СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОКЛЕЙКОЙ ПОДКЛАДКИ Российский патент 2010 года по МПК A41D27/06 

Настоящее изобретение касается области термоклейких подкладок, которые представляют собой основы, текстильные или нетканые, на поверхность которых в форме точек нанесен термоклейкий полимер, при этом вышеупомянутый полимер способен впоследствии приклеиваться к усиливаемой детали одежды в результате приложения некоторого давления при нагревании.

Среди всех проблем, встречающихся в области термоклейкой подкладки, одна из наиболее трудных для разрешения заключается в опасности сквозного проникновения через основу подкладки при прижимании с нагревом термоклейкой подкладки к усиливаемой детали одежды. Действительно, температура, которую выбирают для осуществления упомянутого прижимания с нагревом, должна позволить осуществить плавление термоклейкого полимера таким образом, чтобы полимер, расплавленный таким образом, мог бы распределиться и прилипнуть к волокнам или нитям на поверхности детали одежды. Однако случается, что полимер сочится через волокна или нити и появляется на противоположной стороне основы подкладки. Это может иметь последствия с точки зрения эстетики, если подкладка предназначена для того, чтобы быть видимой и образовывать изнаночную поверхность одежды. Кроме того, и главным образом, упомянутое просачивание имеет следствием локальное увеличение жесткости подкладки и, следовательно, детали одежды, что может быть вредным для желаемого результата. Равным образом, оно может вызывать склеивание дублирующих тканей, таких как подкладки и изнаночные части драпировки, что вызывает снижение качества одежды.

Решение упомянутой проблемы было предложено, в частности, в документе FR 2177038, которое заключается в нанесении на основу подкладки точек, составленных из, по меньшей мере, двух наложенных друг на друга слоев, образованных из термоклейкого полимера различных составов, таким образом, что подслой, который нанесен непосредственно на основу подкладки, обладает более низкой термопластичной текучестью, чем текучесть верхнего слоя в нормальных условиях температуры и давления, используемых при приклеивании термоклейкой подкладки к детали одежды. Упомянутое различие в текучести может быть получено, в частности, используя для подслоя полимер, обладающий более высокой вязкостью расплава и/или более высоким температурным интервалом начала плавления, чем полимер верхнего слоя. Таким образом, при приклеивании термоклейкой подкладки к детали одежды полимер, образующий подслой, создает, так сказать, защитный барьер, который затрудняет протекание точки на обратную сторону основы подкладки.

Нанесение верхнего слоя может быть осуществлено, в частности, распылением частиц полимера с последующим удалением при помощи всасывания частиц, которые не прилипли к подслою, который был нанесен в пастообразном состоянии.

После нанесения полимерных точек, состоящих из подслоя и верхнего слоя, основа подкладки может быть направлена в камеру нагрева для того, чтобы расплавить частицы термоклейкого полимера верхнего слоя. Действительно, надо, чтобы термоклейкая подкладка могла быть свернута и пригодна для манипулирования без опасности потери частиц термоклейкого полимера, образующего верхний слой. Таким образом, упомянутая термообработка имеет целью укрепить точку, создавая сцепление между полимером подслоя и полимером верхнего слоя. Кроме того, упомянутая операция нагрева имеет целью удалить растворитель из подслоя, находящегося в пастообразном состоянии.

Тем не менее, данный метод имеет ограничение, заключающееся в опасности расслаивания точек термоклейкого полимера между подслоем и верхним слоем. Действительно, если подслой и верхний слой сцеплены друг с другом благодаря плавлению частиц, образующих верхний слой, упомянутое сцепление чаще всего оказывается недостаточным для того, чтобы избежать любой опасности разделения между термоклейкой подкладкой и деталью одежды, когда прикладывают растягивающее усилие между упомянутыми двумя элементами, при этом упомянутое разделение происходит точно на уровне зоны соединения между подслоем и верхним слоем, которая представляет собой зону наименьшей механической прочности.

В документах ЕР 855146 и ЕР 1314366 пытались преодолеть упомянутый недостаток, возвращаясь к решению, использующему полимерные точки, более не состоящие из подслоя и верхнего слоя, а состоящие из моноблочного полимера, в которых эффект защитного барьера создан локализованной модификацией полимера, образующего точку.

В документе ЕР 855146 точки термоплавкого полимера содержат радикальный активатор и одну из сторон основы подкладки подвергают облучению электронами, регулируя глубину проникновения электронов в точки термоплавкого полимера таким образом, чтобы добиться модификации физико-химических свойств термоплавкого полимера, выбранных среди температуры плавления и вязкости, на ограниченной толщине е по сравнению со средней толщиной Е точек полимера.

Именно упомянутая модификация физико-химических свойств термоплавкого полимера позволяет создать дифференциацию между верхней частью полимерной точки, которая предназначена для исполнения своей роли термоплавкого полимера, и нижней частью полимерной точки, вблизи от основы подкладки, которая выполняет функцию защитного барьера и избавляет от просачивания верхней части точки на обратную сторону основы подкладки при приклеивании термоклейкой подкладки к усиливаемой детали одежды прижиманием с нагревом.

В документе ЕР 1314366 присутствие радикального агента в полимере, образующем каждую точку, заменено функционализацией вышеупомянутого полимера.

Данное решение, которое избавляет от явления расслаивания, обладает, однако, неудобствами.

С одной стороны, оно требует тонкой регулировки проникновения электронов в полимерные точки, которая является еще более трудной ввиду того, что именно обратная сторона основы подкладки подвергается облучению электронами, и, следовательно, надо принимать во внимание возможные эффекты, возникающие вследствие присутствия упомянутой основы подкладки.

Кроме того, необходимо получить совершенно гомогенную смесь радикального активатора в каждой точке полимера или, в известных случаях, прекрасную равномерность функционализации полимера, образующего каждую точку.

С другой стороны, данное решение влечет за собой высокую стоимость потребляемых материалов, которая не является технически оправданной; действительно, именно весь объем каждой точки содержит радикальный агент или полимер, которой является функционализованным, тогда как только небольшая часть указанного объема, на толщину е, оправдывает применение упомянутого радикального агента или упомянутой функционализации.

Задача настоящего изобретения состояла в преодолении недостатка, связанного с расслаиванием двух слоев, нанесенных друг на друга методом, известным из документа FR 2177038, полностью избегая проблем, поставленных в двух документах: ЕР 855146 и ЕР 1314366.

Данная задача прекрасно решается способом изготовления термоклейкой подкладки, который заключается в:

а) нанесении при помощи рамки для трафаретной печати непосредственно на поверхность основы, текстильной или нетканой, точек полимера, образующего защитный подслой, причем вышеупомянутый полимер представляет собой термоплавкий полимер, не сшитый, но способный сшиваться, с добавлением или без добавления радикального активатора, при облучении электронами;

b) нанесении на подслой верхнего слоя термоклейкого полимера, не способного сшиваться при облучении электронами, который имеет полимерную структуру, совместимую со структурой полимера подслоя;

с) осуществлении термообработки основы таким образом, чтобы заставить расплавиться вышеупомянутый термоклейкий полимер на вышеупомянутом защитном подслое, и

d) осуществлении после термообработки облучения основы подкладки электронами таким образом, чтобы сшить полимер вышеупомянутого подслоя.

Таким образом, во время термообработки термоклейкий полимер в расплавленном состоянии взаимно проникает в полимерную структуру полимера подслоя благодаря совместимости их соответствующих полимерных структур.

Предпочтительно полимер подслоя и полимер верхнего слоя имеют одну и ту же полимерную структуру, представляя собой главным образом сополиамид или полиэтилен или, возможно, сложный сополиэфир или полиуретан.

В результате этого термообработка вызывает не только плавление термоклейкого полимера верхнего слоя, но также плавление способного сшиваться полимера подслоя, что гомогенизирует структуру каждой полимерной точки на поверхности основы подкладки.

Одинаковая полимерная структура для полимера подслоя и для полимера верхнего слоя может быть получена, либо используя точно тот же самый полимер, но с добавлением радикального агента в подслой, либо используя полимеры различного сорта, что также дает возможность изменять температуры плавления.

Осуществление облучения электронами происходит предпочтительно после охлаждения полимерных точек.

В варианте осуществления термообработка, с одной стороны, и осуществление облучения электронами, с другой стороны, являются независимыми операциями, осуществляемыми на отдельных установках.

Действительно, после того, как полимерные точки были подвергнуты термообработке и охлаждены, становится возможным наматывать основу подкладки на саму себя.

Таким образом, на одной обычной установке можно осуществлять нанесение полимерных точек, их термообработку и их охлаждение и на другой специфической установке - облучение в других операционных условиях, в частности, с другой скоростью.

Это позволяет оптимизировать стоимость изготовления термоклейкой подкладки способом согласно изобретению.

Настоящее изобретение станет более понятным при чтении описания примеров термоклейких подкладок, полученных на установке, схематически изображенной на фиг.1 и 2.

Термоклейкая подкладка 1, изготовление которой будет теперь описано ниже, содержит, с одной стороны, основу подкладки 2, которая представляет собой текстильную основу, тканую или вязаную или нетканую, и с другой стороны, полимерные точки 3, которые расположены на одной из сторон 2а основы подкладки.

Каждая полимерная точка 3 состоит из двух слоев, которые были последовательно нанесены на основу подкладки 2, а именно подслоя 3а и верхнего слоя 3b.

Верхний слой 3b представляет собой термоклейкий полимер.

Подслой 3a представляет собой сшитый полимер, полимерная структура которого совместима со структурой полимера верхнего слоя 3b, предпочтительно сшитый полимер, который имеет ту же самую полимерную структуру, что структура полимера верхнего слоя 3b.

При нанесении на основу подкладки 2 подслоя 3а полимер, способный сшиваться, еще не сшит, его сшивание происходит в процессе изготовления термоклейкой подкладки 1, как это будет изложено ниже.

Нанесение подслоя 3а каждой полимерной точки 3 осуществляют используя рамку для трафаретной печати 4, которая действует совместно, с одной стороны, с внутренним снимающим ножом 4а и, с другой стороны, с контрвалом 5.

Подслой 3a, находящийся в форме пасты или дисперсии в растворителе, в частности водной дисперсии, наносят непосредственно на основу подкладки 2 во время ее прохождения на уровне касательной линии между рамкой для трафаретной печати 4 и контрвалом 5.

Затем на каждый подслой 3a наносят верхний слой 3b.

В изображенном примере упомянутое нанесение осуществляют, распыляя термоклейкий полимер в форме частиц на основу подкладки 2, предварительно покрытую подслоями 3а, при помощи устройства для напыления 6.

Вследствие присутствия вышеупомянутых подслоев 3а в форме пасты или дисперсии частицы термоклейкого полимера, которые находятся в контакте с вышеупомянутыми подслоями, прилипают к их поверхности.

Частицы, которые падают на основу подкладки 2, но не вступают в контакт с подслоями 3a, не прилипают к вышеупомянутой основе подкладки 2 и, следовательно, могут быть легко удалены.

Вышеупомянутое удаление избытка частиц, которые не прилипают к подслоям 3а, осуществляют в устройстве для удаления 7, в частности, путем всасывания 8.

Таким образом, на выходе из устройства для удаления 7 на покрытой поверхности 2а основы подкладки 2 распределены подслои 3а с нанесенными на них частицами термоклейкого полимера 9.

Основа подкладки, покрытая таким образом упомянутыми двойными слоями, проходит затем через камеру 10 нагрева в условиях температуры и длительности обработки, которые позволяют обеспечить плавление частиц 9, а также испарение растворителя подслоев 3а.

В ходе упомянутого плавления происходит взаимопроникновение термоклейкого полимера в структуру полимера, образующего подслой 3a, которое содействует гомогенизации полимерной точки 3 и уменьшает таким образом опасность расслаивания между подслоем 3a и верхним слоем 3b.

Вышеупомянутая опасность расслаивания уменьшается также, когда в качестве полимера подслоя 3а используют полимер, который имеет ту же самую полимерную структуру, что термоплавкий полимер верхнего слоя 3b, и который также плавится во время термообработки.

После прохождения через камеру нагрева 10 и после охлаждения, в частности, при помощи сопел или рамп для выброса холодного воздуха или путем пропускания через один или несколько охлажденных валов основу подкладки 2, покрытую подслоями 3a и верхними слоями 3b, наматывают саму на себя в форме рулона 11. Полученный рулон 11 подвергают в другой установке, возможно, делокализованной по отношению к установке, которая была описана перед этим, облучению электронами, позволяющему сшить полимер подслоев 3а и получить таким образом полимерные точки 3, соответствующие способу согласно изобретению.

Упомянутое облучение электронами осуществляют при помощи промышленной электронной пушки.

В противоположность тому, что было предусмотрено в документах EP 855146 и EP 1314366, более нет необходимости иметь очень точную регулировку проникновения пучка электронов. Достаточно, чтобы упомянутое проникновение в подслой 3а было бы достаточным для того, чтобы обеспечить сшивание полимера вышеупомянутого подслоя.

Если пучок электронов проникает также в верхний слой 3b, это не имеет последствий, потому что термоклейкий полимер, образующий данный верхний слой 3b, сам по себе не способен сшиваться при облучении электронами.

Сшивание полимера подслоя 3a изменяет физико-химические свойства данного полимера, в частности его температуру плавления и/или его вязкость, таким образом, известным из документов, цитированных выше, что упомянутый подслой 3a образует искомый защитный барьер.

Предпочтительно точки термоплавкого полимера, образующего защитный подслой, содержат радикальный активатор, например мономер акрилатного типа, выбранный среди триметилолпропантриметакрилата и триметилолпропантриакрилата.

В примере осуществления, приведенном не в качестве исчерпывающего, верхний слой 3b получают на основе частиц 9 сополиамида, а подслой 3а получают на основе дисперсии порошка сополиамида в смеси с радикальным активатором, которым в данном случае является триметилолпропантриметакрилат, из расчета 10 мас.% радикального активатора по отношению к полиамиду.

Сравнительные испытания были проведены между данной термоклейкой подкладкой (А) и обычной подкладкой (В), каждая полимерная точка которой состоит из верхнего слоя того же самого термоклейкого полиамидного полимера, а защитный подслой которой представляет собой полиэтилен низкого давления.

Из проведенных испытаний следует, что термоклейкая подкладка (А) согласно изобретению обладает силой склеивания, которая при обычных температурах приклеивания подкладки к детали одежды на 20-50%, в зависимости от температуры склеивания, больше силы склеивания, полученной с обычной подкладкой (В).

Из упомянутых испытаний на прохождение, осуществленных в условиях, предусмотренных в документе ЕР 0855146, равным образом следует, что термоклейкая подкладка (А) согласно изобретению обладает величинами прохождения, которые сравнимы с величинами, полученными с обычной подкладкой (В).

Настоящее изобретение не ограничено способами осуществления, описанными выше.

Пригодным для сшивания полимером подслоя 3a может быть функционализованный полимер, такой как описанный в документе ЕР 1314366.

В данном случае точки термоплавкого полимера образуют защитный подслой на основе функционализованного полимера, содержащего функциональные группы, генерирующие свободные радикалы под действием облучения электронами, и функциональные группы, способные вступать в реакцию со свободными радикалами, образованными таким образом.

Нанесение верхних слоев 3b может также осуществляться при помощи рамки для трафаретной печати, идентичной рамке, реализующей нанесение подслоев 3a, и работа которой прекрасно синхронизирована для того, чтобы верхние слои 3b были бы нанесены на подслои 3a.

Способ изготовления термоклейкой подкладки заключается в нанесении при помощи рамки для трафаретной печати непосредственно на поверхность основы, текстильной или нетканой, точек полимера, образующего защитный подслой. Полимер, образующий подслой, представляет собой полимер, не сшитый, но способный сшиваться при облучении электронами. Наносят на подслой верхний слой термоклейкого полимера, не способного сшиваться при облучении электронами. Полимер верхнего слоя имеет полимерную структуру, которая совместима со структурой полимера подслоя. Осуществляют термообработку основы таким образом, чтобы заставить расплавиться вышеупомянутый термоклейкий полимер на защитном подслое. После термообработки основу подкладки подвергают облучению электронами таким образом, чтобы сшить полимер вышеупомянутого подслоя. Изобретение обеспечивает уменьшение расслоения слоев и предотвращение сквозного проникновения полимера через основу подкладки в усиливаемую деталь одежды. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ изготовления термоклейкой подкладки, отличающийся тем, что он заключается в
a) нанесении при помощи рамки для трафаретной печати непосредственно на поверхность основы (2), текстильной или нетканой, точек полимера, образующего защитный подслой (3a), причем вышеупомянутый полимер представляет собой термоплавкий полимер, не сшитый, но способный сшиваться при облучении электронами;
b) нанесении на подслой (3a) верхнего слоя (3b) термоклейкого полимера, не способного сшиваться при облучении электронами, который имеет полимерную структуру, совместимую со структурой полимера подслоя;
c) осуществлении термообработки основы (2) таким образом, чтобы заставить расплавиться вышеупомянутый термоклейкий полимер на вышеупомянутом защитном подслое, и
d) осуществлении, после термообработки, облучения основы подкладки электронами таким образом, чтобы сшить полимер вышеупомянутого подслоя.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полимер подслоя (3а) и полимер верхнего слоя (3b) имеют одну и ту же полимерную структуру, представляя собой, в частности, сополиамид или полиэтилен.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что облучение электронами происходит после охлаждения полимерных точек.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что облучение электронами происходит после охлаждения полимерных точек.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что термообработка, с одной стороны, и осуществление облучения, с другой стороны, являются независимыми операциями, осуществляемыми на отдельных установках.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что термообработка, с одной стороны, и осуществление облучения, с другой стороны, являются независимыми операциями, осуществляемыми на отдельных установках.

7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что точки термоплавкого полимера, образующего защитный подслой, содержат радикальный активатор, например, мономер акрилатного типа, выбранный, в частности, из триметилолпропантриметакрилата и триметилолпропантриакрилата.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что верхний слой получают на основе частиц сополиамида, а подслой получают на основе дисперсии порошка сополиамида в смеси с радикальным активатором, например, триметилолпропантриметакрилатом, из расчета 10 мас.% радикального активатора по отношению к полиамиду.

9. Способ по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что точки термоплавкого полимера, образующего защитный подслой, получены на основе функционализованного полимера, содержащего функциональные группы, генерирующие свободные радикалы под действием облучения электронами, и функциональные группы, способные вступать в реакцию со свободными радикалами, образованными таким образом.