CN106029240B - 制造带不均匀涂层的制品的方法与设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于将涂覆材料施加到基材上以得到不均匀涂覆材料层的设备和方法，该方法包括下列步骤：提供具有腔和与腔流体连通的多个分配出口的分配歧管；在基材和分配出口之间在第一方向上形成相对运动；和在不与第一方向平行的第二方向上同时平移多个分配出口时，从分配出口分配涂覆材料。使用该方法可制备具有可用的不均匀涂层的带涂层制品，尤其是用作建筑结构包裹物的蒸汽可透式阻挡空气和湿气的自粘膜。

Description

制造带不均匀涂层的制品的方法与设备
技术领域
本发明整体涉及向基材施加涂层，更具体地涉及施加不均匀涂层。
背景技术
制造多种商用产品包括向不定长度的片状或卷筒状基材施加涂层的步骤。对于某些应用来说，希望在基材上施加完整均匀的涂层，但在另一些应用中，则希望施加不均匀涂层，例如多个条带形式的不均匀涂层。可直接向基材施加不均匀涂层，或先向中间表面施加不均匀涂层，再把不均匀涂层转移到基材；也可以在基材之前的均匀涂层上重叠施加不均匀涂层。例如，已描述过(诸如在授予Maier的PCT专利公布WO2011/087657中)使用针形管向涂布辊施加涂覆材料的条带。
发明内容
一方面，本发明描述了将涂覆材料施加到基材上的方法，包括下列步骤：提供具有腔和与腔流体连通的多个分配出口的分配歧管；在基材和分配出口之间在第一方向上形成相对运动；和在不与第一方向平行的第二方向上同时平移所述多个分配出口时，从这些分配出口分配涂覆材料。
第二方面，本发明描述了涂覆制品，该制品包括基材、第一涂层和第二涂层，基材具有在纵向及横向上均在第一纵向边缘和第二纵向边缘之间延伸的主表面；第一涂层在纵向上连续但在横向上不连续地以相对于纵向边缘而变化的第一图案设置在主表面上；第二涂层在纵向上连续但在横向上不连续地以第二图案设置在基材上。
在上述方法的一些示例性实施方案中，多个分配出口形成阵列。在这些或其他实施方案中，多个分配出口由与腔流体连通的多个针形管构成。在一些存在针形管的实施方案中的一些中，采用对齐条来固定针形管之间的间距。在这些实施方案中的一些中，该间距大体上均匀，但在另一些实施方案中，该间距大体上不均匀。
在一些实施方案中，沿第二方向被平移的是分配歧管，从而沿第二方向平移多个分配出口。在另一些采用针形管的替代实施方案中，分配歧管静止不动，而针形管沿第二方向平移，从而沿第二方向平移多个分配出口。在这些替代实施方案中，通过平移对齐条而方便地实现针形管的平移。
在一些实用的实施方案中，第二方向与第一方向垂直。尤其是使用不定长度的卷筒状基材时，第一方向将是不定长度的方向，第二方向将与第一方向垂直。本领域的技术人员可相对于不定长度的卷筒状基材，将这两种方向分别描述为“纵向”和“横向”。在这些或其他实施方案中，平移可以是振荡的方式。
在一些实施方案中，上述方法还包括提供第二分配歧管，该歧管也具有腔和与腔流体连通的多个第二分配出口；然后从第二分配出口分配第二涂覆材料。在这些实施方案中的一些中，沿着不与第一方向平行的方向同时平移第二分配出口。在这些实施方案中的另一些中，所述多个第二分配出口相对于基材保持静止。在沿着不与第一方向平行的方向同时平移第二分配出口的实施方案中，平移的方式和/或频率可与由第一分配出口经历的平移类似或不同。
在采用第二分配歧管的实施方案中，第一涂覆材料可与第二涂覆材料相同或不同。在这些类型的实施方案的任一个中，由第一涂覆材料和第二涂覆材料涂布的基材的区域可重叠，也可完全分离。在前述类型实施方案中的一些中，在基材上形成了被第一涂覆材料和第二涂覆材料完全围绕的无涂层区域。
在上述任一个实施方案中，所述分配歧管分成包含所述腔的歧管和具有分配出口的可移除喷射筒。在这些实施方案中的一些中，分配出口将包括与可移除喷射筒流体连通的针形管。
示例性实施方案列表
A.一种将涂覆材料施加到基材的方法，该方法包括：
提供具有腔和与腔流体连通的多个分配出口的分配歧管；在基材和分配出口之间在第一方向上形成相对运动；和在沿着不与第一方向平行的第二方向同时平移所述多个分配出口时，从这些分配出口分配涂覆材料。
B.根据实施方案A所述的方法，其中分配歧管沿第二方向平移，从而沿第二方向平移多个分配出口，任选地，其中基材沿第一方向相对于分配歧管运动。
C.根据实施方案A或B所述的方法，其中多个分配出口形成分配出口阵列。
D.根据实施方案A、B或C中任一项所述的方法，其中多个分配出口由与腔流体连通的多个针形管构成。
E.根据实施方案D所述的方法，其中分配歧管还包括用于固定每个针形管之间的相对间距的对齐条，并且另外地，其中所述相对间距大体上均匀。
F.根据实施方案D所述的方法，其中分配歧管还包括用于固定每个针形管之间的相对间距的对齐条，并且另外地，其中所述相对间距大体上不均匀。
G.根据前述任一项实施方案所述的方法，其中分配歧管可被分隔成包含腔的歧管室和具有多个针形管的可移除喷射筒。
H.根据前述任一项实施方案所述的方法，其中第二方向与第一方向垂直。
I.根据前述任一项实施方案所述的方法，其中平移是振荡的方式。
J.根据前述任一项实施方案所述的方法，该方法还包括提供第二分配歧管，该歧管具有腔和与腔流体连通的多个第二分配出口；然后从第二分配出口分配第二涂覆材料。
K.根据实施方案J所述的方法，其中第二分配歧管沿着不与第一方向平行的方向同时平移。
L.根据实施方案J或K所述的方法，其中在基材上形成了被第一涂覆材料和第二涂覆材料完全围绕的无涂层区域。
M.根据实施方案L所述的方法，其中第一涂覆材料与第二涂覆材料不同。
N.根据实施方案E或F所述的方法，其中平移通过运动对齐条来实现。
O.一种涂覆制品，该涂覆制品包括：
具有主表面的基材，所述主表面在纵向上在第一纵向边缘和第二纵向边缘之间延伸，并且在横向上在所述边缘之间延伸；
第一涂层，所述第一涂层在纵向上连续并且在横向上不连续，所述第一涂层以相对于所述纵向边缘而变化的第一图案设置在所述主表面上；和
第二涂层，所述第二涂层在纵向上连续并且在横向上不连续，所述第二涂层以第二图案设置在基材上。
P.根据实施方案O所述的制品，其中第二图案与纵向边缘平行。
Q.根据实施方案P所述的制品，其中第二图案不接触第一图案。
R.根据实施方案P所述的制品，其中第二图案接触第一图案。
S.根据实施方案P所述的制品，其中第二涂层图案相对于纵向边缘变化。
T.根据实施方案S所述的制品，其中第二图案不接触第一图案。
U.根据实施方案S所述的制品，其中第二图案接触第一图案，并且其中基材上形成了多个无涂层区域，其中每个区域都被第一涂层和第二涂层两者完全围绕。
V.根据实施方案O-U中任一项所述的制品，其中第一涂覆材料与第二涂覆材料不同。
W.根据实施方案V所述的制品，其中第一涂覆材料和第二涂覆材料为粘合剂。
X.根据实施方案W所述的制品，其中第一涂覆材料和第二涂覆材料被配制成尤其有利地粘附到两种不同的表面状况。
Y.一种蒸汽可透式阻挡空气和湿气的自粘膜，该膜包括：
基材、第一粘合剂材料的第一层和第二粘合剂材料的第二层，其中基材具有相对的第一主表面和第二主表面，这两个主表面在纵向及横向上均在第一纵向边缘和第二纵向边缘之间延伸；
第一粘合剂材料的第一层在纵向上连续但在横向上不连续地以相对于纵向边缘而变化的第一图案设置在主表面上；
第二粘合剂材料的第二层在纵向上连续但在横向上不连续地以第二图案设置在基材上。
Z.根据实施方案Y所述的膜，其中基材包含选自下列的(共)聚合物：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、环烯烃以及它们的组合。
AA.根据实施方案Y或Z所述的膜，其中第一粘合剂材料和第二粘合剂材料是不同的粘合剂材料，任选地，其中第一粘合剂材料和第二粘合剂材料各自包含选自下列的压敏粘合剂：溶剂基压敏粘合剂、无溶剂热熔型压敏粘合剂、水基压敏粘合剂，或这些材料的组合。
BB.根据实施方案Y、Z或AA中任一项所述的膜，其中至少一个不均匀粘合剂层形成的图案选自中心不含粘合剂的圆形、中心不含粘合剂的多边形或多个粘合剂带，其中所述多个粘合剂带具有介于中间的不含粘合剂的带。
CC.一种根据实施方案A-N中任一项所述的方法制成的蒸汽可透式阻挡空气和湿气的自粘膜。
DD.根据实施方案Y、Z、AA、BB或CC中任一项所述的膜，其中所述膜应用于建筑结构。
以上汇总了本发明的示例性实施方案的各种方面和优点。上文的发明内容并非旨在描述本发明的当前某些示例性实施方案的每个例示的实施方案或每种实施方式。下面的附图和具体实施方式更具体地举例说明使用本文所公开的原理的某些优选实施方案。
附图说明
图1是适用于执行本发明方法的涂布设备的透视图。
图2是双涂布设备的透视图。
图3是可供选择的涂布设备的透视图。
图4是使用图2所示的双涂布设备制备的一定长度的带涂层基材的平面图。
图5是使用图2所示的双涂布设备制备的不同长度的带涂层基材的平面图。
在这些附图中，类似的附图标号表示类似的元件。虽然以上附图(可不按比例绘制)阐述了本发明的各种实施方案，但还可以想到其他实施方案，如具体实施方式部分指出的那些。在所有情况下，本发明都通过陈述示例性实施方案、而不是通过明确的限制来描述当前公开的发明内容。应当理解，本领域的技术人员可设计出许多其他修改形式和实施方案，这些修改形式和实施方案都属于本发明的范围和实质。
具体实施方式
最近，共同待审且共同转让的PCT专利公布WO2011/087657公开了使用针形管向涂布辊施加涂覆材料条带这一做法。共同待审且共同转让的PCT专利公布WO2011/159276和PCT专利公布WO2013/090575公开了利用针形管的其他涂布设备。
本发明描述的涂布方法包括在同时平移多个分配出口时，从所述多个分配出口分配涂覆材料。在实用的实施方案中，所述多个分配出口位于与分配歧管的腔流体连通的针形管的远端处。
对于以下给出定义的术语的术语表，除非在权利要求书或说明书中别处给出了不同的定义，否则整篇申请应以这些定义为准。
术语表
尽管说明书和权利要求书通篇使用的某些术语大部分为人所熟知，但仍可能需要解释一下。应当理解，如本文所用：
术语“均聚物”是指以宏观尺度观察时，只看到其表现出单相的物质。
术语“(共)聚合物”包括均聚物和共聚物，以及可由可混溶共混物例如通过共挤出或反应(包括例如酯交换反应)生成的均聚物或共聚物。术语“共聚物”包括无规共聚物、嵌段共聚物和星形(如树枝状)共聚物。
与单体或低聚物有关的术语“(甲基)丙烯酸酯”是指作为醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的反应产物形成的乙烯基官能化烷基酯。
有关特定层的术语“邻接”意指该特定层在与另一层连接或附接的位置处，要么彼此靠近(即，相邻)并直接互相接触，要么彼此接续但不直接接触(即，存在介于这两层之间的一个或多个附加层)。
我们针对本发明公开的带涂层制品中各元件的位置，使用了诸如“在……顶上”、“在……上面”、“在……上方”、“覆盖在……上”、“在……最上面”、“在……下面”等取向术语，这些术语都是指元件相对于水平设置且面向上方的基材的位置。然而，除非另外指明，否则这并不意味着在制造过程中或制造完成后，基材或制品应当具有任何特定的空间取向。
我们在描述某个层相对于本发明制品的基材或另一元件的位置时，使用的术语“外覆”是指该层位于基材或另一元件顶上，但未必与基材或另一元件接续。
我们在描述某个层相对于其他层的位置时，使用的术语“被……分隔”是指该层定位在另外两个层之间，但未必与这两个层中的任一层接续或相邻。
提及数值或形状的术语“约”或“大约”意指该数值或特性或特征的+/-5％，但明确包括准确的数值。例如，粘度为“约”1Pa·s是指粘度在0.95Pa·s至1.05Pa·s范围内，但也明确包括恰好为1Pa·s的粘度。类似地，“大体上为正方形”的周界旨在描述有四个侧边缘的几何形状，其中每个侧边缘的长度为其他任一侧边缘长度的95％至105％，但也包括每个侧边缘的长度完全相等的几何形状。
提及特性或特征的术语“大体上”意指该特性或特征表现出的程度大于该特性或特征的相反面表现出的程度。例如，“大体上”透明的基材是指透过辐射(例如，可见光)的能力强于不让辐射透过(例如，吸收和反射辐射)的能力的基材。因此，入射到其表面上的可见光的50％以上从其透过的基材是大体上透明的，而入射到其表面上的可见光只有50％或不到50％从其透过的基材是大体上不透明的。
如本说明书和所附实施方案中所用，除非内容清楚指示其他含义，否则单数形式的“一个/一种”、“该”和“所述”均包括多个指代物。因此，例如，提及包含“一种化合物”的细旦纤维意味着这种纤维包含两种或更多种化合物的混合物。如本说明书和所附实施方案中所用，除非内容清楚指示其他含义，否则术语“或”的含义通常包括“和/或”。
如本说明书中所用，由端点表述的数值范围包括该范围囊括的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4、和5)。
除非另外指明，否则说明书和实施方案中使用的所有表达数量或成分、性质量度等的数值在所有情况下均应理解成受术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附实施方案列表中列出的数值参数都可根据本领域技术人员使用本发明的教导内容寻求获得的所需性质而变化。在最低程度上，并且不试图将等同原则的应用限制到受权利要求书保护的实施方案的范围内，至少应该根据所记录数值的有效数位和通过惯常的四舍五入法来解释每一个数值参数。
在不脱离本发明的实质和范围的前提下，可对本发明的示例性实施方案进行各种修改和更改。因此，应当理解，本发明的实施方案不限于下文将描述的示例性实施方案，而是受权利要求书中提出的限制及其任何等同物约束。
示例性涂布设备及工艺
现在将具体参照附图描述本发明的各种示例性实施方案。
参见图1，图中示出了适用于实施本发明所述方法的涂布设备20的透视图。涂布设备20包括在支承件23上面的分配歧管22。分配歧管22的内部具有腔24(在此图中用虚线表示)。多个针形管26与腔24流体连通。设置了快速脱开配件28，便于在设备20的工作间歇清洁设备，还便于改变由该设备生成的涂布图案的宽度。得自美国俄亥俄州索伦的世伟洛克公司(Swagelok,Solon,OH)的快速脱开配件被认为是适用的配件。涂覆材料从泵经由入口端口(在本视图的远侧)供应到腔24。
针形管26的末端为多个分配出口30，这些分配出口相应地也与腔24流体连通。在一些实施方案中，诸如图中示出的那样，分配出口30形成阵列。该阵列可为本附图中示出的线性阵列，但出于某些目的，非线性阵列可能更实用。在一些实用的实施方案中，分配出口30沿分配歧管22等距间隔开，但例如在设备20所涂布的制品将在下游操作中被切割成若干部分的情况下，间距不均匀也可能是实用的。
在图示实施方案中，针形管26之间(相应地，分配出口30之间)的间距由对齐条32固定。对齐条32便利地附接到板34，板34继而附接到滑块36。滑块36以可滑动的方式安装在附接到机架39的轨道38上。滑块36沿轨道38的运动受联动条40控制，联动条40以可枢转的方式安装在滑块36上。联动条40的另一端以可枢转的方式安装在转子42上，转子42可由电机44驱动旋转。转子42具有若干附接孔46，这些附接孔与电机44的旋转轴线的距离各不相同。运用这套机构，通过启动电机44可让滑块36进行往复运动。选择将联动条40附接到附接孔46，就很容易改变往复运动的幅度。而为电机44选择速度设定值，就很容易控制该往复运动的频率。
在一些实施方案中，针形管便利地由不锈钢制成。也可使用其他可成型为中空导管的材料，诸如聚合物。此外，在诸如图1所示的包括对齐条32和刚性板34的实施方案中，可使用非刚性材料(诸如硅橡胶管)来形成针形管26。
现在参见图2，图中示出了双涂布设备50。双涂布设备50包括第一分配歧管20和第二分配歧管20a。便利地，第一分配歧管20和第二分配歧管20a均如图1所述那样构造，但要是存在两个或更多个分配歧管，则它们不必彼此类似。本附图示出了电机控制器45和电机控制器45a，它们分别用于控制位于第一分配歧管20和第二分配歧管20a上的电机44和电机44a，并为电机44和电机44a供电。第一分配歧管20具有第一分配出口30，第二分配歧管20a具有第二分配出口30a，这些分配出口都布置在基材60附近。
基材60的纵向为“L”，横向为“C”。在本附图中，基材60正沿第一方向“D”传输经过分配出口30和分配出口30a。用来传输基材60的具体装置并不是影响本发明实用性的关键因素，通常情况下，技术人员所知可用于传输基材的各式机构中的任一种都能满足要求。在传输基材60时，沿着不与第一方向平行的第二方向同时平移多个第一分配出口30。这通过操作电机44运动对齐条32来实现。在示出的实施方案中，第二方向便利地碰巧与横向“C”同向，但这并不是影响本发明实用性的关键因素。
基材60沿“D”方向运动，结合多个第一分配出口30沿“C”方向往复运动，使得正从多个第一分配出口30分配的第一涂覆材料以正弦曲线图案70铺设到基材60上。现已发现，往复运动频率在约0.16Hz至6.16Hz范围内是实用的。在本附图中，多个第二分配出口30a不进行往复运动，这使得正从多个第二分配出口30a分配的第二涂覆材料以直线图案72铺设到基材60上。
现在参见图3，图中示出了可供选择的涂布设备20b的透视图。涂布设备20b在一些方面与图1所示的涂布设备20相似，不同的是整个分配歧管22b被安装到滑块36b上，滑块36b本身又以可滑动的方式安装到支承件23b上的轨道38b。电机控制器45b操作电机44b时，转子42b和联动条40b直接带动分配歧管22b往复运动。这继而带动针形管26b往复运动，致使分配出口30b往复运动。当在第二方向上的总位移量小、或者传输基材的速度较慢时，这种变型构造可能是实用的。
图1至图3所示的转子和联动条机构并不是设想用于平移分配出口的唯一机构。例如，可采用某种机构将步进电机连接到分配歧管或对齐条。类似地，可采用线性位移传感器。这类替代装置可与基材的传输速度同步，因而可用第一涂覆材料和/或第二涂覆材料铺设复杂的非正弦曲线图案。
示例性带涂层制品
现在参见图4，图中示出了使用图2所示的双涂布设备制备的一定长度的带涂层基材60的平面图。基材60上第一涂覆材料铺设的正弦曲线图案70与第二涂覆材料铺设的直线图案72重叠。尽管在应用第一分配歧管和第二分配歧管的情况下，这种重叠也不是本发明必需的；可布置第一分配出口和第二分配出口的定位和间距，使两种涂覆材料铺设的图案不重叠。第一涂覆材料可与第二涂覆材料相同或不同。在一些应用(例如伤口护理产品)中，在基材上形成被第一涂覆材料和第二涂覆材料完全围绕的无涂层区域可能是实用的。区域80就是一个这种区域。第一涂覆材料和第二涂覆材料可独立地为粘合剂。在一些应用中，第一涂覆材料和第二涂覆材料均是粘合剂，被配制成尤其有利地粘附到两种不同的表面状况。例如，就伤口敷料来说，可能理想的是，用非常适合附着到干燥皮肤的粘合剂铺设一种图案，同时用非常适合附着到湿润皮肤的粘合剂铺设另一种图案。所以，不论患者的皮肤呈现何种状态，产品都能顺利附着。
现在参见图5，图中示出了使用图2所示的双涂布设备制备的不同长度的带涂层基材60的平面图。基材60上第一涂覆材料铺设的第一正弦曲线图案70与第二涂覆材料铺设的第二正弦曲线图案70’重叠。就像图4所示的实施方案那样，这种重叠不是本发明必需的，而且第一涂覆材料可与第二涂覆材料相同或不同。在一些应用(例如伤口护理产品)中，在基材上形成被第一涂覆材料和第二涂覆材料完全围绕的无涂层区域可能是实用的。区域80就是一个这种区域。
蒸汽可透式阻挡空气的自粘膜
在本发明优选的一些实施方案中，带涂层制品为蒸汽可透式阻挡空气的自粘膜。本发明公开的蒸汽可透式膜通常为一般以卷筒形式提供的柔性片材或柔性薄膜，这种膜能允许蒸汽形式的水透过。这种片材或薄膜可以是微孔、微穿孔片材或薄膜，或另一些类型的蒸汽可透式片材或薄膜。微孔片材或薄膜是具有微观孔洞的非穿孔型连续微纤维卷材，其中微观孔洞足够大以允许水蒸汽穿过，但又足够小以阻挡空气和液态水。微穿孔膜取决于机械销穿孔和/或薄膜层合构建的特性。尽管上文提到的这两种类型的片材或薄膜均为蒸汽可透式，但本发明优选微孔型的片材或薄膜，原因是这种类型的片材或薄膜不太能透过液态或重力形式的水或水分。
可用的蒸汽可透式阻挡空气的膜通常将是片材或薄膜，其宽度(沿横向(XD)的尺寸)典型地在约30cm至250cm、更典型地在约60cm至160cm范围内，其长度(沿纵向(MD)的尺寸)典型地在约5m至80m、更典型地在约15m至40m范围内，并且该膜优选地以卷筒形式提供。
在一些有利的示例性实施方案中，该膜为自粘膜，包括蒸汽可透式纺粘非织造聚烯烃织物基材，该基材的一面(也就是一个主表面)涂布有(或更确切地说，部分涂布有)粘合剂材料，优选地涂布有压敏粘合剂材料，更优选地涂布有无溶剂(或称热熔型)压敏粘合剂。可移除的剥离片材或衬垫可有利地接触粘合剂并覆盖在粘合剂上，以便防止粘合剂附着到卷筒形式基材的背侧(即，未涂布粘合剂的)主表面上，从而防止卷筒状自粘膜“粘连”。在将自粘膜应用于建筑结构之前，移除剥离衬垫。或者，基材的背侧主表面可包括覆盖或外覆其上的低表面能剥离层或低附着力背胶层(LAB)；在无衬垫制品中优选地使用这类实施方案。
示例性基材
相对而言，基材的性质并不影响本发明的实用性。在一些实用的实施方案中，基材将是不定长度的材料的卷材，由常规的卷材处理技术传输。可采用多孔聚合物材料和无孔聚合物材料，包括固态膜、织造和非织造的卷材、纸张以及织物。基材可包括柔性的玻璃片材或玻璃卷材。有关可如何在这类实施方案中成功处理柔性的玻璃片材或玻璃卷材的方式的论述，可见于标题为“Composite Glass Laminate and Web Processing Apparatus”(复合式玻璃层合物与卷材加工设备)的共同待审且共同转让的美国专利申请No.61/593,076(代理人案卷号69517US002)，该专利申请全文以引用方式并入本文。
蒸汽可透式纺粘非织造聚烯烃基材片材是众所周知的，并且可商购获得。这种片材通常由聚乙烯和/或聚丙烯制成。将纺粘非织造聚烯烃基材片材制成蒸汽可透式的工艺也是众所周知的。Mukhopadhyay(Journal of Industrial Textiles 2008:37:225(《工业纺织品杂志》，2008年，第37卷，第225页))综合评论了防水型透气织物及其应用。
在一些示例性实施方案中，蒸汽可透式阻挡空气的自粘膜优选地满足ASTM E2179中所述的阻挡空气的需求。本发明所述的基材片材通常既提供防水层、又提供气密层，两者均如AC 38(ICC-ES)和ASTM E 2179所定义。在某些示例性实施方案中，蒸汽透过率优选地大于10泼姆、更优选地大于15泼姆、最优选地大于20泼姆(根据ASTM E96A，在75℉或约24℃下测得)。一般来讲，可轻而易举地选择或制造满足上述的防水防空气标准以及蒸汽渗透性标准的基材片材。
在某些示例性实施方案中，选择微孔片材或薄膜作为基材。合适的微孔片材或薄膜优选地为美国专利No.3,532,589和No.5,972,147中所述的纺粘或纤维粘合聚烯烃。优选的聚烯烃是聚乙烯和聚丙烯。一种合适的微孔片材可从美国特拉华州威明顿市杜邦公司(E.I.DuPont deNemours Corp.,Wilmington,DE)以商标TYVEKTM购得。其他合适的微孔片材包括美国专利No.5,317,035所述的取向聚合物薄膜，该薄膜含有乙烯-丙烯嵌段共聚物。这类薄膜可作为APTRATM薄膜商购获得(可购自美国佐治亚州亚特兰大市英国石油-阿莫科公司(BP-Amoco Corp.,Atlanta,Georgia))。
所述片材或薄膜可用多种类型的稀松布材料来加强，或可层合至其他蒸汽可透式片材或薄膜，诸如用于改善强度和其他物理特性的非织造聚丙烯或非织造聚酯。一般来讲，阻挡空气的自粘膜的典型厚度为0.001英寸至0.04英寸(约25.4微米至1016微米)、优选地为0.001英寸至0.025英寸(25.4微米至635微米)。
在另外的可供选择的示例性实施方案中，选择(共)聚合物片材或薄膜作为基材。合适的(共)聚合物材料包括(例如)：聚酯，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乳酸(PLA)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)；聚酰亚胺，诸如KAPTONTM(购自美国特拉华州威明顿市杜邦公司(E.I.DuPont deNemours Corp.,Wilmington,DE))；聚碳酸酯，诸如LEXAN(购自美国马萨诸塞州皮茨菲尔德沙伯基础创新塑料公司(SABIC Innovative Plastics,Pittsfield,MA))；环烯烃聚合物，诸如ZEONEX或ZEONOR(购自美国肯塔基州路易斯维尔市瑞翁化学公司(ZEON Chemicals L.P.,Louisville,Ky.))；等等。
示例性涂覆材料
相对而言，涂覆材料的性质并不影响本发明的实用性，只要涂覆材料的粘度允许其从腔穿过针形管被推送至分配出口即可。可经由本发明公开的方法有利方便地涂覆的涂覆材料，包括粘合剂、低附着力背胶、表面改性剂和阻挡层。
某些可用的涂覆材料包括单体或低聚物，这些单体或低聚物在被涂布于基材上之后旨在被固化。这类材料包括能够借助加热、光化辐射、电离辐射或这些处理方式的组合而被方便地固化的材料。可使用任何形式的电磁辐射，例如可使用紫外线辐射和/或热来固化液体组合物。也可使用电子束辐射。据称，上述液体组合物采用光化辐射(也就是导致产生光化活性的辐射)固化。例如，光化辐射可包括约250nm至约700nm的辐射。光化辐射源包括钨卤灯、氙弧灯和汞弧灯、白炽灯、杀菌灯、荧光灯、激光器和发光二极管。可使用高强度连续发射***来提供紫外线辐射，例如使用购自辐深紫外线***公司(Fusion UV Systems)的那些***。
使用紫外线辐射来固化时，可在涂覆材料中使用光引发剂。用于自由基固化的光引发剂包括有机过氧化物、偶氮化合物、奎宁、硝基化合物、卤酰、腙、巯基化合物、吡喃鎓化合物、咪唑、氯三嗪、安息香、安息香烷基醚、酮、苯酮等等。例如，粘合剂组合物可包含以商品名LUCIRIN TPOL购自巴斯夫公司(BASF Corp.)的2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯，或以商品名IRGACURE 184购自汽巴特殊化学品公司(Ciba Specialty Chemicals)的1-羟基环己基苯基甲酮。按可聚合组合物中的低聚材料和单体材料的重量计，光引发剂常以约0.1重量％至10重量％或0.1重量％至5重量％的浓度使用。
涂覆材料可任选地包含一种或多种添加剂，诸如链转移剂、抗氧化剂、稳定剂、阻燃剂、粘度调节剂、消泡剂、抗静电剂和润湿剂。如果光学粘合剂需要颜色，则可使用着色剂，诸如染料和颜料、荧光染料和颜料、磷光染料和颜料。
粘合剂
在某些示例性实施方案中，选择粘合剂材料作为涂覆材料，其中粘合剂材料更优选地是压敏粘合剂(PSA)材料，甚至更优选地是无溶剂(或称热熔型)可涂布PSA。优选地，基材片材的一面涂布有或部分涂布有压敏粘合剂。可使用任何用于将膜粘附至建筑结构(例如建筑物)的压敏粘合剂。这些压敏粘合剂既包括蒸汽可透式压敏粘合剂、又包括蒸汽不可透式压敏粘合剂。蒸汽不可透式压敏粘合剂的一个示例是橡胶改性柏油(沥青)压敏粘合剂或合成橡胶压敏粘合剂。这类压敏粘合剂是本领域熟知的。
优选地，选择无溶剂(或称热熔型)粘合剂作为粘合剂；但在某些示例性实施方案中，可使用溶剂基粘合剂、水基粘合剂或其他类型的粘合剂，诸如由可聚合单体或低聚物制得的辐射固化(例如紫外线(UV)辐射固化或电子束固化)(共)聚合物。优选地，施加的粘合剂是发粘的(即，粘性的)，并具有压敏特性。
合适的热熔型粘合剂可包含诸如下列的成分：(共)聚合物，诸如丁基橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-丁二烯(SB)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)和乙烯乙酸乙烯酯(EVA)；树脂，诸如烃类树脂和松香型树脂、天然蜡和石油蜡、油类、柏油及其他。
溶剂基粘合剂可包含溶解或分散在溶剂媒介中的诸如上文列出的那些成分。
水基粘合剂通常以(共)聚合物材料的乳浊液为基础。
合适的(共)聚合物材料包括乙酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸的均聚物和共聚物，诸如乙酸乙烯酯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物以及苯乙烯-丙烯酸共聚物、氯乙烯-丙烯酸共聚物、柯赫酸乙烯与其他物质的共聚物。
从便于生产的角度出发，优选的粘合剂为热熔型粘合剂，要施加这种粘合剂，只需将其熔融，而无需排放既污染环境、又可能需要再冷凝的溶剂。
水基粘合剂可具有以下缺点：施加这种粘合剂时，通常需要额外使用干燥箱或加热灯来将水分蒸发。
如果使用的是蒸汽可透式压敏粘合剂，则可用其完全涂布基材片材的一面。而如果使用的是蒸汽不可透式压敏粘合剂，则只能用粘合剂涂布基材片材的一部分，这部分占基材片材表面积的比例典型地在约20％至85％、更典型地在约30％至80％、最典型地在40％至70％范围内。换言之，为了保持膜具有足够强的蒸汽渗透性，基材片材表面积的至少15％至80％、优选20％至70％、最优选30％至60％应当不具有粘合剂。
所述粘合剂的适宜涂布厚度可为0.001英寸至0.1英寸(约2.54mm至254mm)，但该涂布厚度优选地为0.003英寸至0.025英寸(约7.62mm至63.5mm)、最优选地为0.005英寸至0.02英寸(约12.7mm至50.8mm)。
如上所述，可用可剥离的剥离片材或衬垫来保护粘合剂，使得能够以卷筒形式进行包装。合适的剥离片材是上面覆盖有低表面能(例如，硅树脂)防粘表面涂层的纸质片材或(共)聚合物薄膜片材。
粘合剂图案
为使涂布粘合剂的膜保持所需的水蒸汽透过水平，优选地以非连续薄膜的形式将粘合剂施加到蒸汽可透式膜上，以便保持基材表面上的某些部分、斑点或区域不被粘合剂涂布。一般来讲，粘合剂薄膜在所述膜的表面上形成貌似粘合剂“海洋”围绕大量膜“海岛”但又未淹没这些“海岛”的结构。
为阻止空气在膜和膜所粘合的基材之间侧向运动，继而从膜的搭接处穿过，可使膜上涂布粘合剂的区域交错，以隔离未涂布粘合剂的区域，因而消除空气可从中侧向穿过的通道。这可通过任何数量的图案实现，诸如中心不含粘合剂的相交圆形、粘合剂形成的相交正方形或矩形、棋盘格图案的相交条带，等等。
可按适当的面积施加粘合剂，以使片材实现附着力和蒸汽透过性的最佳平衡，施加的粘合剂占膜一面面积的比例为5％至99％、优选地为25％至90％、最优选地为50％至80％。
粘合剂的局部涂层可按随机方式或以特定图案施加。某些示例性的粘合剂局部涂层在例如美国专利No.3,039,893、No.3,426,754、No.5,374,477、No.5,593,771、No.5,895,301、No.6,495,229和No.6,901,712中描述。
现将参照以下非限制性实施例进一步详细描述操作本发明示例性实施方案的步骤。提供这些实施例是为了进一步说明各种具体的优选实施方案和优选技术。然而应当理解，在不脱离本发明范围的前提下，可作出多种变化和修改。
实施例
这些实施例仅是为了进行示意性的说明，并不意在过度限制所附权利要求书的范围。尽管阐述本发明广义范围的数值范围和参数为近似值，但具体实施例中示出的数值都被尽可能精确地记录。然而，任何数值都不可避免地包含一定程度的误差，这些误差必然是由相应试验测量过程中存在的标准偏差引起的。在最低程度上，并且不试图将等同原则的应用限制到权利要求书的范围内，至少应该根据所记录数值的有效数位和通过惯常的四舍五入法来解释每一个数值参数。
材料概述
除非另外指明，否则实施例和说明书其余部分中的所有份数、百分比、比例等均按重量计。除非另外指明，否则使用的溶剂和其他试剂都可购自美国威斯康星州密尔沃基市西格玛-奥德里奇化学公司(Sigma-Aldrich Chemical Company,Milwaukee,WI)。
实施例1：
准备大致如图1所示的设备。把针形管的分配出口定位在常规卷材处理线附近，该卷材处理线上穿引着不定长度的、涂有聚氨酯(Estane，购自美国俄亥俄州威克利夫市路博润公司(The Lubrizol Corporation,Wickliffe,OH))的聚酯非织造卷材(Reemay，购自美国田纳西州旧希科里市Fiberweb股份有限公司(Fiberweb Inc.,Old Hickory,TN))。将卷材以9英尺/分钟(2.74m/min)的线速度，沿不定长度的方向传输经过分配出口。
使用99份丙烯酸异辛酯(IOA)、1份丙烯酸(AA)和0.04份2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮光引发剂(Irgacure 651，购自巴斯夫公司(BASF))制备第一涂覆材料。将该混合物置于氮气气氛中暴露于紫外线辐射，让该混合物部分聚合，得到粘度为约4000厘泊的可涂布浆料。向浆料中额外添加0.26份Irgacure651光引发剂、0.13份2,6-二(三氯甲基)-6-(3,4-二甲氧基苯基)-s-三嗪和6份Foral 85LB增粘剂(高度氢化木松香的甘油酯，购自Pinova股份有限公司(Pinova Inc.))，混合，直到所有组分都完全溶解。
在以6.7Hz的速率、25mm的峰到峰幅值振荡针形管的同时，从分配出口将第一涂覆材料分配到正在运动的卷材上。控制分配歧管腔内的压力，以便按32格令/4"×6"(0.013g/cm2)的涂布重量递送第一涂覆材料。随后让第一涂覆材料在富氮环境中暴露于紫外线辐射，该紫外线辐射的光谱输出波长在300nm至400nm范围内，且最大输出波长为351nm。暴露期间使用强度为约9.0mW/cm2的辐射，故总能量为1800mJ/cm2。从而生成了以沿卷材纵向对齐的平行正弦曲线铺设的压敏粘合剂图案。
实施例2：
本实施例的设置大致与实施例1的类似，不同的是采用了大体上如图2所示的涂布设备。实施例1所述的涂覆材料被同时提供给两个分配歧管，第一分配出口以2.5Hz的速率往复运动，与此同时第二分配出口保持静止。在基材上铺设出大致如图4所示的图案。
实施例3：
本实施例的设置大致与实施例2的类似，不同的是：第一分配出口以2.5Hz的速率、25mm的幅值往复运动，与此同时第二分配出口也以2.5Hz的速率、12.5mm的幅值往复运动。在基材上铺设出大致如图5所示的图案。
本说明书通篇提及的“一个实施方案”、“某些实施方案”或“一个或多个实施方案”，无论在术语“实施方案”前是否存在术语“示例性”，都意味着结合该实施方案描述的特定特征、结构、材料或特性由本发明的某些示例性实施方案中的至少一个实施方案采用。因此，在本说明书通篇各处出现的短语，诸如“在一个或多个实施方案中”、“在某些实施方案中”或“在一个实施方案中”，未必是指本发明的某些示例性实施方案中的同一个实施方案。此外，特定的特征、结构、材料或特性可在一个或多个实施方案中以任何合适的方式组合。
虽然上文以某些示例性实施方案详细描述了本说明书，但应当理解，本领域技术人员在理解了上述内容后，可轻易想到这些实施方案的修改形式、变型形式和等同形式。因此，应当理解，本发明不应不当地受限于上文陈述的示例性实施方案。特别地，如本文所用，由端点表述的数值范围旨在包括该范围囊括的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、和5)。另外，本文使用的所有数值都被认为是受术语“约”修饰。
此外，本文引用的所有出版物和专利均全文以引用方式并入本文，如同每份出版物或专利都被明确且单独地指出以引用方式并入本文那样。上文已描述了各种示例性实施方案。这些实施方案及其他实施方案均属于以下权利要求书的范围。

Claims (31)

1.一种将涂覆材料施加到基材的方法，所述方法包括：
提供分配歧管，所述分配歧管具有腔和与所述腔流体连通的由多个针形管构成的多个分配出口，其中所述分配歧管还包括用于固定每个针形管之间的相对间距的对齐条；
在基材和所述分配出口之间在第一方向上形成相对运动；和
在不与所述第一方向平行的第二方向上同时平移所述多个分配出口时，从所述分配出口分配第一涂覆材料，其中所述平移通过运动所述对齐条来实现，另外地，其中所述分配歧管静止不动。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述分配歧管在所述第二方向上平移，从而在所述第二方向上平移所述多个分配出口。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述基材在所述第一方向上相对于所述分配歧管运动。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个分配出口形成分配出口的阵列。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述对齐条固定每个针形管之间的相对间距，并且另外地，其中所述相对间距大体上均匀。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述对齐条固定每个针形管之间的相对间距，并且另外地，其中所述相对间距大体上不均匀。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述分配歧管可被分隔成包含所述腔的歧管室和具有所述多个针形管的可移除喷射筒。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二方向与所述第一方向垂直。
9.根据权利要求1所述的方法，其中平移为振荡的方式。
10.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括提供第二分配歧管，所述第二分配歧管具有腔和与所述腔流体连通的多个第二分配出口，并且从所述第二分配出口分配第二涂覆材料。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第二分配歧管在不与所述第一方向平行的方向上同时平移。
12.根据权利要求10所述的方法，其中在所述基材上形成被所述第一涂覆材料和所述第二涂覆材料完全围绕的无涂层区域。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一涂覆材料与所述第二涂覆材料不同。
14.一种根据权利要求10至13中任一项所述的方法制备的涂覆制品，所述涂覆制品包括：
具有主表面的基材，所述主表面在纵向上在第一纵向边缘和第二纵向边缘之间延伸，并且在横向上在所述边缘之间延伸；
由第一涂覆材料构成的第一涂层，所述第一涂层在所述纵向上连续并且在所述横向上不连续，所述第一涂层以相对于所述纵向边缘而变化的第一图案设置在所述主表面上；和
由第二涂覆材料构成的第二涂层，所述第二涂层在所述纵向上连续并且在所述横向上不连续，所述第二涂层以第二图案设置在所述基材上。
15.根据权利要求14所述的制品，其中所述第二图案与所述纵向边缘平行。
16.根据权利要求15所述的制品，其中所述第二图案不接触所述第一图案。
17.根据权利要求15所述的制品，其中所述第二图案接触所述第一图案。
18.根据权利要求15所述的制品，其中所述第二涂层图案相对于所述纵向边缘变化。
19.根据权利要求18所述的制品，其中所述第二图案不接触所述第一图案。
20.根据权利要求18所述的制品，其中所述第二图案接触所述第一图案，并且其中在所述基材上形成了多个无涂层区域，其中每个区域被所述第一涂层和所述第二涂层两者完全围绕。
21.根据权利要求14至20中任一项所述的制品，其中所述第一涂覆材料与所述第二涂覆材料不同。
22.根据权利要求21所述的制品，其中所述第一涂覆材料与所述第二涂覆材料是粘合剂。
23.根据权利要求22所述的制品，其中所述第一涂覆材料和所述第二涂覆材料被配制成有利地粘附到两种不同状况的表面。
24.一种根据权利要求10至13中任一项所述的方法制备的蒸汽可透式阻挡空气和湿气的自粘膜，所述膜包括：
基材，所述基材具有相对的第一主表面和第二主表面，这两个主表面在纵向上在第一纵向边缘和第二纵向边缘之间延伸，并且在横向上在所述边缘之间延伸；
在所述纵向上连续并且在所述横向上不连续的第一粘合剂材料的第一层，所述第一粘合剂材料的第一层以相对于所述纵向边缘而变化的第一图案设置在所述主表面上；和
在所述纵向上连续并且在所述横向上不连续的第二粘合剂材料的第二层，所述第二粘合剂材料的第二层以第二图案设置在所述基材上，
其中第一涂覆材料为第一粘合剂材料，第二涂覆材料为第二粘合剂材料。
25.根据权利要求24所述的膜，其中所述基材包含选自下列的聚合物：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、环烯烃以及它们的组合。
26.根据权利要求25所述的膜，其中所述聚合物选自共聚物。
27.根据权利要求24至26中的任一项所述的膜，其中所述第一粘合剂材料和所述第二粘合剂材料是不同的粘合剂材料。
28.根据权利要求27所述的膜，其中所述第一粘合剂材料和所述第二粘合剂材料各自包含选自下列的压敏粘合剂：溶剂基压敏粘合剂、无溶剂热熔型压敏粘合剂、水基压敏粘合剂或它们的组合。
29.根据权利要求24所述的膜，其中所述第一粘合剂材料的第一层和所述第二粘合剂材料的第二层中的至少一个形成选自下列的图案：中心不含粘合剂的圆形、中心不含粘合剂的多边形或多个粘合剂带，其中所述多个粘合剂带具有介于中间的不含粘合剂的带。
30.一种根据权利要求1所述的方法制成的蒸汽可透式阻挡空气和湿气的自粘膜。
31.根据权利要求24所述的膜，其中所述膜应用于建筑结构。
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