[发明专利]多层复合材料及其制造装置与方法

说明书

美国优先权要求

本申请要求2010年3月18日提交的USSN12/726,642(2010EM091)，2010年3月12日提交的USSN12/723,336(2010EM071)和2010年3月12日提交的USSN12/723,317(2010EM070)的优先权和权益，其中每一篇在此通过参考全文引入。

发明领域

本申请涉及多层复合材料及其制造装置与方法。更特别地，本申请涉及含弹性层和隆起层(ridged layer)的多层复合材料，以及制备该多层复合材料的方法。本申请还特别地涉及具有隆起的收集表面的多束熔喷装置，使用该装置制造多层熔喷复合材料的方法，和由其制造的多层熔喷复合材料。

相关现有技术的说明

弹性体在诸如腰带、侧板、闭锁体系(closure system)和婴儿纸尿布、成人失禁以及个人卫生服装之类的应用中可用作弹性非织造织物或者薄膜。大多数这些弹性闭锁采用含非织造材料的面层制造，所述非织造材料的性质为塑性且提供美学特性，例如触感(touch)和手感(feel)。这些的实例包括在美国公布No.2008/0045917中公开的那些。塑性面层夹在弹性(中间)层当中，所述弹性层拥有橡胶状手感，这对于皮肤接触来说典型地是非所需的。

已有的产品包括下述的复杂层压体：弹性膜，例如苯乙烯嵌段共聚物(“SBC”)或聚氨酯作为弹性膜(所述弹性膜可具有在该膜上共挤出的聚烯烃表层，以防止粘连(blocking))和非织造织物(以便提供恰当的美学(柔软度，蓬松度，缓冲垫状织构))，和在一些结构中，热熔胶合层（以粘结非织造织物到弹性膜的任何一侧上）。这类结构一旦形成，则典型地要求活化。术语“活化”是指其中弹性层压体物理拉伸的方法，以便除去因构造该层压体所使用的方法导致存在的约束力(constraint)。典型地，约束力是由于非弹性组分，例如聚烯烃表层、粘合剂和非织造面层导致的。机械拉伸或活化工艺拉伸非弹性组分或者使之断裂，以除去约束力，并产生由弹性膜控制的弹性复合材料。机械拉伸或活化典型地导致一旦拉伸，则可恢复到最多但不超过在活化工艺过程中施加的拉伸量的层压体。

此外，这些复合材料典型地要求打孔或穿孔膜，使得层压体可呼吸。这一方法牵涉控制的穿孔/撕裂膜且具有与膜故障和增加的废料率有关的担心。

在美国专利Nos.5,272,003；5,366,782；6,075,179；6,342,565；和7,026,404；美国公布Nos.2008/0199673；2008/0182116；2008/0182940；2008/0182468；2006/0172647；2005/0130544；2005/0106978；和PCT专利申请公布No.WO 2008/094337中讨论了这一领域的工作。

在美国专利Nos.4,103,058；4,177,312；4,252,590；和4,042,740中公开了构图的非织造网状物及其制造方法。

需要具有所需的美学质量且不要求机械活化的弹性非织造复合材料。还需要制造这些多层复合材料的新装置与方法。

发明概述

提供制造多层复合材料的装置与方法，和具有隆起层的多层复合材料。

在一个实施方案中，本发明包括制造多层复合材料的装置，该装置包括第一挤出机；与第一挤出机相连用以生产第一层的第一模头；第二挤出机；与第二挤出机相连用以生产第二层的第二模头；中间挤出机；与中间挤出机相连用以生产中间层且其位置使得中间层在第一和第二层之间的中间模头；为收集第一层而定位的第一收集表面；为收集第二层而定位的第二收集表面，其中第一和第二收集表面产生第一层，第二层和中间层穿过其中形成多层复合材料的辊隙，和其中第一和第二收集表面中的至少一个隆起。

在一个实施方案中，本发明包括制造多层复合材料的装置，该装置包括：第一挤出机；与第一挤出机相连用以生产第一层的第一模头；第二挤出机；与第二挤出机相连用以生产第二层的第二模头；为收集第一层而定位的隆起的第一收集表面；为收集第二层而定位的隆起的第二收集表面，其中第一和隆起的第二收集表面产生第一层和第二层穿过其中形成多层复合材料的辊隙。

在一个实施方案中，本发明概括制造多层复合材料的装置，该装置包括：第一挤出机；与第一挤出机相连用以生产第一层的第一模头；第二挤出机；与第二挤出机相连用以生产第二层的第二模头；中间挤出机；与中间挤出机相连用以生产中间层且其位置使得中间层在第一和第二层之间的中间模头；和为收集第一层、第二层和中间层形成多层复合材料而定位的隆起的收集表面。