用于地毯背衬应用的(真空辅助的)热膜层合
本公开内容的背景
本公开内容的技术领域
本申请披露的实施方式一般而言涉及多孔基材的涂布方法。在另一方面，本申请披露的实施方式涉及地毯层合方法。在更具体的方面，本申请披露的实施方式涉及真空辅助的热膜层合方法。在另一方面，本申请披露的实施方式涉及用于将聚烯烃粘合剂和背衬施用到主要是聚烯烃的坯布(griege good)的方法。在另一方面，本申请披露的实施方式具有改善的簇绒锁定(tuft lock)的精修地毯(finished carpet)。
背景技术
簇绒产品(包括地毯和人造草皮)是通过将纱线簇绒(tufting)进主背衬而制造的。工业生产簇绒地毯(tufted carpeting)的基础制造步骤是以织造稀松布或主地毯背衬开始，然后将其供应至簇绒机(tufting machine)或织机。使地毯面纤维针织穿过并嵌入主地毯背衬中，从而形成簇绒背衬或坯布。各簇绒(tuft)的基础通常延伸穿过主背衬，并在主背衬的底面显露。簇绒地毯和制备簇绒地毯的方法描述于例如美国专利5,714,224中。
簇绒通常通过将穿有纱线的往复针插入主背衬中形成纱线的簇绒来完成。使通常与织针成时间关系工作的套口机(looper)或钩子定位，使得当织针位于它们穿过背衬织物的行程的极点(extreme point)时，套口机正好位于针眼之上。当织针达到该点时，纱线通过套口机从织针钩起(pick up)并暂时保持。织针往复通过主背衬形成纱线的毛圈(loop)或簇绒。随着毛圈由于背衬行进通过针织装置而离开套口机，通常重复该工艺。如果需要，可将毛圈切割，从而形成割绒(cut pile)，例如在簇绒工艺中使用套口机和刀具组合来切割毛圈。或者，可使毛圈保持未切割的状态。通常通过纱线的解扭以及背衬的收缩使簇绒工艺中插入的纱线绒头在适当位置保持。
簇绒之后然后洗涤和干燥坯布，然后使坯布进行整理操作，该整理操作可以包括施加粘合剂或次背衬到簇绒主背衬的背面上。坯布通常背衬有粘合剂涂层，以使簇绒或面纤维固定于主背衬。背衬的背面或缝编表面(stitched surface)可以涂布有粘合剂，例如天然或合成橡胶、树脂胶乳、乳液或热熔粘合剂，以增强绒头对背衬的锁定或锚定。使用这些粘合剂也可以改善簇绒地毯的尺寸稳定性，产生具有改善的抗滑性和抗侧滑性(skid andslip resistance)的较耐用的地毯。低成本地毯常常仅拥有胶乳粘合剂涂层作为背衬。
较高成本的地毯常常拥有次背衬和胶乳粘合剂涂层两者。通常，在整理操作中通过将次背衬(例如热塑性膜或由聚丙烯、聚乙烯或乙烯-丙烯共聚物制成的织造或非织造织物或者天然纤维例如黄麻)层合到簇绒主背衬，使簇绒地毯进一步稳定化。在整理操作中使用的粘合剂使主背衬和次背衬结合。
用于形成簇绒地毯的绒头的面纤维或纱线通常由任何一种各种类型的纤维制成，包括尼龙、丙烯酸类、聚丙烯类、聚乙烯类、聚酰胺类、聚酯、羊毛、棉、人造纤维等。
簇绒绒头地毯(tufted pile carpet)的主背衬通常是由一种或多种天然或合成纤维或纱线(例如，黄麻、羊毛、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯和人造纤维)制成的织造或非织造织物。合成材料(例如聚丙烯、聚乙烯和乙烯-丙烯共聚物)的膜也可用用于形成主背衬。
同样地，簇绒绒头地毯的次背衬通常是由一种或多种天然或合成纤维或纱线制成的织造或非织造织物。簇绒绒头地毯的次背衬可以包括稀松组织(open weave)或纱罗组织(leno weave)，即扁丝(tape yarn)在经向，纺成短纤维(spun staple fiber)在填充方向。
施加胶乳粘合剂涂层例如包括，通过用面纤维以一定方式缝合主地毯背衬材料使得在该材料的顶面形成由许多紧密间隔的竖立纱线毛圈(closelyspaced，up-standing loop of yarn)构成的绒头，来制备坯布。此后，所形成的坯布的底面用胶乳聚合物粘结剂涂布，通常以水性分散体(例如苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酸类、乙烯基类或其它常用水性胶乳分散体)的形式施涂。然后，使涂布的坯布通过烘箱，干燥胶乳粘合剂涂层，使面纤维与主背衬结合。
如果需要，可使次背衬与主背衬的下面(undersurface)结合。为了生产具有次背衬的簇绒地毯，坯布的底面涂布有胶乳聚合物粘结剂。然后，将次背衬施用到涂布的底面，使所得的结构通过烘箱，干燥胶乳粘合剂涂层以使次背衬与坯布结合。
在美国，大多数地毯工艺使用上述制备地毯的方法。这种地毯制备方法具有缺点，即其要求特殊的涂布设备以及长的热空气干燥装置。干燥步骤增加了地毯的成本，限制生产速度，需要对设备大的资金投资以及需要大面积来安置涂布和干燥设备。此外，胶乳粘合剂组合物可以产生会引起头痛、眼分泌流质(watery eye)、呼吸困难以及恶心的气体，当在紧密密封的建筑物中使用时尤其是如此。此外，在干燥胶乳的过程中可以产生地毯的过度加热，这进而影响地毯的色调(shade)。
因此，地毯制造商已经尝试开发制备簇绒地毯的新途径。一种途径是使用热熔粘合剂组合物代替胶乳组合物来制备簇绒地毯。热熔粘合剂是这样的无定形聚合物，通过施加足够的热量使其软化和流动足以润湿和渗透背衬表面和地毯的簇绒毛圈(tuft stitch)。此外，热熔粘合剂倾向于粘附或粘贴于背衬表面和/或簇绒毛圈。
通过使用热熔粘合剂，消除在涂布后干燥组合物的必要性，此外当需要次背衬材料时，可以直接在施涂热熔组合物之后施用该次背衬，而不需要干燥步骤。
热熔组合物的施涂通常通过以下过程来完成：使坯布的底面在涂布辊之上通过，所述涂布辊位于含有处于熔融状态的热熔组合物的储液器中。一般使用刮刀来控制从涂布辊转移到该结构的底面的粘合剂的量。在将热熔组合物施用到坯布的底面之后且在冷却之前，如果需要，使次背衬与该底面接触，然后使所得到的结构体通过夹辊并加热。
在地毯层合工艺中，粘合剂的基础要求包括与主背衬、从其背面伸出的簇绒毛圈以及次背衬的强的结合能力。由于该聚合物的粘合性，该组合物通常是无定形的或基本上非结晶的。热熔粘合剂的活化温度，即粘合剂软化和流动足以润湿和渗透背衬表面和地毯的簇绒毛圈的温度，必须低于背衬和面纱线由于受热而熔融或遭受其它损害(例如，背衬中取向聚烯烃纱线的弛豫)的温度。粘合剂也必须在整理所应用的温度具有足够低的粘度，以实现背衬的良好湿润和簇绒毛圈的充分包胶，从而制备耐抽出(pull-out)、起球(pilling)和起毛(fuzzing)的簇绒纱线。此外，对于工业实践，使用热熔粘合剂的地毯制造工艺的经济性必须至少与在工业地毯制造中保持优势的层合工艺的常规胶乳层合技术一样好。
许多热熔粘合剂以及使用热熔粘合剂的工艺已经用于地毯层合。例如，美国专利3,551,231披露了热熔粘合剂地毯层合工艺，其中将熔融粘合剂施涂于簇绒主背衬，然后在压力下使次背衬与熔融粘合剂接触，此后将组件冷却以固化粘合剂，所述熔融粘合剂由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和任选的蜡(例如，微晶和聚乙烯蜡)、填料(例如，碳酸钙)、树脂增量剂(resin extender)(例如，二环戊二烯烷基化聚合物)和抗氧化剂组成。披露用于制造地毯的各种热熔组合物的其它专利包括美国专利4,875,954、4,844,765、4,576,665、4,522,857、RE 31,826、3,940,525、3,676,280、3,900,361、3,537,946、3,583,936、3,390,035，以及英国专利公开号971,958。
如在这些专利中所披露的，将熔融形式的粘合剂施涂于背衬材料。另一背衬材料可以在压力下与粘合剂接触，将粘合剂熔融、接着冷却，用于结合这些背衬材料。熔融粘合剂的施涂通常使用涂布辊(例如用于胶乳层合工艺的那些)来进行，该涂布辊通过熔融粘合剂的路径或者将熔融粘合剂挤出到背衬上。在胶乳层合工艺中，不需要处理和涂覆熔融形式的热熔粘合剂所需要的大的加热容器或者挤出机；因此，从常规的胶乳工艺转变到使用熔融形式的热熔粘合剂需要相当大的资金投资。
美国专利申请公开号No.20060076100披露了施涂热熔粘合剂至坯布的单路径工艺。另外，如在该‘100公开所披露的，几个其它专利教导了使用热熔粘合剂生产精制的阔幅地毯的其它方法。例如，美国申请No.2003/0211280(将其公开内容以其整体并入本申请作为参考)提供了包含坯料地毯(griege carpet)和粘合剂背衬材料的地毯的制备方法。通过挤出贴合和选自下列的至少一个步骤将粘合剂背衬材料施涂到坯料地毯：(a)在施涂粘合剂背衬材料之前预热坯料地毯，(b)使粘合剂背衬材料经受真空，从而使粘合剂背衬材料吸入主背衬材料的背面，(c)除了夹辊压力之外，使粘合剂背衬材料经受正气压设备，从而使粘合剂背衬材料压入主背衬材料的底面，以及(d)在将粘合剂背衬材料施涂至主背衬材料的底面之后，加热浸透地毯。
美国专利申请公开号20050266205披露了使用聚氨酯以使次背衬退火至坯布上。将聚氨酯单体施涂至主背衬，其中在将聚氨酯的层涂布至坯布的两个辊之间搅炼(puddle)聚氨酯。可以使用真空设备、鼓风机或超声系统来提高单体进入坯布的渗透性。
EP1752506A1披露了用于提供具有涂层的地毯、人造草皮等的幅面(web)背面的方法。使地毯的幅面通过预热位置，然后沿热熔体元件的喷射头的喷射孔运行，其中将热熔体以涂层施涂至所得的地毯幅面的背面。然后使地毯幅面运输通过后加热位置。同时在预热位置和在后加热位置，使空气垂直于地毯的平面压过或吸过地毯。
尽管热熔组合物及工艺比胶乳工艺简单得多，但是此时碰到制备非均一品质地毯的问题。具体地，不能以可重复的一致性制备具有以下特性的使用热熔粘合剂的地毯：高的稀松布结合(scrim bond)(从成品地毯中除去次背衬所需的力)、高的绒头剥离强度(将一个绒头从地毯拉出所需的力)和高的耐起毛性(单个地毯纱线起毛和形成绒球的指标)。因而，尽管该热熔组合物从成本、速度以及安全性的角度来看是吸引人的，在制备完全满意的地毯方面碰到一些困难。参见例如美国专利3,551,231。
热熔粘合剂地毯层合方法的另一问题已经是无效地分配粘合剂至次背衬，而不是分配至主背衬的下面的面纱线簇绒毛圈。发生这一点，是因为或者由于次背衬与热源或工艺中的受热表面的直接接触，或者由于主背衬上的簇绒的隔热效果，或者这些因素的组合，在层合工艺中加热次背衬通常比主背衬和簇绒毛圈快速。进而，热熔粘合剂在次背衬附近活化较快速，使得粘合剂倾向于流向该背衬要优先于流向主背衬。当该背衬比主背衬疏松时，例如，当主背衬是紧密织造织物或者具有高的簇绒毛圈密度且次背衬为疏松织造织物时，该优先流向次背衬可以得到提高。这种热熔粘合剂的分布导致不完全的簇绒包胶，进而导致差的地毯耐磨特性。由于粘合剂在结构体内的无效分布，剥离强度和簇绒结合强度也受损，且粘合剂显著浪费。
从美国专利3,684,600可知，在背面涂布热熔粘合剂之前将熔融或溶液形式的低粘度预涂层组合物施涂至主背衬。该预涂层的使用量足以使簇绒毛圈纤维结合，从而提高主背衬和次背衬的结合，并获得耐起毛的地毯。披露的各种预涂层粘合剂包括例如，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、聚酯和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。还披露了乙烯-乙酸乙烯酯共聚物与蜡的预涂层共混物，以及聚乙烯、微晶蜡、烷基芳族热塑性树脂与不饱和脂族热塑性树脂的树脂混合物。美国专利4,552,794也披露了用于地毯层合的预涂层组合物。
尽管已经提出预涂层热熔粘合剂以改善簇绒毛圈包胶，但是由于需要额外的材料、工艺步骤和装置，施涂熔融形式的预涂层产生了额外的费用和层合工艺的复杂度。
作为施涂熔融形式的热熔粘合剂的地毯层合工艺的替代方案，美国专利3,734,800披露了在连续片材或膜中形成热熔聚合物或其它热塑性材料，将其导入主背衬和次背衬之间，加热背衬以及与其接触的粘合剂，以熔化粘合剂，然后固化粘合剂，从而形成高强度的层合体。根据该‘800专利，该方法的优点在于消除在层合工艺中对液体的需求，以及能够使用现有胶乳层合烘箱用于熔化粘合剂。
美国专利6,316,088披露了将热熔粘合剂分散体施用至基础片材上。该分散体可以通过喷涂进行施涂，可以在涂布工艺过程中在基础片材(和传送带)两边施加真空。
美国专利3,734,812披露了使用粘合剂膜来层合非织造带(unwoven tape)用于其它应用。可以使用热塑性膜，例如低分子量的低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酰胺共聚物和聚丙烯，来层合聚合物材料的拉伸的非织造带，来形成用于保护农作物免受动物、鸟类和害虫损害的多孔结构体，用于捕鱼的多孔结构体，作为窗帘或室内装饰材料或者用于蔬菜、谷物或粉末的袋子。
美国专利4,434,261披露了可挤出的自支持热熔粘合剂片材，其含有乙烯-乙酸乙烯酯或其它乙烯共聚物、某些增塑剂、填料或用于层合材料的其它添加剂(例如纺粘聚酯和聚丙烯)。但是，没有披露在地毯制造中的用途。
美国专利申请公开号20050266206以及几个相关专利族成员(美国专利申请公开号20040202817、20040079467、20030211280、20020134486，以及PCT公开号WO1998038376、1998038375和1998038374)披露了带有粘合剂背衬材料的坯布的挤出贴合工艺。夹辊可以装备有真空槽(vacuumslot)，以沿约17％的辊周边施加真空。
美国专利5,612,113描述了带有液体阻挡层的地毯。这些地毯带有缝合有簇绒纱线的主背衬、提供尺寸稳定性的次背衬以及不透过溢出物(spill)的材料的薄膜，其中该膜通过粘合剂与主背衬或次背衬结合，并且不溶于溢出流体。该薄膜的适宜材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚酯、聚氯乙烯(PVC)，它们的组合和可以进行表面处理的类似热塑性材料，以及由这些纤维与非织造或织造纤维和任选的增强纤维的层合体形成的复合材料结构体。已广泛披露在膜的一侧进行电晕处理，尽可能地足以使得该膜可与背衬结合。
美国专利7,056,407描述了可以不使用次背衬制造的簇绒产品(包括地毯和人造草皮)。通常，次背衬在地毯以及生产地毯的工艺中对于提供尺寸稳定性是必要的。如该专利所描述的，电晕处理的柔性膜，产生的结合强度足以使得不带有次背衬的所得到的固化地毯制品尺寸稳定，该柔性膜与聚氨酯预涂布坯布接触或层合，或者与施用至预涂布坯布的泡沫层接触或层合。这些固化的簇绒产品的剥离强度超过常规簇绒产品的剥离强度。在该簇绒产品中可以包括次背衬，但是这通常使得工艺和所得到的产品的成本增加，而不会进一步改善性能。
美国专利5,221,394披露了制造加衬的加压粘合的工业地毯的方法。该地毯包括背衬膜和在背衬膜一侧上的粘合剂。使该背衬膜的另一侧热层合至地毯幅面上，以增强地毯以及为其提供粘合剂。披露了电晕放电的背衬膜，并使用热层合来使纤维和背衬结合。
美国专利5,445,860披露了具有多层主背衬的簇绒产品。这些簇绒产品通过例如将绒头纱线纤维(pile yarn fiber)簇绒至簇绒背衬(tufting backing)中制成，该簇绒背衬包括第一背衬层、第二背衬层和夹于第一背衬和次背衬之间的弹性体。簇绒背衬也可以仅包括背衬层合粘附于该背衬层的弹性体。因而，第二背衬层是任选的。当存在第二背衬层时，弹性体夹设于第一和第二背衬层之间。弹性体可以作为弹性体的固体片材而施用，或者其可以熔融和施涂。在形成多层背衬之后，然后将绒头纱线纤维簇绒通过背衬和弹性体层。在某一点上加热弹性体的固体片材，使得弹性体流进并环绕该绒头纱线纤维。一旦将弹性体层冷却，绒头纱线纤维就与簇绒背衬结合。进一步披露，通过用电晕放电或气体火焰处理第一背衬层，可以改善弹性体与第一背衬层的结合。用例如真空使弹性体吸入第一背衬层中，也可以改善第一背衬层和弹性体之间的结合。
美国专利5,240,530披露了包括主背衬和任选的次背衬的地毯，其中主背衬具有从顶面伸出的合成地毯纤维的簇绒，在主背衬的底面和次背衬的顶面之间设有全同立构聚烯烃聚合物的挤塑片材，且该片材整体熔融至该主背衬的底面和次背衬的顶面。所披露的制造该地毯的工艺包括，在足以高到使挤塑片材整体熔融至各背衬的温度，使挤塑片材与主背衬和任选的次背衬接触。
美国专利6,860,953披露了使用回收塑料作为地毯背衬层的工艺。将该回收的材料与发泡剂组合，并在低于发泡剂的分解温度的温度挤出形成背衬片材。在粘合至底面覆盖物之后，加热背衬片材，活化发泡剂，使得背衬片材膨胀并形成缓冲的背衬层。
美国专利7,018,492和相关的专利族成员美国专利申请公开号20060204711披露了地毯的制备工艺，包括将含有有机聚合物组分的液体缝合粘结组合物(liquid stitch bind composition)施用至簇绒背衬的缝合侧，除去组合物的液体组分使缝线的各单丝结合，用热塑性粘结剂结合缝线和一个或多个背衬，该粘结剂是熔化的，或者作为熔体施用，与缝合侧以及一个或多个背衬接触，然后固化。
美国专利7,026,031披露了生产人造草皮的工艺，其中经由电晕放电处理纤维，将其簇绒至主背衬中形成坯布，然后将预涂层施用至坯布的背面。适合的纤维有聚烯烃，适合的预涂层有反应性聚氨酯混合物。可以在纤维簇绒至主背衬形成坯布之前或者在纤维簇绒至主背衬之后，通过电晕放电处理该纤维。预涂层通过其正面与坯布的背面连接。
关于人造草皮，由于聚氨酯抗水降解的固有耐性以及通常优异的耐久性，聚氨酯已经很大程度地代替SBR胶乳作为苛刻的室外应用(例如运动用草皮)的背衬材料的选择。具有极性特性的尼龙与由聚氨酯制成的预涂层结合非常良好。此外，工业上的最新趋势是使用聚烯烃纤维或带如聚乙烯，是因为这些材料的磨损作用比尼龙低很多，从而降低皮肤刮擦损伤的发生率。这些聚烯烃是非极性的，因而与聚氨酯预涂层的结合略微降低，导致比尼龙草皮低的簇绒结合(tuft bind)。
工业上的另一最新趋势是生产可以回收的地毯。在制造过程中使用胶乳粘合剂或不相容的聚合物会导致在制造地毯和用过的地毯送入填埋场的过程以相当大的成本产生大量的地毯切屑和碎片。
因此，尽管已知常规的地毯和地毯制造工艺，这些地毯和制造工艺由于所用的组合物具有固有的问题。具体地，用于粘附面纤维的簇绒和主背衬的粘合剂或者用于粘附次背衬和主背衬的粘合剂包含需要长的干燥时间的组分，从而减慢制造工艺。此外，胶乳组合物会产生引起头痛的有害释放气体。同样地，通常用于制造地毯的许多热熔组合物不会产生关于稀松布结合、绒头剥离强度和耐起毛性的可重现一致性。另外，使用常规的胶乳粘合金额和热熔粘合剂阻止地毯被回收。
因此，仍然存在对于改善的地毯层合方法的需求，该改善的地毯层合方法会提供这样的簇绒地毯：在主背衬和次背衬之间具有良好的结合强度，良好的簇绒缝线包胶和簇绒结合强度，尤其是对于主要含有聚烯烃的地毯。
本公开内容的概述
在一个方面，本申请披露的实施方式涉及层合基材的方法。该方法可以包括在多孔或簇绒基材上设置至少一个热塑性膜；加热软化所述至少一个热塑性膜；使所述至少一个热塑性膜和所述多孔基材结合，从而形成层合的基材；以及冷却所述层合的基材；其中所述结合包括使所述热塑性膜吸入到所述多孔基材中。
在另一方面，本申请披露的实施方式涉及用于层合基材的装置。该装置可以包括：用于在多孔或簇绒基材上设置热塑性膜的系统；用于加热软化所述热塑性膜的加热器；和用于使所述热塑性膜吸入到所述多孔或簇绒基材中的真空设备(vacuum)。
由以下说明和所附权利要求，其它方面和优点将是显然的。
附图说明
图1是根据本申请披露的实施方式涂布多孔或簇绒基材的方法的简化示意图。
图2是根据本申请披露的实施方式涂布多孔或簇绒基材的另一方法的简化示意图。
图3是具有使用加热和辊流延涂布(roller casting)的膜的坯布的照片。
图4是具有使用加热和辊流延涂布的膜的坯布的照片。
图5是根据本申请披露的实施方式具有使用加热、真空和辊流延涂布的膜的坯布的照片。
图6图示比较了图3-5的涂布坯布和比较样品的簇绒锁定。
详细说明
在一个方面，本申请披露的实施方式涉及多孔基材的涂布方法。在另一方面，本申请披露的实施方式涉及地毯层合方法。在更具体的方面，本申请披露的实施方式涉及真空辅助的热膜层合方法。在另一方面，本申请披露的实施方式涉及将聚烯烃粘合剂和背衬施用至主要是聚烯烃的坯布的方法。在另一方面，本申请披露的实施方式涉及具有改善簇绒锁定的精修地毯。
现参照图1，说明本申请披露的实施方式的涂布多孔基材的方法，该多孔基材包括簇绒基材例如地毯和人造草皮、非织造织物、织造织物、多孔膜、纺织品、帆布和人造革。多孔基材5和层合膜15可以一起置于辊20之间。多孔基材5可以以材料6的卷的形式提供或者可以由簇绒或地毯制造工艺(未示出)提供，该多孔基材5可以包括从主背衬9的顶面8突出的簇绒7。绒头10可以从主背衬9向下延伸。
层合膜15可以包括一个或多个层(未示出)，可以包括一个或多个泡沫或可发泡的层，以及添加剂和填料，各自详细描述如下。可以包括一个或多个聚合物层(未示出)的层合膜15可以包括外粘合剂聚合物层16，该外粘合剂聚合物层的熔融温度低于多孔基材5的熔融温度。外粘合剂聚合物层16可以与辊20之间的顶面8和簇绒7至少之一接触。然后，使用热源25来将层合膜15的温度提高到高于粘合剂聚合物层16的熔点。
同时，可以采用真空27以提高膜15和粘合剂聚合物层16与背衬9和簇绒7的接触。例如，真空27可以使层合膜或其部分吸入背衬9和簇绒7之中。真空27可以使用任何适合的真空装置或鼓风机来施加。所施加的真空27可以提供熔融的粘合剂膜层16穿透至簇绒7的纤维(未示出)和背衬9之上，或者至两者之间，为绒头10与背衬9的良好粘合(簇绒锁定)提供所需润湿。
然后可以使用冷却源35降低所得到的复合材料结构体30的温度。冷却源35可以包括自然对流、强制对流或本领域技术人员已知的用于降低基材温度的其它方式。
在一些实施方式中，可以施加真空37来在整个冷却过程中保持膜15和基础粘合剂聚合物层16与背衬9和簇绒7之间提高的接触。在其它实施方式中，复合材料结构体30可以在辊39之间通过，以进一步使熔融膜16穿透至簇绒7的纤维和背衬9之上，或两者之间。辊39也可以提供尺寸稳定性和复合材料结构体30的整理。
现参照图2，说明本申请披露的实施方式的涂布多孔基材的另一方法，该多孔基材例如地毯、人造草皮、非织造织物、织造织物、开孔泡沫(open-cellfoam)、纺织品、帆布和人造革。总的说来，多孔基材55和层合膜65可以在方法50期间聚集在一起，从而形成复合材料结构体80。多孔基材55可以以材料56的卷的形式提供或者可以由簇绒或地毯制造工艺(未示出)提供，该多孔基材55可以包括从多孔基材55的顶面58突出的簇绒(未示出)。绒头(未示出)可以从多孔基材55向下延伸。
层合膜65可以包括一个或多个层(未示出)，其中使熔融温度高于或低于多孔基材55的熔融温度的外粘合剂聚合物层66与顶面58和簇绒中至少之一接触。在接触层合膜65和多孔基材55之前，可以使用热源75来将层合膜65的温度提高到高于粘合剂聚合物层66的熔点。粘合剂聚合物层66的熔融产生熔融聚合物的薄层，此后例如通过使用流延辊83，可以使层合膜65和多孔基材55产生接触关系。
在一些实施方式中，在层合膜65和多孔基材55产生接触关系的同时或者之后，可以施加真空87，以保持或提高层合膜65和多孔基材55之间的接触压力。所施加的真空87可以提供熔融的膜层66穿透至多孔基材55的各组件(例如簇绒的纤维(未示出)和簇绒地毯的背衬)之上或者至它们之间，为良好粘合(簇绒锁定)提供所需润湿。
然后可以使用冷却源85降低所得到的复合材料结构体80的温度。冷却源85可以包括自然对流、强制对流或本领域技术人员已知的用于降低基材温度的其它方式。此外，可以施加真空(未示出)来在整个冷却过程中保持层合膜65(和基础粘合剂聚合物层16)与多孔基材55之间提高的接触。
在其它实施方式中，复合材料结构体80可以在辊子(未示出)之间通过，以进一步使熔融膜66穿透至多孔基材55中。该辊子也可以提供尺寸稳定性和复合材料结构体80的整理。
在备选的实施方式中，可以使用挤出贴合工艺将层合膜(单层的或多层的)施用至多孔基材。
在上述方法中，多孔基材和层合膜之间形成的结合强度会依赖于层合膜的各组分与多孔基材的各组分(包括背衬和簇绒)的相容性。在下面更详细地讨论可用于层合膜和多孔基材的材料。
多孔基材和层合膜之间形成的结合强度也会依赖于基础粘合剂聚合物层的厚度。在一些实施方式中，基础粘合剂聚合物层的厚度为0.1至500微米，在其它实施方式中为0.5至75微米。在其它实施方式中，基础粘合剂聚合物层的厚度为0.5至25微米。在其它实施方式中，基础粘合剂聚合物层的厚度为0.75至5微米，在又一些实施方式中为0.75至2微米。
此外，多孔基材和层合膜之间形成的结合强度会依赖于加工条件，例如加工速度、层合温度(即，由于粘合剂聚合物提高的流动性，在温度超过基础粘合剂聚合物层的熔点时可以产生改善的结合强度)，以及所施加的真空和辊压力(各自影响粘合剂聚合物与基材的接触，以及粘合剂聚合物进入基材和在基材周围的流动性)。
如上所述，层合膜或其层可以被加热到高于粘合剂聚合物层(膜的外层所含有的熔点最低的聚合物)的熔融温度。在一些实施方式中，粘合剂层被加热到至少为熔融温度的温度；在其它实施方式中，粘合剂层被加热到比熔融温度高至少5℃的温度；在其它实施方式中，比熔融温度高至少10℃；在其它实施方式中，比熔融温度高至少20℃。在其它实施方式中，层合膜可以被加热到至少为膜所含有的熔点最高的聚合物的熔点的温度。如下所述，具体的聚合物的熔点可以变化。用于本申请所披露的一些实施方式的膜或其层可以具有小于250℃的熔融温度；在其它实施方式中，低于200℃；在其它实施方式中，低于150℃；在其它实施方式中低于120℃；在其它实施方式中，低于100℃；在其它实施方式中，低于90℃；在其它实施方式中，低于80℃；在其它实施方式中，低于70℃。在其它实施方式中，膜或其层可以具有至少40℃的熔融温度；在其它实施方式中，至少50℃。
如上所述，真空可以用于提高粘合剂进入基材和在基材周围的流动性。所施加的真空可以取决于一些因素，诸如基材孔径、粘合剂熔体粘度、温度和所需的流动量/粘合剂和基材之间的接触。在各种实施方式中，所施加的真空可以为部分真空至全真空。
在其它实施方式中，可以在多孔基材和层合膜之间设置分散体，例如聚烯烃分散体。分散体可以作为附着层(cling layer)，由于该分散体的高流动性而改善多孔基材的各组分(包括簇绒和背衬)与层合膜之间的粘合性。在一些实施方式中，分散体可以在多孔基材的整个宽度上施用。在其它实施方式中，分散体可以施涂于选定区域，例如施涂至纤维簇绒(例如成条状)。
可以用于本申请所披露的层合方法的热源可以包括可以用于提高聚合物温度的任何类型的加热方式。例如，热源可以包括辐射、对流、微波、红外、射频或传导加热等。本领域技术人员知道本领域已知的用于这些加热方法的设备。此外，可以使用用于增强加热或者选择性加热基础粘合剂聚合物层的添加剂，本领域技术人员知道所述添加剂。
如上所述，由本申请所披露的方法形成的复合材料结构体(层合基材)可以包括多孔或簇绒基材，簇绒和绒头纤维，层合膜、分散体、填料和添加剂。现在对它们分别进行更详细地描述。在一些实施方式中，在多孔或簇绒基材、纤维、层合膜和分散体中每一个使用的聚合物是相容聚合物，例如由类似的主要组分或主链形成的聚合物。如此，复合材料结构体的各组分的讨论将以可用于多孔或簇绒基材、纤维、层合膜和分散体中每一个的热塑性树脂开始。
热塑性树脂
用于本申请的热塑性树脂可以包括烯烃聚合物和弹性体，以及各种烯烃聚合物和/或烯烃弹性体的共混物。在一些实施方式中，烯烃树脂是半结晶树脂。术语“半结晶”用于鉴别当进行标准差示扫描量热(DSC)评价时具有至少一个吸热的那些树脂。一些半结晶聚合物表现出这样的DSC吸热，该DSC吸热随着扫描温度升高越过最终的吸热最大值而表现出较平缓的斜率。这反映聚合物具有宽的熔程，而不是聚合物具有通常被认为是明显熔点。可用于本公开内容的分散体的一些聚合物具有单一熔点，而其它聚合物具有超过一个熔点。
在一些聚合物中，一个或多个熔点可以是明显的，使得全部或部分聚合物在相当窄的温度范围内例如几摄氏度内熔化。在一些实施方式中，聚合物可以在约20℃的范围内表现出宽的熔融特性。在其它实施方式中，聚合物可以在大于50℃的范围内表现出宽的熔融特性。
可以用于本公开内容的烯烃树脂的实例包括α-烯烃的均聚物和共聚物(包括弹性体)，α-烯烃例如为乙烯、丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯和1-十二烯，典型代表有聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚3-甲基-1-丁烯、聚3-甲基1-戊烯、聚4-甲基-1-戊烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物和丙烯-1-丁烯共聚物；α-烯烃与共轭二烯或非共轭二烯的共聚物(包括弹性体)，典型代表有乙烯-丁二烯共聚物和乙烯-乙叉降冰片烯共聚物；聚烯烃(包括弹性体)，例如两种或更多种α-烯烃与共轭二烯或非共轭二烯的共聚物，典型代表有乙烯-丙烯-丁二烯共聚物，乙烯-丙烯-二环戊二烯共聚物，乙烯-丙烯-1，5-己二烯共聚物和乙烯-丙烯-乙叉降冰片烯共聚物；乙烯-乙烯基化合物共聚物，例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，乙烯-乙烯醇共聚物，乙烯-氯乙烯共聚物，乙烯-丙烯酸或乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物，以及乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物；苯乙烯类共聚物(包括弹性体)，例如聚苯乙烯，ABS，丙烯腈-苯乙烯共聚物，α-甲基苯乙烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯-乙烯醇，苯乙烯-丙烯酸酯如苯乙烯-甲基丙烯酸酯，苯乙烯-丙烯酸丁酯，苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯，和苯乙烯-丁二烯和交联的苯乙烯聚合物；苯乙烯嵌段共聚物(包括弹性体)，例如苯乙烯-丁二烯共聚物及其水合物，和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物；聚乙烯基化合物，例如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯，氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物，聚丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯；聚酰胺，例如尼龙6、尼龙6，6，和尼龙12；热塑性聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯；聚碳酸酯，聚苯醚等；以及基于玻璃态烃的树脂，包括聚二环戊二烯聚合物和相关的聚合物(共聚物，三元共聚物)；饱和的单烯烃，例如乙酸乙烯酯，丙酸乙烯酯和丁酸乙烯酯等；乙烯基酯，例如单羧酸的酯，包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯，丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等；丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺，以及它们的混合物，由开环易位和交叉易位聚合制成的树脂，等等。其它适合的聚合物包括乙烯-丙烯酸乙酯(EEA)共聚物，乙烯-甲基丙烯酸甲酯(EMMA)共聚物，乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)共聚物。这些树脂可以单独使用或者以两种或更多种的组合使用。
在具体的实施方式中，热塑性树脂可以为苯乙烯-丁二烯共聚物。例如，苯乙烯-丁二烯共聚物可以以表面活性剂稳定的苯乙烯-丁二烯共聚物胶乳的形式提供，例如![]()
和DL系列的苯乙烯-丁二烯共聚物胶乳，得自The Dow Chemical Company。例如，得自The Dow Chemical Company的DL460具有大约46-49wt％的非挥发组分，pH为约10，玻璃化转变温度为约4℃。
在一种具体的实施方式中，热塑性树脂可以包括乙烯与包括烯烃如1-辛烯的共聚单体的α-烯烃互聚物。乙烯与辛烯共聚物可以单独存在或者与其它热塑性树脂(例如乙烯-丙烯酸共聚物)组合存在。当一起存在时，乙烯与辛烯共聚物同乙烯-丙烯酸共聚物的重量比率可以为约1∶10至约10∶1，例如约3∶2至约2∶3。聚合物树脂例如乙烯-辛烯共聚物的结晶度可以小于约50％，例如小于约25％。在一些实施方式中，聚合物的结晶度可以为5-35％。在其它实施方式中，结晶度可以为7-20％。
本申请披露的实施方式也可以包括可以包含至少一种多嵌段烯烃互聚物的聚合物组分。适合的多嵌段烯烃互聚物可以包括例如美国临时专利申请号60/818,911所描述的那些，将该美国临时申请并入本申请作为参考。术语“多嵌段共聚物”或“多嵌段互聚物”是指包含优选以线型方式连接的两个或多个化学上不同的区域或链段(称为“嵌段”)的聚合物，即，这样的聚合物：其包含化学上区别的单元，对于聚合的烯属官能度该单元以头尾结合的方式结合，而不是以侧基或接枝方式结合。在某些实施方式中，嵌段在以下方面不同：所并入的共聚单体的量或类型、密度、结晶度的量、归因于该组合物的聚合物的微晶尺寸、立构规整性的类型或程度(全同立构或间同立构)，区域有序性(regio-regularity)或区域无序性(regio-irregularity)，支化的量包括长链支化或超支化，均匀性或任何其它化学或物理性质。
其它烯烃互聚物包括含有单亚乙烯基芳族单体的聚合物，所述单体包括苯乙烯，邻甲基苯乙烯，对甲基苯乙烯，叔丁基苯乙烯等。具体地，可以使用包含乙烯和苯乙烯的互聚物。在其它实施方式中，可以使用包含乙烯、苯乙烯和C3-C20α-烯烃以及任选地含有C4-C20二烯的共聚物。
适合的非共轭二烯单体可以包括具有6-15个碳原子的直链、支链或环状烃二烯。适合的非共轭二烯的实例包括但不限于，直链无环二烯例如1，4-己二烯、1，6-辛二烯、1，7-辛二烯、1，9-癸二烯，支链无环二烯例如5-甲基-1，4-己二烯、3，7-二甲基-1，6-辛二烯、3，7-二甲基-1，7-辛二烯以及二氢月桂烯(dihydromyricene)与二氢辛二烯的混合异构体，单环脂族二烯例如1，3-环戊二烯、1，4-环己二烯、1，5-环辛二烯和1，5-环十二碳二烯，和多环脂族稠环和桥环二烯例如四氢化茚、甲基四氢化茚、二环戊二烯、二环-(2，2，1)-庚-2，5-二烯；烯基、烷叉基、环烯基和环烷叉基降冰片烯例如5-亚甲基-2-降冰片烯(MNB)、5-丙烯基-2-降冰片烯、5-异丙叉-2-降冰片烯、5-(4-环戊烯基)-2-降冰片烯、5-环己叉-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯和降冰片二烯。通常用于制备EPDM的二烯中，特别优选的二烯有1，4-己二烯(HD)、5-乙叉-2-降冰片烯(ENB)、5-亚乙烯基-2-降冰片烯(VNB)、5-亚甲基-2-降冰片烯(MNB)和二环戊二烯(DCPD)。
可以根据本申请披露的实施方式使用的一种期望的聚合物类别包括乙烯、C3-C20α-烯烃尤其是丙烯和任选的一种或多种二烯单体的弹性体互聚物。用于该实施方式的优选α-烯烃表示为式CH2＝CHR*，其中R*为具有1-12个碳原子的直链或支链烷基。适合的α-烯烃的实例包括但不限于，丙烯、异丁烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯和1-辛烯。基于丙烯的聚合物在本领域通常称为EP或EPDM聚合物。用于制备该聚合物尤其是多嵌段EPDM类型聚合物的适合二烯包括具有4-20个碳原子的共轭或非共轭、直链或支链、环状或多环二烯。二烯可以包括1，4-戊二烯、1，4-己二烯，5-乙叉-2-降冰片烯、二环戊二烯、环己二烯和5-丁叉-2-降冰片烯。
其它适合的热塑性树脂可以包括二羧酸或多羧酸与二醇(包括二酚)的酯化产物。这些树脂说明于美国专利3,590,000中，将其并入本申请作为参考。树脂的其它具体实例包括苯乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物，和苯乙烯/丁二烯共聚物；悬浮聚合苯乙烯丁二烯；由双酚A与环氧丙烷反应，接着使所得的产物与富马酸反应而得到的聚酯树脂；由对苯二甲酸二甲酯、1，3-丁二醇、1，2-丙二醇和季戊四醇的反应所得到的支化聚酯树脂，苯乙烯丙烯酸酯及其混合物。
此外，本公开内容的具体实施方式可以采用基于乙烯的聚合物，基于丙烯的聚合物、丙烯-乙烯共聚物和苯乙烯类共聚物作为组合物的一种组分。本公开内容的其它实施方式可以使用聚酯树脂，包括含有脂族二醇例如UNOXOL 3，4二醇的那些，得自The Dow Chemical Company(Midland，MI)。
在选定的实施方式中，热塑性树脂由乙烯-α-烯烃共聚物或丙烯-α-烯烃共聚物形成。具体地，在选定的实施方式中，热塑性树脂包括一种或多种非极性聚烯烃。
在具体的实施方式中，可以使用聚烯烃例如聚丙烯、聚乙烯、及其共聚物，以及它们的共混物，以及乙烯-丙烯-二烯三元共聚物。在一些实施方式中，烯属聚合物可以包括均匀聚合物(homogeneous polymer)，如授予Elston的美国专利3,645,992所描述的；高密度聚乙烯(HDPE)，如授予Anderson的美国专利4,076,698所描述的；非均匀支化的线型低密度聚乙烯(LLDPE)；非均匀支化的超低密度线型聚乙烯(ULDPE)；均匀支化的线型乙烯/α-烯烃共聚物；均匀支化的基本上线型乙烯/α-烯烃聚合物，其可以例如通过美国专利5,272,236和5,278,272所披露的方法制备，将两个美国专利的公开内容并入本申请作为参考；和高压自由基聚合的乙烯聚合物和共聚物，例如低密度聚乙烯(LDPE)或乙烯-乙酸乙烯酯聚合物(EVA)。
美国专利6,566,446、6,538,070、6,448,341、6,316,549、6,111,023、5,869,575、5,844,045或5,677,383所描述的聚合物组合物或其共混物也适合于一些实施方式，将这些美国专利各自以其整体并入本申请作为参考。在一些实施方式中，共混物可以包括两种不同的Ziegler-Natta聚合物。在其它实施方式中，共混物可以包括Ziegler-Natta聚合物和金属茂聚合物的共混物。在其它实施方式中，本申请使用的聚合物可以是两种不同的金属茂聚合物的共混物。在其它实施方式中，可以使用单中心催化剂聚合物。
在一些实施方式中，聚合物是基于丙烯的共聚物或互聚物。在一些具体的实施方式中，丙烯/乙烯共聚物或互聚物的特征在于具有基本上全同立构的丙烯序列。术语“基本上全同立构的丙烯序列”和类似术语是指，通过13CNMR测量，在一种实施方式中序列的全同三单元组(mm)大于约0.85，在另一实施方式中大于约0.90，在另一实施方式中大于约0.92，在又一实施方式中大于约0.93。全同三单元组在本领域是公知的，描述于例如美国专利5,504,172和WO 00/01745中，是指通过13C NMR光谱确定的以共聚物分子链中的三单元组单元计的全同立构序列。
烯烃聚合物、共聚物、互聚物和多嵌段互聚物可以通过在其聚合物结构中引入至少一个官能团来官能化。示例性官能团可包括例如，烯键式不饱和单官能-和双官能-羧酸，烯键式不饱和单官能-和双官能-羧酸酐，及其盐和酯。这些官能团可以接枝到烯烃聚合物，或者其可以与乙烯和任选的另外共聚单体共聚，形成乙烯、官能性共聚单体和任选的另外共聚单体(一种或多种)的互聚物。接枝官能团至聚乙烯上的方法描述于例如美国专利4,762,890、4,927,888和4,950,541中，将这些美国专利的公开内容以其整体并入本申请作为参考。一种特别有用的官能团是马来酸酐。
存在于官能性聚合物中的官能团的量可以变化。在一些实施方式中，官能团的存在量可以为至少约1wt％；在其它实施方式中，为至少约5wt％；在其它实施方式中，为至少约7wt％。在一些实施方式中，官能团的存在量可以低于约40wt％；在其它实施方式中，为低于约40wt％；在其它实施方式中，为低于约25wt％。
在其它具体的实施方式中，热塑性树脂可以为基于乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)聚合物。在其它实施方式中，热塑性树脂可以是基于乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)的聚合物。在其它具体的实施方式中，乙烯-α烯烃共聚物可以是乙烯-丁烯、乙烯-己烯或乙烯-辛烯共聚物或互聚物。在其它具体的实施方式中，丙烯-α烯烃共聚物可以是丙烯-乙烯或丙烯-乙烯-丁烯共聚物或互聚物。
热塑性聚合物可以具有结晶性，如当进行标准差示扫描量热(DSC)评价时观察到至少一个吸热所确定的。对于基于乙烯的聚合物，根据ASTMD1238在190℃(375°F)使用2.16kg(4.75lb.)重物测量，在一些实施方式中，其熔体指数(″MI″)为约30克/10分钟或更低；在其它实施方式中，为约25克/10分钟或更低；在其它实施方式中，为约22克/10分钟或更低；在其它实施方式中，为约18克/10分钟或更低。在其它实施方式中，基于乙烯的聚合物的熔体指数(MI)为约0.1克/10分钟或更高；在其它实施方式中，为约0.25克/10分钟或更高；在其它实施方式中，为约0.5克/10分钟或更高；在其它实施方式中，为约0.75克/10分钟或更高。
根据ASTM D1238在230℃(446°F)使用2.16kg(4.75lb.)重物测量，在一些实施方式中，基于丙烯的聚合物的熔体流动速率(″MFR″)为约85克/10分钟或更低；在其它实施方式中，为约70克/10分钟或更低；在其它实施方式中，为约60克/10分钟或更低；在其它实施方式中，为约50克/10分钟或更低。在其它实施方式中，基于丙烯的聚合物的熔体流动指数(MFR)可以为约0.25克/10分钟或更高；在其它实施方式中，为约0.7克/10分钟或更高；在其它实施方式中，为约1.4克/10分钟或更高；在其它实施方式中为约2克/10分钟或更高。
在一些实施方式中，基于乙烯的聚合物的密度可以为约0.845g/cc或更高；在其它实施方式中，为约0.85g/cc或更高；在其它实施方式中，为约0.855g/cc或更高；在其它实施方式中，为约0.86g/cc或更高。在其它实施方式中，基于乙烯的聚合物的密度可以为约0.97g/cc或更低；在其它实施方式中，为约0.96g/cc或更低；在其它实施方式中，为约0.955g/cc或更低；以及在其它实施方式中，为约0.95g/cc或更低。
在一些实施方式中，基于丙烯的聚合物可以包含约5wt％的共聚单体或更高。在其它实施方式中，基于丙烯的聚合物可以包含约7wt％的共聚单体或更高。在其它实施方式中，基于丙烯的聚合物可以含有约35wt％或更低的共聚单体；在其它实施方式中，约25wt％或更低的共聚单体。
可用于各种实施方式的一类热塑性聚合物为乙烯和1-辛烯或1-丁烯的共聚物，其中该乙烯共聚物含有约90wt％或更低的乙烯；在其它实施方式中，约85wt％或更低的乙烯；在其它实施方式中，约50wt％或更高的乙烯；以及在其它实施方式中，约55wt％或更高的乙烯。在一些实施方式中，乙烯共聚物可以含有约10wt％或更高的1-辛烯或1-丁烯；在其它实施方式中，为约15wt％或更高；在其它实施方式中，为约50wt％或更低；在其它实施方式中，为约45wt％或更低。以上每个重量百分数均基于共聚物的重量。在各种实施方式中，该乙烯共聚物的熔体指数可以为约0.25克/10分钟或更高；在其它实施方式中，为约0.5克/10分钟或更高；在其它实施方式中，为约30克/10分钟或更低；在其它实施方式中，为约20克/10分钟或更低。
可用于各实施方式的其它聚合物可以包括丙烯和乙烯、1-辛烯、1-己烯或1-丁烯的共聚物，其中该丙烯共聚物含有约95wt％或更低的丙烯；在其它实施方式中，含有约93wt％或更低的丙烯；在其它实施方式中，含有约65wt％或更高的丙烯；在其它实施方式中，含有约75wt％或更高的丙烯。在一些实施方式中，该丙烯共聚物可以含有约5wt％或更高的一种或多种共聚单体，例如乙烯、1-辛烯、1-己烯或1-丁烯；在其它实施方式中，含有约7wt％或更高的共聚单体；在其它实施方式中，含有约35wt％或更低的共聚单体；在其它实施方式中，含有25wt％或更低的共聚单体。在各种实施方式中，该丙烯共聚物的熔体流动速率可以为约0.7克/10分钟或更高；在其它实施方式中，为约1.4克/10分钟或更高；在其它实施方式中，为约85克/10分钟或更低；在其它实施方式中，为约55克/10分钟或更低。
或者，可以采用具有本申请所描述的物理特性的多种聚合物的共混物来代替单一聚合物。例如，可以期望将具有在上述范围之外的较高MI或MFR的第一聚合物与具有较低MI或MFR的另一聚合物共混，使得共混物的组合MI或MFR以及平均密度落入所述范围。可以将结晶度较高的α-烯烃聚合物与结晶度较低的聚合物(例如具有显著量的长链支化的聚合物)组合，从而提供在制备浮泡(froth)和泡沫(foam)上具有实质上等同加工能力的共混物。当在本说明书中提及“聚合物”时，应理解为，可以采用具有等同物理特性以及相似效果的烯烃聚合物的共混物，且认为该共混物落入本说明书的各种实施方式中。
在某些实施方式中，热塑性树脂可以是乙烯-辛烯共聚物或互聚物，其密度为0.857至0.911g/cc，熔体指数(190℃，2.16kg重物)为0.1至100g/10min。在其它实施方式中，该乙烯-辛烯共聚物可以具有0.863至0.902g/cc的密度和0.8至35g/10min的熔体指数(190℃，2.16kg重物)。该乙烯-辛烯共聚物或互聚物可以引入乙烯和辛烯重量的20-45％的辛烯。
在某些实施方式中，热塑性树脂可以是丙烯-乙烯共聚物或互聚物，其乙烯含量为5至20wt％，熔体流动速率(230℃，2.16kg重物)为0.5至300g/10min。在其它实施方式中，该丙烯-乙烯共聚物或互聚物可以具有9至12wt％的乙烯含量，和1至100g/10min的熔体流动速率(230℃，2.16kg重物)。
在某些其它实施方式中，热塑性树脂可以是具有0.911至0.925g/cc的密度和0.1至100g/10min的熔体指数(190℃，2.16kg重物)的低密度聚乙烯。
在一些实施方式中，热塑性树脂可以具有小于50％的结晶度。在其它实施方式中，树脂的结晶度可以为5至35％。在其它实施方式中，树脂的结晶度可以为7至20％。
在一些实施方式中，热塑性树脂是半结晶聚合物，可具有低于110℃的熔点。在其它实施方式中，熔点可以为25至100℃。在其它实施方式中，熔点可以为40至85℃。
在一些实施方式中，热塑性树脂是玻璃状聚合物，可以具有低于110℃的玻璃化转变温度。在其它实施方式中，玻璃化转变温度可以为20至100℃。在其它实施方式中，玻璃化转变温度可以为50至75℃。
在某些实施方式中，热塑性树脂可以具有大于10,000克/摩尔的重均分子量。在其它实施方式中，重均分子量可以为20,000至150,000克/摩尔；在其它实施方式中，为50,000至100,000克/摩尔。
在本申请所描述的水性分散体中，可以含有一种或多种热塑性树脂，其量为约1wt％至约96wt％的聚合物固体。例如，在一种实施方式中，水性分散体中热塑性树脂的存在量可以为约10wt％至约60wt％；在另一实施方式中，为约20wt％至约50wt％。
多孔基材
可以用于本申请所披露的层合方法的多孔基材可以包括地毯、人造草皮、织造织物、非织造织物、开孔泡沫、帆布、人造革、用于过滤和屋顶应用的支持多孔膜、穿孔背衬和其它多孔基材。在一些实施方式中，多孔基材可以包括在制造地毯或人造草皮的过程中的簇绒工艺和任何其它中间加工步骤之后且在进行本申请披露的层合或固定簇绒至背衬的方法之前的坯布、簇绒基材或簇绒背衬。
人造草皮、地毯、背衬层、以及簇绒和绒头纤维
本申请使用的术语纤维是指纤维、纱线、簇绒、单丝、带状物或其前体，例如膜和/或带。用于形成人造草皮、地毯、背衬层和簇绒和绒头纤维的适合纤维可以包括例如纤维、纱线、膜和带状物，它们是纺成的、纤化的、切成的、劈成的和/或锯齿状的。在一些实施方式中，所用的纤维可以包括如上所述的热塑性树脂。在其它实施方式中，纤维可以包括基于乙烯或基于丙烯的均聚物、共聚物、互聚物和多嵌段互聚物。
地毯和人造草皮的适合主背衬可以包括织造的和非织造的主背衬。更具体地，适合的背衬可以包括由黄麻、聚丙烯、聚乙烯等，以及已知适合于地毯或人造草皮的主背衬的任何其它材料(包括如上所述的热塑性树脂)制成的那些。簇绒基材可以最初以常规方式制备，通过簇绒纤维或纱线至主背衬上来构成坯布。
在一些实施方式中，多孔基材或背衬可以包括织造的、编织的和非织造的纤维幅面(fibrous web)。在一些实施方式中，基材可以由纤维例如合成纤维、天然纤维或它们的组合形成。合成纤维包括例如，聚酯、丙烯酸类、聚酰胺、聚烯烃、芳族聚酰胺、聚氨酯、再生纤维素和它们的共混物。聚酯可以包括例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸三亚苯基酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸(polylatic acid)及其组合。聚酰胺可以包括例如尼龙6、尼龙6，6以及它们的组合。聚烯烃可以包括例如基于丙烯的均聚物、共聚物和多嵌段互聚物，基于乙烯的均聚物、共聚物和多嵌段互聚物，以及它们的组合。芳族聚酰胺可以包括例如聚对亚苯基对苯二甲酰胺(poly-p-phenylene teraphthalamid)![]()
聚间亚苯基对苯二甲酰胺(poly-m-phenylene teraphthalamide)![]()
以及它们的组合。天然纤维可以包括羊毛、棉、亚麻以及它们的共混物。其它适合材料可以包括如上所述的热塑性树脂。
基材可以由任何尺寸的纤维或纱线形成，包括微旦(microdenier)纤维或纱线(每根丝具有小于1旦尼尔的纤维或纱线)。织物可以包括纤维，例如短纤维、单丝纤维、纺纱用短纤维，或它们的组合。基材可以多种多样的，包括但不限于织造织物、编织织物、非织造织物，或它们的组合。
在其它实施方式中，基材可以包括双组分纤维、多层膜、金属、纺织品和陶瓷。非织造织物可以包括弹性非织造织物和柔软的非织造织物。在其它实施方式中，基材可以包括织物或其它纺织品、多孔膜或其它非织造织物，包括涂布的基材。在某些实施方式中，基材可以是柔软的纺织品，例如柔软的或弹性的非织造织物，例如弹性体聚烯烃或聚氨酯。由微旦纤维制成的织造织物和/或编织物也可以提供期望的基材性能。
在一些实施方式中，非织造织物可以基于聚烯烃单组份纤维，例如基于乙烯或基于丙烯的聚合物。在其它实施方式中，可以使用双组分纤维，例如其中芯基于聚丙烯，壳可以基于聚乙烯。应理解的是，用于基材的各实施方式的纤维可以是连续的或非连续的，例如短纤维。
适合的软的非织造织物的实例描述于例如WO2005111282A1和WO2005111291A1中。此外，也可以使用具有与上述那些类似的物理性质的幅面。幅面结构可以由单独的纤维、丝、或线形成，这些纤维、丝或线是相互铺置的，但是不是以可区别的方式。非织造织物或幅面已经由许多方法形成，例如熔喷、纺粘、电纺成的(electrospun)以及粘合的粗梳幅面工艺(bonded carded web processes)。非织造织物的单位重量可以为25g/m2至大于150g/m2。
在一些实施方式中，可以使用弹性非织造织物例如，美国专利6,994,763所描述的弹性非织造织物。弹性非织造织物可以基于双组分纤维，其中芯组分可以是弹性体聚合物，壳组分可以是聚烯烃。该非织造织物的单位重量可以为20g/m2至150g/m2，可以采用具有双组份能力的纺粘技术生产。市售的双组分纤维的芯组分的代表性实例可以包括以下聚合物：![]()
聚合物、ENGAGETM聚合物、VERSIFYTM弹性体、INFUSETM烯烃嵌段共聚物、VISTAMAXXTM聚烯烃弹性体、VECTORTM聚合物、聚氨酯弹性体材料(“TPU”)、聚酯弹性体和多相嵌段共聚物(heterophasic block copolymer)。
在其它实施方式中，适合的弹性非织造织物可以由一种或多种“弹性体”聚合物形成。术语“弹性体”通常是指当经受伸长时变形或拉伸在其弹性限度内的聚合物。例如，在织物伸长率为30％且一次拉伸之后，由弹性体丝形成的纺粘织物通常具有至少约75％的均方根平均可恢复伸长率，基于织物的纵向和横向可恢复伸长率值。有利地，在织物伸长率为50％且一次拉伸之后，由弹性体丝形成的纺粘织物通常具有至少约65％的均方根平均可恢复伸长率(root mean square average recoverable elongation)，基于织物的纵向和横向可恢复伸长率值。
在其它实施方式中，有孔的膜(Apertured film)可以用作复合材料结构体的层(一个或多个)、基材或本申请所述的层合膜层。使用有孔的膜可以提高结构的强度。有孔的膜的说明可以参见例如WO200080341A1和美国专利3,929,135和4,324,246。有孔的膜可以包括薄的聚合物膜，该聚合物膜均匀地沿膜的宽度具有小的孔间隔。
在一些实施方式中，多孔基材可以包括可以由上述热塑性树脂形成的开孔泡沫。在一些实施方式中，该开孔泡沫可以包括具有大孔的泡沫。在其它实施方式中，开孔泡沫可以包括具有微孔的泡沫。在其它实施方式中，开孔泡沫基材可以包括足够大的孔，使得熔融聚合物(在如下面描述的与膜层层合的过程中)流入到开孔泡沫的孔中，例如在上面对于图1和2所描述的层合方法的吸入和辊压过程中。
在一些实施方式中，多孔基材可以由如上所述的热塑性树脂形成。在其它实施方式中，基材可以包括由如上所述的热塑性树脂形成的膜、织物和泡沫。在其它实施方式中，基材可以包括浮泡、泡沫、热塑性片材或膜、织造织物或非织造织物、玻璃纤维，或熔体纺粘或熔喷材料。
多孔基材可以包括足够的空隙(void space)，使得熔融的层合膜或其熔融部分流入到空隙或孔中。在一些实施方式中，多孔基材可以具有至少0.1微米的平均孔度；在其它实施方式中，平均孔度为至少0.5微米；在其它实施方式中，为至少1微米；在其它实施方式中，为至少5微米；在其它实施方式中，为至少10微米。在其它实施方式中，多孔基材的平均孔度可以为0.1、0.25、0.5、1、2、5、10或20微米的下限至1、2、5、10、20、50或100微米的上限。
层合膜层
可用于本申请披露的实施方式的层合膜可以包括单层膜、可发泡的单层膜或由上述热塑性树脂形成的单层泡沫。在其它实施方式中，可用于本申请披露的实施方式的层合膜可以包括多层结构。在一些实施方式中，多层结构可以包括两个或更多个膜层。在其它实施方式中，多层结构可以包括一个或多个膜层以及一个或多个泡沫层。在其它实施方式中，多层结构可以包括一个或多个膜层以及一个或多个可膨胀的(或可发泡的)膜层。在其它实施方式中，多层结构可以包括一个或多个膜、泡沫和可发泡的层。
多层结构的各层可以包括微层膜(micro-layer film)。例如，在一些实施方式中，膜可以包括一个或多个微层膜层，其各自的厚度小于150微米。在其它实施方式中，膜可以包括一个或多个微层膜层或可膨胀的微层膜层，其各自的厚度大于约![]()
且小于约50微米。在一些实施方式中，用于本申请的膜可以包括总计约1至约20,000层，包括膜、泡沫、可膨胀的膜层。
单层膜、可膨胀的膜以及泡沫可以由一种或多种上述热塑性树脂形成。如参照图1和2所描述的，膜可以在所述方法的各个点加热，例如将膜设置在多孔基材之前或之后。因而，在一些实施方式中，单层结构的熔点可以低于多孔基材的各组分的熔点；在其它实施方式中，单层结构的熔点可以等于或高于多孔基材的各组分的熔点。
可用于本申请披露的实施方式的多层结构可以由一种或多种上述热塑性树脂形成。优选地，该结构的至少一个外层的熔点低于该多层结构的剩余层的熔点。在一些实施方式中，例如多层膜结构施用至主背衬或多孔基材的实施方式中，可以使具有比其它层低的熔点的外层的温度高于该外层的熔点，使得该外层与主背衬或多孔基材结合。
在其它实施方式中，例如多层结构施用至两个基材如坯布或簇绒主背衬以及次背衬之间的实施方式中，该多层结构的两个外层的熔点可以低于其它内层。可以使具有比内层低的熔点的各外层的温度高于所述外层的熔点，使得所述外层与两个基材结合。
在一些实施方式中，多层结构可以共挤出。在其它实施方式中，多层结构可以包括将熔融膜、分散体、浮泡或泡沫层施用、设置或接合在单层或多层膜、泡沫或可膨胀基材上。
如上所述，可用于本申请的层合膜层可以包括泡沫和可膨胀的层。在一些实施方式中，可膨胀的层可以在多孔基材上设置多层膜之前形成。在其它实施方式中，加热该膜以熔化结合层可以在层合过程中使可发泡的层发泡。在其它实施方式中，可发泡层的发泡可以在上述层合过程之后或者在后期生产工艺中进行。在一些实施方式中，本申请所述的可膨胀的膜也可以是可交联的。例如，可膨胀的膜可以包括交联剂，用于通过施加足以使可交联的可膨胀膜层同时膨胀和交联的热量来交联泡沫。例如在美国专利6,949,588、6,723,793、6,440,241、4,902,721和其它中描述了泡沫和可膨胀的(可发泡的)结构。可膨胀的或可交联的或者同时可膨胀和可交联的膜在本申请中称为可修饰膜(modifiable film)。
例如，为离散颗粒、棒、条、片材或任何形状的热塑性树脂可以吸收或浸渍有机械或物理发泡剂或起泡剂。然后可以使浸渍树脂暴露于足以产生期望密度和构造的泡沫的温度。所得到的泡沫的密度取决于所存在的发泡剂或起泡剂的总量、起泡剂的蒸汽压、起泡剂的热体积膨胀率以及待发泡的聚合物的密度。
在一些实施方式中，所述层合膜可以包括泡沫。在其它实施方式中，可以使用多层泡沫或包含一个或多个泡沫层的片材。在其它实施方式中，泡沫可以是可交联的或者已交联的。在一些实施方式中，泡沫或一个或多个泡沫层可以包括低密度泡沫、中密度泡沫或高密度泡沫。例如，在一些实施方式中，泡沫密度可以为100kg/m3至800kg/m3。在各种其它实施方式中，泡沫密度可以为50、100、150、200、250、300、350、400、450或500kg/m3的下限至100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800或1000kg/m3的上限。在一些实施方式中，泡沫可以包括大孔泡沫(macrocellular foam)；在其它实施方式中，泡沫或一个或多个泡沫层可以包括微孔泡沫(microcellular foam)。
在一些实施方式中，层合膜可以同时包括膜层合泡沫层。例如，层合膜可以包括包含聚苯乙烯泡沫层和粘合剂膜层例如VERSIFY聚合物的多层结构。
可用于本申请披露的实施方式的膜结构可以适应于特定的基材。例如，膜基材可以包括一种或多种热塑性树脂用于改进所得到的复合材料结构的最终纤维锁定强度(fiber locking strength)、簇绒锁定或其它性质。作为另一实例，用于多组分结构的热塑性树脂可以具有不同的密度，以平衡强度、熔点和膜的加工/处理。此外，可以将无机填料添加至一个或多个膜层中，降低所得到的复合材料结构的收缩率以及提高所得到的复合材料结构的密度(重量)。
分散体层(POD)
如上所述，在施用层合膜层之前可以在多孔基材上设置水性分散体，以提高结合强度和/或改善层合膜层与多孔基材的相容性。分散体可以再基材的整个宽度上施用，或者以图案的形式施用或施用至基材的特定部分。在一些实施方式中，分散体可以预涂布于基材上。在其它实施方式中，分散体可以在上述层合工艺之前在线施用，或者在层合步骤期间例如在使膜和多孔基材接触之前施用。在其它实施方式中，分散体可以作为膜的外层上的涂层施用至层合膜上。
用于本公开内容的各实施方式的分散体包括水、至少一种如上所述的热塑性树脂；在一些实施方式中，还包括分散体稳定剂。在一些实施方式中，所述热塑性树脂可以是自稳定的树脂，自身易于分散于水中。在其它实施方式中，所述热塑性树脂可以包括自身不易于分散于水中的树脂。分散体还可以包括各种添加剂，包括浮泡稳定剂(froth stabilizing agent)。
上述热塑性树脂的分散体可以使用稳定剂，以促进形成稳定的分散体或乳液。在一些实施方式中，稳定剂可以是表面活性剂、聚合物(不同于上述的热塑性树脂)或它们的混合物。在其它实施方式中，树脂是自稳定剂(self-stabilizer)，使得不需要额外的外源稳定剂。例如，自稳定剂可以包括部分水解的聚酯，其中通过合并聚酯和含水碱，可以产生聚酯树脂和表面活性剂状的稳定剂分子。具体地，稳定剂可以用作分散剂、用于使分散体起泡的表面活性剂，或者可以同时起这两个作用。此外，可以以组合的方式使用一种或多种稳定剂。
在某些实施方式中，稳定剂可以是具有作为共聚单体或接枝单体的极性基团的极性聚合物。在优选的实施方式中，稳定剂可以包括一种或多种具有作为共聚单体或接枝单体的极性基团的极性聚烯烃。典型的聚合物包括乙烯-丙烯酸(EAA)和乙烯-甲基丙烯酸共聚物，例如可以商标PRIMACORTM(The Dow Chemical Company的面标)、NUCRELTM(E.I.DuPont de Nemours的商标)和ESCORTM(ExxonMobil的商标)得到的那些共聚物，以及描述于美国专利4,599,392、4,988,781和5,938,437(各自以其整体并入本申请作为参考)的那些共聚物。其它适合的聚合物包括乙烯-丙烯酸乙酯(EEA)共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯(EMMA)和乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)。还可以使用其它乙烯-羧酸共聚物。本领域技术人员将认识到，也可以使用各种其它有用的聚合物。
如果稳定剂的极性基团性质上是酸性或碱性，分散稳定的聚合物可以用中和试剂部分或完全中和，以形成相应的盐。所述盐可以是脂肪酸的碱金属盐或铵盐，通过用相应的碱例如NaOH、KOH和NH4OH来中和酸而制得。这些盐可以在分散步骤中原位形成，如下面更全面地描述的。在某些实施方式中，分散体稳定剂例如长链脂肪酸或EAA的中和度，以摩尔计可以为25-200％；在其它实施方式中，以摩尔计为50～110％。例如，对于EAA，中和试剂是碱，例如氢氧化铵或氢氧化钾。其它中和试剂可以包括例如氢氧化锂或氢氧化钠。本领域技术人员将知道，合适的中和试剂的选择取决于所配制的具体组合物，并且该选择在本领域技术人员的知识范围内。
可以使用的其它分散体稳定剂包括具有12～60个碳原子的长链脂肪酸或脂肪酸盐。在其它实施方式中，长链脂肪酸或脂肪酸盐可以具有12～40个碳原子。
另外的分散体稳定剂包括阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或非离子型表面活性剂。阴离子表面活性剂的实例包括磺酸盐、羧酸盐和磷酸盐。阳离子表面活性剂的实例包括季胺。非离子型表面活性剂的实例包括含有氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯的嵌段共聚物和有机硅表面活性剂。可用作分散体稳定剂的表面活性剂可以是外表面活性剂(external surfactant)或内表面活性剂(internal surfactant)。外表面活性剂是在分散体制备过程中不与聚合物进行化学反应的表面活性剂。可用于本申请的外表面活性剂的实例包括十二烷基苯磺酸的盐和月桂基磺酸的盐。内表面活性剂是在分散体制备过程中与聚合物化学反应的表面活性剂。可用于本申请的内表面活性剂的实例包括2，2-二羟甲基丙酸及其盐或者用氯化铵中和的磺化多元醇。
在具体的实施方式中，分散剂或稳定剂的用量可以为大于0至约60wt％，基于所用热塑性树脂(热塑性树脂混合物)的用量。对于热塑性树脂和分散体稳定剂，在一些实施方式中，热塑性树脂可以占组合物中热塑性树脂和分散体稳定剂的总量的约30％～99％(重量)。在其它实施方式中，热塑性树脂可以占组合物中热塑性树脂和分散体稳定剂的总量的约50％至约80％(重量)。在其它实施方式中，热塑性树脂可以占组合物中热塑性树脂和分散体稳定剂的总量的约70％(重量)。例如，长链脂肪酸或其盐的用量可以为热塑性树脂的量的0.5～10wt％。在其它实施方式中，乙烯-丙烯酸共聚物或乙烯-甲基丙烯酸共聚物的用量可以为热塑性树脂的量的0.5～60wt％。在其它实施方式中，磺酸盐的用量可以为热塑性树脂的量的0.5～10wt％。
如上面所讨论的，可以使用超过一种的分散体稳定剂，以及其组合可以用作分散体稳定剂以及例如用作起泡表面活性剂。本领域技术人员将认识到，用于产生较稳定的水性分散体的分散剂可以随所采用的热塑性树脂的性质而变化。
根据本申请披露的实施方式的分散体配制物可以包括液体介质例如水，热塑性树脂，分散体稳定剂以及任选的起泡表面活性剂、添加剂和填料。在一些实施方式中，所述水性分散体可以包括大小为约0.2至10微米的聚烯烃树脂颗粒；在另一实施方式中，大小为约0.5至5微米；以及为约1至2微米。
可将热塑性树脂以及分散体稳定剂(如果使用)分散于液体介质中，在一些实施方式中该液体介质为水。在一些实施方式中，添加足量的碱以中和所得到的分散体，从而获得pH范围为约6至约14。在具体的实施方式中，添加足量的碱以使pH保持在约9至约12。可以控制分散体的水含量，使得热塑性树脂和分散体稳定剂的总含量(固含量)为约1％至约74％(体积)。在另一实施方式中，固含量为约25％至约74％(体积)。在另一实施方式中，固含量为约30％至约50％(不包括填料，以重量计)。在另一实施方式中，固含量为约40％至约55％(不包括填料，以重量计)。
根据一些实施方式形成的分散体的特征可以在于具有约0.3至约8.0微米的平均粒度。在其它实施方式中，分散体可以具有约0.8至约1.2微米的平均粒度。本申请使用的“平均粒度”是指体积平均粒度。为了测量粒度，例如可以采用激光-衍射技术。在本说明书中粒度是指分散体中聚合物的直径。对于不是球形的聚合物颗粒，颗粒的直径是该颗粒的长轴和短轴的平均值。粒度可以例如在Beckman-Coulter LS230激光-衍射粒度分析仪或其它合适设备上测量。
在特定的实施方式中，使热塑性树脂和分散体稳定剂在挤出机中同水和中和试剂如氨水、氢氧化钾或两者的组合一起熔体捏合，从而形成分散体混配物。本领域技术人员将认识到，可以使用各种其它中和试剂。在一些实施方式中，在将热塑性树脂和稳定剂共混之后可以添加填料。
在另一实施方式中，使热塑性树脂如自稳定树脂在挤出机中同水和中和试剂如氨水、氢氧化钾或两者的组合一起熔体捏合，从而形成分散体混配物。在另一实施方式中，使热塑性树脂和分散体稳定剂在挤出机中同水一起(不使用中和试剂)熔体捏合，从而形成分散体混配物。
可以使用本领域已知的任何熔体捏合装置。在一些实施方式中，使用捏合机、![]()
混合机、单螺杆挤出机或多螺杆挤出机。生产根据本公开内容的分散体的方法并没有特别限制。例如，一种优选的方法是包括根据美国专利5,756,659和美国专利公开20010011118的熔体捏合上述组分的方法。
可以用于本公开内容的实施方式的挤出装置可以是如下所述的。可以将挤出机(在某些实施方式中为双螺杆挤出机)与后压调节器(back pressureregulator)、熔体泵或齿轮泵连接。分别由碱储槽和初始水储槽提供所需量的碱和初始水。可以使用任何适合的泵；不过在一些实施方式中，可以使用在240bar的压力提供约150cc/min的流量的泵，以向挤出机提供碱和初始水。在其它实施方式中，液体注射泵可以在200bar提供300cc/min的流量，或者在133bar提供600cc/min的流量。在一些实施方式中，在预热器中预热碱和初始水。
在生产分散体的过程中，当粘度较低且可以获得良好的混合时，分散体稳定表面活性剂通常与抗氧化剂、杀菌剂等一起加入到分散体中。然后，应在添加分散体稳定剂之后，足够缓慢地添加任何无机填料，以确保良好的分散以及避免填料的聚集/成块。最后，可以加入增稠剂，获得所需的粘度。
在一些实施方式中，本申请使用的水性分散体可以包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。在其它实施方式中，本申请使用的水性分散体可以包括苯乙烯-丁二烯共聚物。在其它实施方式中，本申请使用的水性分散体可以包括丙烯酸类聚合物、氨基甲酸酯聚合物、环氧聚合物以及它们的单体中的一种或多种。
添加剂
本申请所披露的聚合物、分散体、膜和泡沫可以任选地含有填料，其量取决于它们所设计的应用，为热塑性树脂重量的约2-100％(干基)。这些任选的成分可以包括例如碳酸钙、二氧化钛粉末、聚合物颗粒、中空玻璃球、纤化纤维、聚合物纤维如基于聚烯烃的短单丝等。设计用于吸收剂制品的泡沫可以含有吸收液体的疏松材料，例如均匀地分布于整个聚合物泡沫的短的棉纤维或其它纤维素纤维。
填料可以从常规使用的那些中选择，例如细碎的、研磨的、沉淀的或微晶填料，其中例如氢氧化铝、长石、白云石、碳酸钙、石灰石和硅灰石。优选氢氧化铝和碳酸钙的混合物，碳酸钙通常为细研磨的石灰石。填料的使用量通常为每100份多元醇50份～350份，更优选100份至300份，这些份为重量份。在泡沫层中，填料的量通常较小，即在100份的量级。
添加剂也可以与热塑性树脂、分散体稳定剂、表面活性剂或填料使用，而不偏离本公开内容的范围。例如，添加剂可以包括湿润剂、表面活性剂、抗静电剂、消泡剂、防粘连剂、蜡分散颜料、中和试剂、增稠剂、相容剂、增白剂、阻燃剂、UV稳定剂、加湿剂(moisturizing agent)、流变改性剂、抗微生物剂、防腐剂、杀真菌剂、抗氧化剂、抗臭氧剂、加工油、增塑剂、加工助剂、受阻胺光稳定剂(HALS)、UV吸收剂、交联剂、炭黑、能量吸收剂和本领域技术人员已知的其它添加剂。
其它适合的添加剂包括填料，例如有机或无机颗粒，包括硅藻土、粘土、滑石、二氧化钛、沸石、粉状金属、有机或无机纤维，包括碳纤维、氮化硅纤维、钢丝或钢网，以及尼龙或聚酯绫纹织物(cording)，纳米尺寸的颗粒，粘土等，增稠剂、油增量剂，包括石蜡油或环烷油(napthelenic oil)；以及其它天然和合成聚合物，聚合物纤维(包括尼龙、人造丝、棉、聚酯和芳族聚酰胺)，金属纤维、片或颗粒，可膨胀的层状硅酸盐、磷酸盐或碳酸盐，例如粘土、云母、硅石、氧化铝、铝硅酸盐或铝磷酸盐，碳晶须，纳米颗粒包括纳米管，硅灰石、石墨、沸石和陶瓷，如碳化硅，氮化硅或二氧化钛。基于硅烷的偶联剂或其它偶联剂也可以用于更好地结合填料。常规填料的其它实例包括碎玻璃、碳酸钙、三水合铝、滑石、膨润土、三氧化锑、高岭土、烟灰或其它已知填料。其它添加剂包括混合助剂和乳化剂。
当期望改进热塑性树脂的物理性质时，除了纤维和填料之外，可以使用诸如脂肪油和功能添加剂。如果所得的聚合物将用于要求电性质或发光性质的最终应用时，可以使用电解质以使得聚合物可导电，或者使用荧光添加剂或磷光添加剂以使得聚合物可发光。
也可以使用吸收微波的试剂作为材料中的添加剂，以使得材料可通过电磁辐射(通常为微波或射频)加热。添加到聚合物材料中改变或改善某些性质的其它试剂也可以赋予聚合物可加热性。这些添加剂可以添加到聚合物中，促进聚合物的微波加热。吸收微波的试剂更全面地描述于2006年5月31日提交的美国临时专利申请60/809,568、60/809,526和60/809,520中，将其各自引入本申请作为参考。
如上所述，可以通过在多孔基材上设置层合膜层来形成复合材料结构体。在一些实施方式中，第二基材可以设置于层合膜层上，使层合膜层夹设于两个基材中。在其它实施方式中，可以在多孔基材和层合膜层之间施用水性分散体，以改善基材和层合膜层的粘合性。
在一些实施方式中，使用本申请披露的方法形成的地毯或人造草皮可以具有至少2.0kg的簇绒锁定。在其它实施方式中，地毯或人造草皮可以具有至少2.5kg的簇绒锁定；在其它实施方式中，为至少3kg；在其它实施方式中，为至少3.25kg；在其它实施方式中，为至少3.4kg；在其它实施方式中，为至少3.5kg；在其它实施方式中，至少3.6kg；在其它实施方式中，为至少3.75kg；在其它实施方式中，为至少4kg；在其它实施方式中，为至少4.5kg。
使用本申请披露的方法形成的复合材料结构体的各实施方式可以通过以下实施例来说明。
实施例
对于以下样品说明和结果，熔体流动速率根据ASTM D1238测量(例如，对于聚乙烯，190℃，2.16kg重量；对于聚丙烯，230℃，2.16kg重量)，密度根据ASTM D792测量，熔点通过DSC根据ASTM D3418来确定，维卡软化温度根据ASTM D1525来确定，簇绒锁定根据ISO 4919测量。
样品1-3，单层膜层合
样品1(加热和辊流延)
根据上面参照图1描述的方法在地毯上设置具有250微米厚度的膜，该膜由均匀的乙烯-辛烯共聚物(AFFINITY PF1140G，密度为约0.896g/cc，熔体指数为约1.6克/10分钟，DSC熔融温度为94℃，维卡软化温度为77℃，得自The Dow Chemical Company，Midland，Michigan)形成，其中施加热以将膜的温度提高到高于聚合物的熔点，但是在加热/层合或冷却阶段不施加真空。
样品2(加热和辊流延)
根据上面参照图1描述的方法在地毯上设置具有250微米厚度的膜，该膜由均匀的乙烯-辛烯共聚物(AFFINITY PF1140G，密度为约0.896g/cc，熔体指数为约1.6克/10分钟，DSC熔融温度为94℃，维卡软化温度为77℃，得自The Dow Chemical Company，Midland，Michigan)形成，其中施加热以将膜的温度提高到高于聚合物的熔点，但是在加热/层合或冷却阶段不施加真空。
样品3(加热、真空和辊流延)
根据上面参照图1描述的方法在地毯上设置具有250微米厚度的膜，该膜由均匀的乙烯-辛烯共聚物(AFFINITY PF1140G，密度为约0.896g/cc，熔体指数为约1.6克/10分钟，DSC熔融温度为94℃，维卡软化温度为77℃，得自The Dow Chemical Company，Midland，Michigan)形成，其中施加热以将膜的温度提高到高于聚合物的熔点，其中在加热/层合阶段施加真空。
结果
图3、4和5分别是样品1、2和3的涂布的簇绒背衬(坯布)的照片。可以看出，图3和4(样品1和2)的簇绒是松散结合的，然而图5(样品3)的簇绒是紧密结合的。
测试上面描述的样品各自的性能，包括簇绒锁定和收缩率。结果显示，真空辅助的层合的样品3的簇绒锁定优于辊流延的样品1-2。此外，样品2的簇绒锁定优于传统的苯乙烯-丁二烯胶乳涂布的地毯(对比样品1)，或与之相当。
样品4-13，多层膜层合
样品4
根据上面参照图1描述的方法在地毯上设置具有200微米厚的第一层和50微米厚的第二层的多层膜，其中第一层由均匀的乙烯-辛烯共聚物(AFFINITY EG 8100G，密度为0.87g/cc，熔体指数为约1克/10分钟，DSC熔融温度为55℃，维卡软化温度为43℃，得自The Dow Chemical Company，Midland，Michigan)形成，第二层由均匀的乙烯-辛烯共聚物(DOWLEX SC2108，密度为0.935g/cc，熔体指数为约2.5克/10分钟，维卡软化温度为118℃，得自The Dow Chemical Company，Midland，Michigan)形成，其中施加热以将膜的温度提高到高于AFFINITY聚合物的熔点，其中在加热/层合阶段施加真空。
样品5
根据上面参照图1描述的方法在地毯上设置具有200微米厚的第一层和50微米厚的第二层的多层膜，其中所述第一层由乙烯-辛烯共聚物(AFFINITY EG 8100G，密度为0.87g/cc，熔体指数为约1克/10分钟，DSC熔融温度为55℃，维卡软化温度为43℃，得自The Dow ChemicalCompany，Midland，Michigan)形成，第二层由聚乙烯(DOWLEX SC 2108，密度为0.935g/cc，熔体指数为约2.5克/10分钟，维卡软化温度为118℃，得自The Dow Chemical Company，Midland，Michigan)和70份碳酸钙(基于100份聚乙烯)形成，其中施加热以将膜的温度提高到高于AFFINITY聚合物的熔点，其中在加热/层合阶段施加真空。
样品6
根据上面参照图1描述的方法在地毯上设置具有50微米厚的第一层和200微米厚的第二层的多层膜，所述第一层由乙烯-辛烯共聚物(AFFINITYEG 8100G，密度为0.87g/cc，熔体指数为约1克/10分钟，DSC熔融温度为55℃，维卡软化温度为43℃，得自The Dow Chemical Company，Midland，Michigan)形成，第二层由聚乙烯(DOWLEX SC 2108，密度为0.935g/cc，熔体指数为约2.5克/10分钟，维卡软化温度为118℃，得自The DowChemical Company，Midland，Michigan)和70份碳酸钙(基于100份聚乙烯)形成，其中施加热以将膜的温度提高到高于AFFINITY聚合物的熔点，其中在加热/层合阶段施加真空。
样品7
根据上面参照图1描述的方法在地毯上设置具有200微米厚的第一层和50微米厚的第二层的多层膜，其中第一层由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(ELVAX 3182，大约28wt％乙酸乙烯酯，密度为0.95g/cc，熔体指数为约3克/10分钟，DSC熔融温度为73℃，维卡软化温度为49℃，得自E.I.du Pontde Nemours and Company)形成，第二层由聚乙烯(DOWLEX SC 2108，密度为0.935g/cc，熔体指数为约2.5克/10分钟，维卡软化温度为118℃，得自The Dow Chemical Company，Midland，Michigan)形成，其中施加热以将膜的温度提高到高于ELVAX聚合物的熔点，其中在加热/层合阶段施加真空。
样品8
根据上面参照图1描述的方法在地毯上设置具有200微米厚的第一层和50微米厚的第二层的多层膜，其中所述第一层由基于乙烯的共聚物(AFFINITY VP8770 G1，密度为0.885g/cc，熔体指数为约1克/10分钟，DSC熔融温度为82℃，维卡软化温度为57℃，得自The Dow ChemicalCompany，Midland，Michigan)，所述第二层由聚乙烯(DOWLEX SC 2108，密度为0.935g/cc，熔体指数为约2.5克/10分钟，维卡软化温度为118℃，得自The Dow Chemical Company，Midland，Michigan)形成，其中施加热以将膜的温度提高到高于AFFINITY聚合物的熔点，其中在加热/层合阶段施加真空。
样品9
根据上面参照图1描述的方法在地毯上设置具有200微米厚的第一层和50微米厚的第二层，其中所述第一层由乙烯-辛烯共聚物(AFFINITYPL1880G，密度为0.902g/cc，熔体指数为约1克/10分钟，DSC熔融温度为99℃，维卡软化温度为86℃，得自The Dow Chemical Company，Midland，Michigan)，所述第二层由聚乙烯(DOWLEX SC 2108，密度为0.935g/cc，熔体指数为约2.5克/10分钟，维卡软化温度为118℃，得自The DowChemical Company，Midland，Michigan)形成，其中施加热以将膜的温度提高到高于AFFINITY聚合物的熔点，其中在加热/层合阶段施加真空。
样品10
根据上面参照图1描述的方法在地毯上设置具有200微米厚的第一层和50微米厚的第二层的多层膜，其中所述第一层由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(ELVAX 3120，大约7.5wt％乙酸乙烯酯，密度为0.93g/cc，熔体指数为约1.2克/10分钟，DSC熔融温度为99℃，维卡软化温度为84℃，得自E.I.duPont de Nemours and Company)形成，所述第二层由聚乙烯(DOWLEX SC2108，密度为0.935g/cc，熔体指数为约2.5克/10分钟，维卡软化温度为118℃，得自The Dow Chemical Company，Midland，Michigan)形成，其中施加热以将膜的温度提高到高于ELVAX聚合物的熔点，其中在加热/层合阶段施加真空。
样品11
根据上面参照图1描述的方法在地毯上设置具有200微米厚的第一层和50微米厚的第二层的多层膜，其中所述第一层由乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(ELVALOY 3117AC，大约17wt％丙烯酸丁酯，密度为0.924g/cc，熔体指数为约1.5克/10分钟，DSC熔融温度为99℃，维卡软化温度为60℃，得自E.I.du Pont de Nemours and Company)形成，所述第二层由聚乙烯(DOWLEX SC 2108，密度为0.935g/cc，熔体指数为约2.5克/10分钟，维卡软化温度为118℃，得自The Dow Chemical Company，Midland，Michigan)形成，其中施加热以将膜的温度提高到高于ELVALOY聚合物的熔点，其中在加热/层合阶段施加真空。
样品12
根据上面参照图1描述的方法在地毯上设置具有200微米厚的第一层和50微米厚的第二层的多层膜，其中所述第一层由丙烯-乙烯共聚物(VERSIFY 2300，密度为0.866g/cc，熔体指数为约2克/10分钟，DSC熔融温度为65℃，维卡软化温度为30℃，得自The Dow Chemical Company，Midland，Michigan)形成，所述第二层由基于丙烯的无规共聚物(DOW PPR315-07RSB，密度为0.9g/cc，熔体指数为约7克/10分钟，维卡软化温度为129℃，得自The Dow Chemical Company，Midland，Michigan)形成，其中施加热以将膜的温度提高到高于VERSIFY聚合物的熔点，其中在加热/层合阶段施加真空。
样品13
根据上面参照图1描述的方法在地毯上设置具有200微米厚的第一层和50微米厚的第二层的多层膜，其中所述第一层由聚烯烃塑性体(密度为0.876g/cc，熔体指数为约2克/10分钟，DSC熔融温度为80℃，得自The DowChemical Company，Midland，Michigan)形成，所述第二层由基于丙烯的无规共聚物(DOW PP R315-07RSB，密度为0.9g/cc，熔体指数为约7克/10分钟，维卡软化温度为129℃，得自The Dow Chemical Company，Midland，Michigan)形成，其中施加热以将膜的温度提高到高于聚烯烃塑性体的熔点，其中在加热/层合阶段施加真空。
样品14
根据上面参照图1描述的方法在地毯上设置具有200微米厚的第一层和50微米厚的第二层的多层膜，其中所述第一层由乙烯-辛烯共聚物(AFFINITY EG 8100G，密度为0.87g/cc，熔体指数为约1克/10分钟，DSC熔融温度为55℃，维卡软化温度为43℃，得自The Dow ChemicalCompany，Midland，Michigan)形成，所述第二层由聚乙烯(HDPE KS 10100，密度为0.955g/cc，熔体指数为约4克/10分钟，维卡软化温度为128℃，得自The Dow Chemical Company，Midland，Michigan)形成，其中施加热以将膜的温度提高到高于AFFINITY聚合物的熔点，其中在加热/层合阶段施加真空。
样品15
根据上面参照图1描述的方法在地毯上设置具有50微米厚的第一层和200微米厚的第二层的多层膜，其中所述第一层由乙烯-辛烯共聚物(AFFINITY EG 8100G，密度为0.87g/cc，熔体指数为约1克/10分钟，DSC熔融温度为55℃，维卡软化温度为43℃，得自The Dow ChemicalCompany，Midland，Michigan)形成，所述第二层由聚乙烯(HDPE KS 10100，密度为0.955g/cc，熔体指数为约4克/10分钟，维卡软化温度为128℃，得自The Dow Chemical Company，Midland，Michigan)形成，其中施加热以将膜的温度提高到高于AFFINITY聚合物的熔点，其中在加热/层合阶段施加真空。
有利地，本申请披露的实施方式可以提供层合多孔基材的改善方法。该方法和在这些方法中所形成的产品可以包括一个或多个以下益处：较低的资本投资；需要较小的工作区；与地毯或人造草皮中的纤维较好的簇绒锁定类似；可以获得在整理上面的额外效果；较好的地毯纤维的尺寸稳定性；通过使用共挤出结构易于使膜的粘合性适应纺织品基材；比现在的纺织品整理操作简单的工艺；该方法可以容易地在无涂布工艺的设备上进行。这些方法允许涂布基材在多孔基材上的类似湿润和渗透，而不需要特殊的涂布装置，并获得类似或更好的粘附性。此外，这是干法工艺，其兼有低粘度体系(含水的或不含水的)的优点以及在较低的成本和复杂度下热塑性材料的加工优点，并获得类似或更好的粘附性。所述方法也允许优化粘合剂层，在膜内组合其它功能性(functionalities)如刚度，以及使用回收材料。还可以实现纤维和地毯背衬之间改善的粘合性。
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