且， 其中所述第二移動的聚酯基材包括多孔基材或多孔層合物； 并且其中所述形成的聚酯層合物為與所述第一多孔層合物相比包括更多個多孔層的多孔層合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法: 其中所述第一移動的聚酯基材包括第一多孔/膜層合物， 其具有第一主粘結(jié)表面，所述第一主粘結(jié)表面為所述第一多孔/膜層合物的多孔層的主表面； 并且， 其中所述第二移動的聚酯基材包括多孔基材或多孔層合物； 并且其中所述形成的聚酯層合物為與所述第一多孔層合物相比包括更多個多孔層的多孔/膜層合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法: 其中所述第一移動的聚酯基材包括第一多孔/膜層合物， 其具有第一主粘結(jié)表面，所述第一主粘結(jié)表面為所述第一多孔/膜層合物的多孔層的主表面； 并且， 其中所述第二移動的聚酯基材包括第二多孔/膜層合物， 其具有第一主粘結(jié)表面，所述第一主粘結(jié)表面為所述第二多孔/膜層合物的多孔層的主表面； 并且其中所述形成的聚酯層合物為膜/多孔/膜層合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一聚酯基材和/或所述第二聚酯基材包括雙軸取向的聚酯膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一聚酯基材和/或所述第二聚酯基材包括聚酯泡沫。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述聚酯泡沫為可熱成形的微多孔聚酯泡沫。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法包括使所述第一聚酯基材的所述受熱的第一主粘結(jié)表面與所述第二聚酯基材的所述受熱的第一主粘結(jié)表面接觸，使得所述第一聚酯基材直接熔融粘結(jié)到所述第二聚酯基材。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中經(jīng)外部將熱能遞送到所述第一移動的聚酯基材的所述第一主粘結(jié)表面上和所述第二移動的聚酯基材的所述第一主粘結(jié)表面上包括將火焰沖擊到所述第一移動的聚酯基材的所述第一主粘結(jié)表面上和所述第二移動的聚酯基材的所述第一主粘結(jié)表面上。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中經(jīng)外部將熱能遞送到所述第一移動的聚酯基材的所述第一主粘結(jié)表面上和所述第二移動的聚酯基材的所述第一主粘結(jié)表面上包括將電磁輻射沖擊到所述第一移動的聚酯基材的所述第一主粘結(jié)表面上和所述第二移動的聚酯基材的所述第一主粘結(jié)表面上。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中經(jīng)外部將熱能遞送到所述第一移動的聚酯基材的所述第一主粘結(jié)表面上和所述第二移動的聚酯基材的所述第一主粘結(jié)表面上包括將受熱的氣態(tài)流體沖擊到所述第一移動的聚酯基材的所述第一主粘結(jié)表面上。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中經(jīng)外部將熱能遞送到所述第一移動的聚酯基材的所述第一主粘結(jié)表面上和所述第二移動的聚酯基材的所述第一主粘結(jié)表面上包括將所述熔化的聚酯擠出物的第一表面沖擊到所述第一移動的聚酯基材的所述第一主粘結(jié)表面上以及將熔化的聚酯擠出物的第二表面沖擊到所述第二移動的聚酯基材的所述第一主粘結(jié)表面上。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一移動的聚酯基材的所述第一主粘結(jié)表面為準無定形的經(jīng)閃光燈照射的表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二移動的聚酯基材的所述第一主粘結(jié)表面為準無定形的經(jīng)閃光燈照射的表面。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述形成的聚酯層合物為可熱成形的多層制品，所述制品包括: 可熱成形的多孔聚酯芯層； 在所述聚酯芯層的所述第一主側(cè)面上的第一雙軸取向的聚酯表層； 以及， 在所述聚酯芯的所述第二主側(cè)面上的第二雙軸取向的聚酯表層， 其中所述芯層和所述第一表層彼此自粘結(jié)并且其中所述芯層和所述第二表層彼此自粘結(jié)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括使所述形成的聚酯層合物熱成形，以使得所述第一聚酯基材和所述第二聚酯基材兩者熱成形的步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一移動的聚酯基材和第二移動的聚酯基材中每一者的整體各自為具有類似組成的聚合物。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法包括對所述第一移動的聚酯基材的至少所述第一主粘結(jié)表面進行閃光燈照射的步驟，所述步驟與將所述第一聚酯基材和所述第二聚酯基材彼此自粘結(jié)以形成所述聚酯層合物一致。
【文檔編號】B32B37/06GK104136220SQ201280060178
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月6日
【發(fā)明者】喬爾·A·熱舍爾, 馬克·A·斯特羅貝爾, 馬修·J·施密特, 杰弗里·P·卡利什, 詹姆斯·M·瓊扎, 易卜拉欣·S·居內(nèi)斯, 杜安·D·范斯勒 申請人:3M創(chuàng)新有限公司