具有两个表面的卷材及其制造方法技术

一种在其至少一个表面上有许多突出的杆的卷材。它包括带第一表面和第二表面的第一连续弹性材料层和第二材料层。第二材料层的第一表面朝第一材料层的第一表面，其第二表面有许多突出的杆。将第一和第二材料层复合在一起。第二材料层可由热塑性材料或可熔融加工的聚合物材料制成。第一和第二材料层是熔融成形的。它们通过共挤出或层压而复合在一起，形成多层片材。通过加工（例如用带图案的辊或模具在热卷材上压印杆）而至少在第二层上形成许多杆。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术的领域本专利技术涉及在一个表面上具有许多用于紧固或连接的啮合元件的卷材，如聚合物卷材。所述啮合元件可以是杆、圈或其它能与对置表面上的啮合元件(如纤维或突起)机械互锁的其它表面啮合元件。专利技术的背景圈-钩紧固件(如目前美国3M公司在市场上出售的商标为ScotchmateTM的紧固件)是已知类型的机械紧固件。钩扣的一种变化是蘑菇状突起或杆，它也可通过与其它非圈突起或表面元件啮合而用作单一型紧固件。美国专利4.056,593和4,959,265公开了一种挤出含竖杆的聚合物卷材的方法。美国专利5,077,870的钩扣结构是将单组分热塑性树脂挤出至具有空腔阵列的模具中，再从该模具中分离树脂，从而形成杆阵列。随后对这些杆进行压延，在杆的顶部形成较阔的头部(顶盖或蘑菇头)。美国专利5,393,475公开了一种使用两种不同的材料制备在两个表面上均具有杆的含杆卷材的方法。尽管本领域目前取得了进步，但是仍需要含杆卷材(如机械紧固件)具有各种性能以满足不同的用途。专利技术的概述出于描述的目的，术语“杆”是指表面(如卷材)上的突起，与其外形、长度、长-宽比、或其它特征无关，只要该杆能与其配合的具有其它啮合元件(如杆、钩扣或纤维)的表面机械互锁或啮合即可。含杆卷材是指在其至少一个表面上具有细小结构或啮合元件(如钩扣和杆)的卷材。本专利技术涉及在其至少一个表面上有许多突出的杆的卷材。所述卷材包括至少一层具有第一表面和第二表面的第一材料层和第二材料层。该第二材料层的第一表面朝第一材料层的第一表面，其第二表面有许多突出的杆。在第一材料层和第二材料层中的一层或两层均处于熔融状态时并且在熔融的一层材料或两层材料冷却前，可以(但不是必需的)将这两层材料复合在一起。第一层材料由弹性材料制成，第二层材料由热塑性材料或可熔融加工的聚合物材料制成。第一层材料与第二层材料不同，在一个实例中，形成第一层的材料突入并构成在第二层上形成的杆的至少一部分。在另一个实例中，卷材的两个表面均具有杆，这些杆中的一个或多个可具有顶盖。还可以形成附加的材料层并将其与第一和第二材料层复合在一起。本专利技术还包括具有许多杆的卷材的制造方法。该方法包括选择第一弹性材料作为第一材料层，选择第二材料作为第二材料层。第一材料层和第二材料层是熔融成形的。第一材料层和第二材料层复合在一起形成两层片材。随后，至少在第二层材料上形成许多杆。所述杆可如下形成用至少一个含有孔阵列的温度受控表面压制所述多层片材，形成杆阵列。随后所述顶盖可通过用加热表面压制杆的顶端，在杆的顶端上形成顶盖而得到。或者，可如下形成杆用定型模头挤出多层热塑性或可熔融加工的材料，在至少一个表面上形成具有许多隆起的多层片材，使许多锐利刀刃垂直地通过该隆起，拉伸所述多层片材，将各条隆起分开，形成许多杆。形成的这些杆可具有钩扣状，或者随后用加热表面压制，形成钩扣或带顶盖的杆。熔融成形步骤可包括同时熔融成形第一材料层和第二材料层。复合步骤可包括(a)在任何一层材料层冷却前将第一层和第二层复合在一起(b)将第一层和第二层层压在一起；和/或(c)在第一层和第二层中间加入一层或多层反应粘结层。可通过共挤出第一材料层和第二材料层来进行熔融成形。可拉伸本专利技术卷材使之围绕要紧固、保护或包裹的物体或人体，松开后形成恒定的张力使之贴合该人体或物体。在该卷材的整个长度方向上它还表现出基本上连续的紧固能力。用这种连续的紧固结构代替仅在弹性卷材末端具有紧固手段的弹性材料形成的结构，可以使卷材沿弹性卷材的整个长度和宽度方向具有紧固手段。这种结构至少在两方面具有优点(1)可将这种功能连续的卷材切割成各种有用的大小和形状来显示其功能，尤其适用于带状包装；和(2)这种功能连续的卷材的单位面积的紧固能力更强。附图简述所有的附图均是本专利技术卷材的部分剖面图，表示杆和第一和第二材料层复合方式的各种实例。附图说明图1是第一弹性材料层通过第二层而突出形成杆的结构图；图2是一个与图1相似的实例，但是杆具有由第二层材料制成的冠或顶层；图3表示一个实例，其中的杆包括第一弹性材料层内芯和第二材料层外层或表面；图4表示一个实例，其中的杆包括大部分上层即第二层材料，仅有少量第一层弹性材料突入杆的底部；图5表示一个实例，其中的杆全部由第二层材料制成；图6表示一个与图5相似的实例，不同之处在于第二层包括许多层；图7表示拉伸活化前带有许多杆的本专利技术卷材的一个实例；图8表示拉伸并且各个杆相互脱开后处于伸长状态的与图7相同的结构。专利技术的详细描述机械紧固件的钩扣结构是含杆卷材的一种形式。这些机械紧固件在形成于卷材上的杆上带有能与圈材料啮合的某些类型的钩扣。在某些用途中，钩扣结构和其底部支承物由多种材料组成。在本专利技术中，将多种材料一起成形(如通过熔融成形(例如挤出))以提高机械紧固件的使用性能。这些性能(包括钩扣强度、钩扣和杆的挠性、耐久性、耐磨性、圈保持性、圈啮合性、柔软性、外观、剥离性和剪切强度)的提高取决于材料的选择。可选择材料和结构以改变机械紧固件的性能，从而用于不同用途。另一种类型的含杆卷材具有无顶盖的杆结构。当杆表面自粘附时(如通过在含杆卷材的一个或多个表面上施涂粘合剂)，该杆表面可自啮合。影响性能的某些因素包括材料层的厚度，杆结构(杆是否由一种或多种材料组成，当杆由多于一种材料构成时材料的相对位置)、是使用单层材料还是使用多层材料、杆的密度(单位面积杆的数量)、杆的几何形状(杆基本是直的、倾斜的还是具有形状的钩扣)以及结构的第二表面的特性。多层紧固件至少具有两层，在至少一个表面上形成杆阵列。这种紧固件的第一层包括一种弹性材料，使总体结构具有弹性性能，即受到应力(如拉伸应力)时它可在至少一个方向由其初始状态伸长(至少伸长5％，较好伸长10％，更好伸长20％)，该应力消除后它能基本回复至所述初始状态。当存在拉伸残余形变或应力松弛(它可高达50％，较好小于30％，更好小于25％)时，认为本专利技术卷材基本回复至其初始状态或条件。第一层可包括各种已知的弹性材料，包括例如弹性体，如天然或合成橡胶、含异戊二烯、丁二烯或乙烯(丁烯)嵌段的苯乙烯嵌段共聚物、茂金属催化的聚烯烃、聚氨酯或聚二有机硅氧烷。还可使用下列弹性体聚酯类、聚酰胺类、聚烯烃类、嵌段和星型聚合物。含杆卷材结构的第二层可以起初(initially)是连续的。它和其它附加层(如果有的话)可相同或不同，并与构成第一弹性层的材料不同。例如，这种第二层或附加层可具有与第一层相同或不同的弹性材料，或者这些层可以是非弹性的。还可以一层这种层是可塑的，而另一层是硬的。适用于第二层和/或任选的附加层的材料种类的一些例子有聚烯烃，如聚丙烯或聚乙烯；其它热塑性塑料，如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯改性的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和乙烯-丙烯酸共聚物；压敏粘合剂，如丙烯酸类、天然或合成橡胶、增粘的苯乙烯嵌段共聚物、增粘的聚二有机硅氧烷脲共聚物和无定形聚(1-烯烃)；热熔粘合剂，如乙烯-乙酸乙烯酯；可塑的热塑性塑料，如尼龙或聚氯乙烯；非粘性粘合剂；或它们的共混物。多层材料(如多于三层，并通常高达一百层)还可使带杆表面卷材结构的新复合物的性能不同于单层材料的性能。第一层、第二层和任何附加层中的一层或两层也可由至少两种不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有两个表面的卷材，在其至少一个表面上有许多突出的杆，所述卷材包括：（ａ）具有第一表面和第二表面的第一弹性材料层；（ｂ）第二材料层，该材料层的第一表面朝向第一材料层的第一表面，其第二表面有许多突出的杆；当受到拉伸应力后，所述 卷材至少可沿一个方向由其初始状态伸长，除去该应力后它可基本回复至所述初始状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：L莱维特，RD肯普弗，MD德尔莫，SE克兰珀，BT伯格，AJ斯皮恩，ME内皮尔拉，VP塔拉克，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]