[發明專利]共擠出的可激光焊接聚合物膜或由其制成的長絲及織物

無效

• 申請號: 201280056237.0
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN103958195A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: A·R·曼尼寧
• 申請（專利權）人: 阿斯頓約翰遜公司
• 主分類號: B32B27/18
• 分類號: B32B27/18;B29C65/16;B32B27/36;B32B33/00;B32B37/06
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 蘇萌;鐘守期

發明領域

本發明涉及多層聚合物膜和長絲，并且具體涉及經取向的共擠出膜和長絲，其中存在至少一個層，其包含在后續的透射激光焊接工藝(through-transmission?laser?welding?process)期間足以使膜或長絲可焊接的量的輻射吸收材料。這類膜和長絲可用于多種工業用途，尤其用作或并入工業紡織品或并入這類紡織品的接縫元件中。

發明背景

在工業過程中，聚合物片材或膜材料常常通過包括透射激光焊接(TTLW)在內的各種手段來接合。在已知的TTLW工藝中，激光能吸收“搭配”材料用于與對激光能透明的至少一種其它材料一起產生焊接。所述搭配材料：(a)位于待接合的兩個表面之間，所述表面中的至少一個是對激光能透明的；(b)作為大體均勻和分散的染料或相似材料或作為涂層涂覆到待接合的表面中的至少一個上的合適的輻射能吸收材料，并且兩個表面中的至少一個是對輻射能透明的；或(c)是待接合的兩個表面中的一個，而另一個是透明的。所述焊接通過傳遞激光能(通常來自紅外激光器)穿過透明材料以使得所述激光能的能量入射到吸收材料上并由所述吸收材料吸收來產生。激光能對所述吸收材料加熱，尤其是在所述吸收材料的外表面處或其附近，以加熱至材料的熔點，從而形成并固定焊接。

各種熱塑性組合物的激光焊接是熟知的。參見，例如，US8,038,838(Terada等)；US7,268,175(Koshida等)；US2011/0256406(Farrell等)；US2007/0161730(Koshida等)；US2006/0108064(Mori)；US2005/0137325(Koshida等)；US2004/0112519(Mori)；US2003/0132554(Grosser等)；US2003/0130381(Joachimi等)；以及EP1542855(Kobayashi)。

US7,922,859(Rosenberger)公開了由可焊接在一起的激光透明部分和激光吸收部分組成的可激光焊接聚合物；所述激光吸收部分包含作為吸收體的堿式磷酸銅和/或磷酸銅。

US2009/0130451(Farrell)公開了一種可激光焊接組合物，所述可激光焊接組合物含有熱塑性聚合物、近紅外吸收體、炭黑以及白色顏料。

EP1864784(Shimasaki)公開了一種粘合用于產生生物測定芯片的基底的方法：通過從光學透明材料形成第一基底和第二基底；粘合面的一部分由光學吸收物質形成。所述部分通過傳遞入射輻射穿過第一透明材料到它們界面處的吸收物質上來粘合。其進一步公開了兩個基底的熔點應相同(這樣使得在暴露于輻射下時兩者均熔化)并且應存在的炭黑的量至少為0.01體積％。壓力通過玻璃片材和任選地具有一個不規則表面的透明板來施加至焊接區域以防止粘附。含有炭黑的層通過注塑模制來形成。

EP1920686(Fischer)公開了一種流體導管連接組件，其中連接套筒由共擠出熱塑性材料形成，其中共擠出的一部分任選地是透明的而另一部分是激光能吸收性的。這種雙組分結構使得連接套筒能夠焊接成第一直線并且確保無縫裝配。共擠出的激光能吸收部分含有1％重量份至5％重量份的炭黑。

US2011/0200791(Kugelmann等)描述了一種通過透射激光焊接產生復合部分的方法，所述方法包括以下步驟：(a)將平坦布置的包括接合層的多層膜(2)提供在硬塑部分(1)上以使得所述接合層鄰接硬塑部分(1)，其中所述接合層包含用于激光的吸收體，(b)在激光之前使用擠壓工具(4)將多層膜(2)擠壓在硬塑部分(1)上，以及(c)用來自多層膜(2)側的激光輻照步驟(b)中獲得的布置。

對于多層聚合物片材材料或長絲而言，已知方法存在各種缺點，包括與確保吸收材料如條帶和聚合物片材材料的準確放置和對準相關的難題。這些已知方法的主要問題在于焊接的功效，并且因此所得接合對接合搭配件與待接合的材料之間的表面中可能顯示出來的任何間隙和其它不規則十分敏感。為了確保焊接質量，通常需要將足夠的壓力施加至待焊接的部分以確保部件之間的緊密接觸和適當裝配，并且這種壓力可能具有不利影響，如焊接區域附近的區域的損壞或變形。