專利名稱：：防滑頂襯料的制作方法防滑頂村料
背景技術：
：1.發明領域本發明涉及具有高摩擦系數和高拉伸強度的防滑頂襯料(roofunderlayment)。2.相關技術描述將涂覆有聚合物涂層的聚合物型非織造薄片材料用作撓性頂襯料是已粘附性6;聚合物。因、此r當使用高強度非織造襯底時，所用i合物i層具有不可取的低摩擦系數，從而使人員在屋頂安裝和修繕期間在頂襯料上行走時可能打滑或滑倒。這就需要撓性、防滑的頂襯料，以便提供具有改善的高拉伸強度和高摩擦系數的組合。發明詳述術語"紡粘非織造材料"、"紡粘層"、"紡粘非織造織物"和"紡粘非織造纖維網，，在本文中可互換使用，指代由熔紡連續長絲形成的非織造片材，熔紡連續長絲也稱為"紡粘纖維"或"紡粘長絲"。如本文所用，術語"紡粘"長絲是指這樣形成的長絲通過將熔融熱塑性聚合物材料從噴絲頭的多個細小毛細管中擠出為長絲，然后通過拉伸使擠出長絲的直徑急劇縮小。紡粘長絲一般是連續的并且通常具有大于約5微米的平均直徑。通過將紡粘長絲無規鋪設在收集面(例如多孔的篩網或帶)上，從而形成紡粘非織造織物。紡粘纖維網可通過本領域已知的方法(例如熱壓延、通風粘結)來粘結，或者通過使纖維網在高壓下穿過飽和蒸汽室來粘結。術語"非織造材料"是指包括多根無規分布的纖維的纖維網。纖維通常可以彼此粘結，或者可以不粘結。纖維可包含單個組分或多個組分。如本文所用，術語"多組分長絲"和"多組分纖維"是指由至少兩種不同的聚合物組成的任何長絲或纖維，這些聚合物被紡到一起而形成了單根長絲，這兩種聚合物布置在多組分纖維的整個橫截面內的不同區域并且沿著纖維的長度延伸。多組分纖維不同于由聚合材料的均勻熔融共混物擠出而得到的纖維。本發明中可用的多組分纖維可稱之為皮-芯纖維。本發明中可用的多組分連續長絲紡粘纖維網可使用本領域已知的紡粘法制備。紡粘長絲一般為圓形，但可將其制成多種其他形狀(例如橢圓形、三葉形或多葉形、扁平狀、中空等)和構型(例如對稱皮-芯型、偏心皮-芯型等)。"壓延"是指使纖維網穿過兩個輥之間的輥隙的過程。輥可以彼此接觸，或者可以在輥表面之間有固定的或可變的間隙。在壓延過程中，輥隙的輥可以是"柔軟的"(即，具有受壓變形的表面)，或"堅硬的"(即，具有受壓而不發生變形的表面)。輥隙的輥可以是圖案化的，即，不具有當纖維網穿過輥隙時有意在其上形成圖案的點或圖案。"點粘結"是指這樣的過程使纖維網穿過具有圖案的兩個輥之間的輥隙，以在離散的點處粘結纖維網。作為另外一種選擇，輥可以是未圖案化的，即，具有平滑的表面。"面粘結"是指使纖維網穿過兩個平滑輥之間的輥隙的過程。所謂"頂襯料"或"襯料"是指摻入建筑物頂中的任何薄片材料，用以覆蓋或保護建筑物的一些區域免受天氣或建筑物外部環境中的其他因素的影響。術語"外"用于描述層的位置時是指背向建筑物的襯料的側面或表面。術語"內"是指面向建筑物的襯料的側面或表面。在一個實施方案中，本發明涉及這樣的頂襯料，其有能力保持高摩擦系數、高握持拉伸強度、和高的防液態水滲透性。防液態水滲透性在本文中也可互換地稱為"靜水壓頭"、"水壓頭"、和"抗液態水性"。襯料可包括紡粘非織造纖維網層，該層又由連續的聚合物型皮-芯纖維形成。皮組分有利地包含聚乙烯，而芯組分有利地包含選自聚酯與聚酰胺的聚合物。皮組分與芯組分的重量比率有利地介于約10:90和90:IO之間。紡粘纖維網的基重可介于約50g/m2和約136g/m2之間。本發明的襯料還具有至少0.40的摩擦系數，頂襯料具有至少26N/cm的縱向上的拉伸強度和至少IOO厘米水柱的靜水壓頭。摩擦系數優選地通過使用合適的涂層而不是使用諸如沙、煤渣之類的沙礫材料來獲得，如在美國專利2006/0228963中所7>開的那樣。紡粘非織造層可主要由或僅由通過熔體紡絲法制備的多組分紡粘纖維來形成，例如在美國專利6，831，025和7，008，888中所描述的。已經發現，纖維進行定制以使芯組分和皮組分結合在一起，芯組分4是供高拉伸強度，皮組分提供對村料涂層聚合物的高粘附性。適合用作芯組分的聚合物可包括聚丙烯、聚酯和聚酰胺。適合用作皮組分的聚合物可包括聚烯烴例如聚乙烯、聚丙烯，以及它們的共聚物。皮組分與芯組分的重量比率介于約10:90和90:10之間。皮和/或芯的聚合物可包含其他常規的添加劑，例如染料、顏料、抗氧化劑、紫外線穩定劑、紡絲油劑等。為向本發明的襯料賦予所需的物理特性，可通過面粘結或點粘結來壓延紡粘非織造層。可將紡粘非織造層送入兩個輥之間的壓延輥隙，其中為使紡粘非織造層的纖維在穿過壓延輥隙時處于可塑狀態，至少一個輥保持這才羊的溫度該溫度介于聚合物經歷從玻璃態向橡膠態轉變時的溫度與聚合物開始熔融時的溫度之間。輥的組成和硬度可以變化以生成織物的所需最終使用特性。紡粘非織造層在兩個輥之間的輥隙中的駐留時間由纖維網的線速度來控制。粘結條件例如線速度、溫度和壓力可以變化，這對本領域的技術人員來說將是顯而易見的。紡粘非織造層通過已知的涂布方法進行涂布，例如擠壓涂布。適合用作涂層的聚合物包括聚乙烯樹脂、乙烯丙烯酸曱酯共聚物樹脂、乙烯丙烯酸乙酯共聚物樹脂、以及乙烯丙烯酸丁酯共聚物樹脂。涂層樹脂可包含其他常規的添加劑，例如染料、顏料、抗氧化劑、紫外線穩定劑等。實施例在上述描述和下述實施例中，采用以下試驗方法來測定各種描述的特征和性能。ASTM是指美國材料與試驗協會。TAPPI是指紙漿與造紙工業技術協會。4i是織物或片材每單位面積質量的量度，其根據ASTMD-3776測定并記作g/m2。摩擦系數根據TAPPI815測定。靜水壓頭根據AATCC-127測定。測量結果以厘米水柱為單位。拉伸強度(在縱向上和橫向上)根據ASTMD412或4艮據ASTMD5034-95來測定，如表l中所示。根據方法D412測量的結果以lb/in為單位并轉換成N/cm,并且根據方法D5034-95測量的結果以lbf為單位并轉換成N。實施例1-10這些非限制性實施例描述了頂襯料的制備方法，該方法通過將聚合物層涂布到紡粘層的頂部和底部來制備頂襯料。紡粘層由雙組分紡粘工藝制備的皮-芯型紡粘纖維形成，該工藝使用熔點為約126。C的線性低密度聚乙烯(LLDPE)作為皮組分，并使用熔點為約260。C且特性粘度為0.64的聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET)作為芯組分。PET樹脂在使用前進行結晶和干燥。PET與LLDPE聚合物在各自的擠出機中加熱和擠出，過濾并定量供應至雙組分紡絲段，該雙組分紡絲段被設計用于形成皮-芯型長絲橫截面。按各組分的重量來定量供應聚合物，以提供所需的皮/芯比率的纖維。紡粘纖維中聚酯組分與聚乙烯組分的比率為50:50。使用從兩個相對的驟冷箱送出的驟冷空氣在驟冷區域來冷卻長絲。接著將長絲送入氣動式拉伸噴流中，在此處拉伸長絲，然后借助真空吸附使其沉積到躺放的條帶上。然后通過加熱使紡粘織物點粘結。使用溫度控制在121°C(250。F)的熱油來加熱所用的粘結輥，對兩個輥均是如此。粘結壓力設置為250磅/線性英寸(PLI)。用于這些實施例的非織造層的基重為2.5oz/yd2(85g/m2)。將未涂布的非織造層用作比較實施例1。然后將聚合物涂層施加到紡粘底基織物的兩個側面。用于涂層的聚合物是以商品名ElvaloyAC1609銷售的乙烯丙烯酸甲酯共聚物，得自E.I.duPontdeNemoursandCo(Wilmington,Delaware),其具有約101。C的熔融溫度和約6克/10分鐘的熔融流動速率。擠出前，將共聚物加熱至580(304°C),然后使用氣隙設置為6.5英寸(16.5厘米)的熔融擠出設備(由EganDavis-Standard(Pawcatuck，Connecticut)制造),將其擠出到紡粘織物上。在聚合物擠出前，使紡粘織物經受與擠出才莫頭一致的電暈處理。通過調節機器的線速度來控制聚合物涂層的厚度。將已涂布的織物纏繞到輥上。使織物第二次穿過機器，以涂布織物的相對側。實施例11本實施例描述了在非織造層的兩側具有不同涂層的襯料的制備方法。如實施例1-10所述來制備非織造織物，不同的是所制備的織物具有3.5oz/yd2(119g/m"的基重并且該織物具有30:70的皮/芯比率。將未涂布的非織造層用作比較實施例2。如實施例1-10所述，將ElvaloyAC1609聚合物施加到非織造材料的外層。在本實施例中，將紫外線穩定復合添加劑添加到ElvaloyAC1609層中。如實施例1-10所述，將具有4.5克/10分鐘的熔融指數和0.923g/ciT^的密度的聚乙烯施加到非織造材料的內表面。實施例12本實施例描述了在非織造材料的內表面和外表面上均具有ElvaloyAC1609和聚乙烯的同軸擠壓涂層的襯料的制備方法。如實施例1-10所述來制備非織造材料，不同的是所制備的非織造材料具有3.5oz/yd2(119g/m2)的基重，并且皮-芯比率為30:70。將未涂布的非織造層用作比較實施例3。將具有7克/10分鐘的熔融指數和0.918g/cm3密度的聚乙烯(得自M.HollandCo.)和ElvaloyAC1609在各自的擠出機中加熱，接著共同送入擠出模頭，并擠出到非織造材料上，如實施例1-10所述。將同軸層擠出到非織造材料上，使得聚乙烯接觸非織造材料的表面。在每個共4齊出層中，聚乙烯與ElvaloyAC1609的比率按重量計為75:25。在聚乙烯和ElvaloyAC1609中均添加紫外線穩定復合添加劑。實施例13本實施例描述了平滑壓延而非點粘結非織造材料的產品。如實施例1-10所述來制備非織造層，不同的是非織造材料的基重為3.1oz/yd2(105g/m2),并且其皮芯比率為50:50。將未涂布的非織造層用作比較實施例4。在本實例中，通過使用平滑輥熱壓延，而不是點粘結熱壓延將非織造材料粘結到一起。平滑壓延機以250。F(12rC)的油溫和600磅/線性英寸的粘結壓力運行。如實施例1-10所述，使用ElvaloyAC1609聚合物在兩個側面上涂布非織造織物。將紫外線穩定復合添加劑添加到ElvaloyAC1609中。每個實施例和比較實施例的涂層厚度、摩擦系數、拉伸強度和靜水壓頭在表l中列出。在比較實施例中Triflex-30是GraceConstructionProducts(Connecticut)的產oTamko30lb.氈是TamkoBuildingProducts,Incorporated(Joplin,Missouri)的產品。ELKQuantum是ElkBuildingProducts,Inc.(Dallas,Texas)的產口PoTitaniumUDL是InterWrap，Mission(BritishColumbia,Canada)的口廠口o0EZ_RoofBase是CarlisleCoatingsandWaterproofing,Inc.(Wylie，Texas)的產品。Roofers'Select是CertainTeedCorp.(ValleyForge,Pennsylvania)的產品。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>*1密耳=0.025mm。NA=不適用或不可用。權利要求1.防滑頂襯料，所述防滑頂襯料包括(a)具有兩個主表面的多組分紡粘非織造纖維網，所述紡粘非織造纖維網包括基本上連續的聚合物皮-芯型紡粘纖維，其中所述皮組分包含聚烯烴并且所述芯組分包含選自聚丙烯、聚酯和聚酰胺的聚合物，并且所述皮組分與所述芯組分的重量比率介于10∶90和90∶10之間；(b)位于所述紡粘非織造纖維網的至少一個表面上的涂層，所述涂層包含樹脂，所述樹脂選自聚乙烯、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、以及乙烯丙烯酸丁酯共聚物；其中所述頂襯料的至少一個涂布的表面具有至少0.40的摩擦系數，所述頂襯料具有至少26N/cm的縱向上的拉伸強度和至少100厘米水柱的靜水壓頭。2.權利要求l的頂襯料，其中所述涂層位于所述紡粘非織造纖維網的兩個主表面上。3.權利要求l的頂襯料，其中所述涂層還包含紫外線穩定劑。4.權利要求l的頂襯料，其中所述紡粘纖維的皮組分與芯組分的重量比率介于50:50至10:90之間。5.權利要求l的頂村料，其中所述紡粘纖維的皮組分包含線性低密度聚乙烯，并且所述紡粘纖維的芯組分包含聚(對苯二曱酸乙二醇酯)。6.權利要求1的頂襯料，其中所述涂層的厚度介于1密耳和2.5密耳之間。全文摘要本發明提供了一種撓性、防滑的頂襯料，所述頂襯料由連續多組分長絲的紡粘非織造層和位于所述紡粘非織造層的至少一個表面上的涂層形成。所述紡粘長絲優選地成形為皮-芯型構型，其中所述芯中含有高強度組分并且所述皮組分對所述涂層具有高粘附性。所述頂襯料具有改善的高拉伸強度與高摩擦系數的組合。文檔編號D04H3/16GK101622389SQ200880007101公開日2010年1月6日申請日期2008年3月5日優先權日2007年3月5日發明者A·J·霍爾塔,J·M·加爾文申請人:納幕爾杜邦公司