DE69834050T2

DE69834050T2 - Elastisches befestigungsmittel

Info

Publication number: DE69834050T2
Application number: DE69834050T
Authority: DE
Inventors: Leon Mendota Heights LEVITT; D. Robert Oakdale KAMPFER; D. Michael Mounds View DELMORE; E. Stephen Maplewood KRAMPE; T. Brandon Woodbury BERG; J. Alan North Oaks SIPINEN; E. Mark Woodbury NAPIERALA; P. Victor Stillwater THALACKER
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1998-10-02
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2018-10-03
Also published as: CN1272769A; DE69824621T2; US6489003B1; AU739783B2; CN1281343A; US6106922A; JP2001518336A; AU9677798A; KR20010015691A; JP4535612B2; DE69824621D1; AU9682398A; CN1222234C; KR100512830B1; KR100497442B1; DE69834050D1; JP2010099502A; IL135107A0; US20030015819A1; EP1018906B1

Description

Die Erfindung betrifft Bahnen, wie polymere Bahnen, mit einer Oberfläche mit einer Vielzahl von Strukturen, die zum Befestigen oder Verbinden verwendet werden. Diese Strukturen können Stiele, Schlaufen oder andere Oberflächenstrukturen sein, die sich mechanisch mit Strukturen, wie Fasern oder Vorwölbungen, auf einer gegenüberliegenden Oberfläche verhaken.
Haken- und Schlaufenbefestigungsmittel, wie diejenigen, die derzeit unter der Marke "Scotchmate" von Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota (3M) vertrieben werden, sind bekannte mechanische Befestigungsmittel. Eine Alternative zu einem Haken ist eine pilzförmige Vorwölbung oder Stiel, der als hermaphroditisches mechanisches Befestigungsmittel verwendet werden kann, wobei er in andere Vorwölbungen oder Oberflächenstrukturen und nicht in Schlaufen eingreift.
US-Patent Nr. 4,056,593 und 4,959,265 offenbaren Verfahren zum Extrudieren von polymeren Bahnen mit hoch stehenden Stielen. In der Hakenstruktur von US-Patent Nr. 5,077,870 wird ein thermoplastisches Einzelkomponentenharz zu einem Werkstück extrudiert, das eine Reihe von Hohlräumen aufweist, die bei einer Trennung eine Reihe von Stielen bilden. Die Stiele werden dann kalandriert, um einen breiteren Kopf an der Oberseite des Stiels zu bilden. US-A-5,393,475 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von mit Stielen versehener Bahnen mit Stielen an beiden Seiten unter Verwendung von zwei verschiedenen Materialien.
EP-A-575 828 beschreibt ein bestimmtes Verfahren und eine bestimmte Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines auf zwei Seiten angeformten Oberflächenbefestigungsmittels. US-A-3,590,109 betrifft bestimmte Verfahren zur Herstellung von zusammenhängenden Längen bestimmter dreidimensionaler Formerzeugnisse.
WO 95/10202 beschreibt in einer Ausführungsform ein bestimmtes Befestigungssystem zum Befestigen an einer komplementären Aufnahmefläche.
Trotz der aktuellen Fortschritte besteht ein Bedarf an mit Stielen versehenen Bahnen, wie mechanischen Befestigungsmitteln, mit einer größeren Vielfalt an Eigenschaften, um eine vielseitigere Anwendung zu ermöglichen.
In dieser Beschreibung bedeutet ein Stiel eine Vorwölbung von einer Oberfläche, wie einer Bahn, ungeachtet der Form, der Länge, des Verhältnisses von Länge zu Breite oder anderer Merkmale der Verwölbung, mit der Maßgabe, dass sich der Stiel mechanisch mit einer Gegenoberfläche mit anderen Strukturen, wie Stielen, Schlaufen oder Fasern, verhaken oder darin eingreifen kann. Eine mit Stielen versehene Bahn ist eine Bahn mit mindestens einer Oberfläche mit kleinen Strukturen oder Merkmalen, wie Haken oder Stielen.
Die vorliegende Erfindung ist eine Materialbahn mit einer Vielzahl von Stielen, sie sich von mindestens einer Seite der Bahn aus erstrecken. Die Bahn weist mindestens eine erste Materialschicht, die eine erste Seite und eine zweite Seite hat, sowie eine zweite Materialschicht auf. Die zweite Materialschicht hat eine erste Seite, die der ersten Seite der ersten Schicht zugewandt ist, und eine zweite Seite, von der die Vielzahl der Stiele hervorsteht. Die erste und die zweite Materialschicht können, müssen aber nicht miteinander verbunden sein, während eine oder beide der Schichten geschmolzen sind und bevor die geschmolzene Schicht oder geschmolzenen Schichten abgekühlt sind.
Die erste Schicht ist aus einem elastischen Material gebildet und die zweite Materialschicht kann aus einem thermoplastischen Material oder einem durch Schmelzen verarbeitbaren polymeren Material geformt sein. Die erste Materialschicht unterscheidet sich von der zweiten Materialschicht und das Material, das die erste Schicht bildet, ragt in die Stiele hinein und bildet wenigstens einen Teil der Stiele.
Beide Oberflächen der Bahn können Stiele aufweisen und einer oder mehrere dieser Stiele können Kappen haben. Es können auch weitere Materialschichten gebildet und mit der ersten und zweiten Schicht verbunden werden.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Herstellung einer Materialbahn mit einer Vielzahl von Stielen. Das Verfahren umfasst die Auswahl eines ersten elastischen Materials für eine erste Materialschicht und die Auswahl eines zweiten Materials für eine zweite Materialschicht. Die erste und die zweite Materialschicht werden schmelzgeformt. Die erste und die zweite Materialschicht werden unter Ausbildung eines Bahnenmaterials verbunden. Dann wird eine Vielzahl von Stielen auf mindestens der zweiten Materialschicht gebildet. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt der Auswahl entsprechender Mengen des ersten und des zweiten Materials, sodass das erste Material, das die erste Schicht bildet, in die Stiele hineinragt oder durch die Stiele hindurchragt und einen Teil der Stiele bildet, die auf der zweiten Oberfläche der zweiten Schicht gebildet werden.
Die Stiele können durch Drücken des aus mehreren Schichten bestehenden Bahnenmaterials gegen mindestens eine Oberfläche mit geregelter Temperatur, die eine Anordnung von Löchern aufweist, um eine Anordnung von Stielen zu bilden. Anschließend können auf den Spitzen der Stiele Kappen gebildet werden, indem die Stiele gegen eine erwärmte Oberfläche gedrückt werden, um Kappen auf den Spitzen der Stiele zu bilden.
Als Alternative können die Stiele durch Extrudieren mehrerer Schichten eines thermoplastischen oder durch Schmelzen verarbeitbaren Materials durch ein Formwerkzeug gebildet werde, um ein aus mehreren Schichten bestehendes Bahnenmaterial mit einer Vielzahl von erhabenen Rippen auf wenigstens einer Oberfläche zu bilden. Eine Vielzahl von scharfen Kanten wird senkrecht durch die Rippen geführt und das aus mehreren Schichten bestehende Bahnenmaterial wird gedehnt, um jede Rippe in eine Vielzahl von Stielen zu trennen. Die Stiele können mit einer Hakenform gebildet oder anschließend gegen eine erwärmte Oberfläche gedrückt werden, um einen Stiel mit Haken oder Kappen zu bilden.
Der Schmelzformschritt kann das gleichzeitige Schmelzformen der ersten und der zweiten Materialschicht beinhalten. Der Verbindungsschritt kann (a) Verbinden der ersten und der zweiten Schicht miteinander, ehe die Schichten abgekühlt sind; (b) Laminieren der ersten und der zweiten Schicht und/oder (c) Einarbeiten einer oder mehrerer reaktionsfähiger Verbindungsschichten zwischen der ersten und der zweiten Schicht beinhalten. Das Schmelzformen kann durch Coextrudieren der ersten und der zweiten Materialschicht ausgeführt werden.
Die erfindungsgemäße Bahn kann gedehnt werden, um einen Gegenstand oder Körper, der befestigt, gesichert oder eingepackt werden soll, zu umgeben und entspannt sich unter Bereitstellung einer konstanten Spannung und passt sich diesem Gegenstand oder Körper an. Sie zeigt auch eine im Wesentlichen kontinuierliche Befestigungsfähigkeit entlang ihrer gesamten Länge. Anstatt aus einem elastischen Material geformt zu sein, das nur an den Enden einer elastischen Bahn mit Befestigungsmitteln versehen ist, können diese kontinuierlichen Befestigungskonstruktionen Befestigungsmittel quer zur oder entlang der gesamten Länge und Breite der elastischen Bahn aufweisen. Diese Konstruktionen weisen mindestens zwei Vorteile auf: (1) Derartige kontinuierlich funktionsfähige Bahnen können zu nützlichen Größen und Geometrien zugeschnitten werden und Funktionalität zei gen, was u. a. eine klebebandähnliche Verpackung ermöglicht und (2) derartige kontinuierlich funktionsfähige Bahnen haben eine größere Befestigungsfähigkeit pro Flächeneinheit.
1 bis 4 und 6 sind Ansichten des erfindungsgemäßen Bahnmaterials, teilweise im Querschnitt, die die verschiedenen Ausführungsformen des Stiels und der Kombinationen aus erster und zweiter Materialschicht zeigen. 5, 7 und 8 sind Ansichten von Vergleichsbahnmaterialien, teilweise im Querschnitt:
1. Eine Konstruktion, in der die erste elastische Schicht durch die zweite Schicht hindurchragt, um den Stiel zu bilden.
2 ist eine Ausführungsform wie 1, mit der Ausnahme, dass der Stiel eine Krone oder Spitze aus dem zweiten Schichtmaterial aufweist.
3 ist eine Ausführungsform, in der der Stiel einen Kern aus dem ersten, elastischen Schichtmaterial umfasst und eine äußere Hülle oder Oberfläche aus dem zweiten Schichtmaterial.
4 zeigt eine Ausführungsform, in der der Stiel hauptsächlich das obere oder zweite Schichtmaterial umfasst und nur ein kleiner Anteil erstes, elastisches Schichtmaterial in den Fuß des Stiels ragt.
5 zeigt ein Vergleichsbahnmaterial, wobei der Stiel vollständig aus dem zweiten Schichtmaterial hergestellt ist.
6 zeigt eine Ausführungsform wie 5, mit dem zusätzlichen Merkmal, dass die zweite Schicht eine Vielzahl von Schichten umfasst.
7 zeigt eine Vergleichsbahn mit einer Vielzahl von Stielen vor der Aktivierung durch Dehnen.
8 zeigt die gleiche Konstruktion wie 7 in gestrecktem Zustand nach dem Dehnen und Trennen der einzelnen Stiele voneinander.
Mechanische Hakenbefestigungsstrukturen sind eine Art von mit Stielen versehener Bahn. Diese Befestigungsmittel weisen eine Art von Haken auf, der in ein Schlaufenmaterial eingreifen kann, das an einem Stiel gebildet ist, der seinerseits auf einer Bahn ausgebildet ist. In einigen Anwendungen bestehen die Hakenstrukturen und Basisträger aus mehreren Komponenten. In der vorliegenden Erfindung werden diese mehreren Komponenten gemeinsam gebildet, wie durch Schmelzformen (wie Extrusion), um die Leistungseigenschaften der mechanischen Befestigungsmittel zu verbessern. Diese Leistungsverbesserungen hängen von der Auswahl der Materialien ab und umfassen: Hakenfestigkeit, Haken- und Stielflexibilität, Dauerhaftigkeit, Abriebbeständigkeit, Schlaufenrückhaltekraft, Schlaufeneingriff, Weichheit, äußeres Erscheinungsbild, Schäl- und Scherfestigkeit. Durch die Auswahl der Materialien und Konfigurationen werden die Eigenschaften des mechanischen Befestigungsmittels einzelnen Anwendungen angepasst.
Eine andere Art von mit Stielen versehener Bahn hat kappenlose Stielstrukturen. Die Stieloberfläche kann selbsteingreifend sein, wenn die Oberfläche der Stiele selbsthaftend ist, z. B. durch Aufbringen eines Klebstoffs auf eine oder mehrere Oberflächen der mit Stielen versehenen Bahn.
Einige Eigenschaften, die die Leistungsverbesserungen betreffen, umfassen die Dicke der Materialschichten, die Stielkonstruktion (ob die Stiele aus einem oder mehreren Materialien gebildet sind und die relative Anordnung der Materialien, wenn der Stiel aus mehr als einem Material besteht), die Schichtgeometrie (kontinu ierlich, diskontinuierlich oder mehrschichtig), die Stieldichte, die Stielgeometrie (ob die Stiele im Wesentlichen gerade oder gewinkelt sind oder geformte Haken haben) und die Eigenschaften der zweiten Oberfläche der Konstruktion.
Das aus mehreren Schichten bestehende Befestigungsmittel enthält mindestens zwei Schichten, wobei mindestens eine Oberfläche eine Anordnung von Stielen aufweist. Die erste Schicht derartiger Befestigungsmittel umfasst ein elastisches Material, sodass die Konstruktion insgesamt einen elastischen Charakter zeigt, d. h. unter Einwirkung einer mechanischen Spannung (z. B. einer Zugspannung) aus einem ursprünglichen Zustand (um mindestens 5, vorzugsweise 10, mehr bevorzugt 20 Prozent) verlängert werden kann und nach Entfernen der Spannung im Wesentlichen in den ursprünglichen Zustand zurückkehrt. Die erfindungsgemäße Bahn kehrt dann im Wesentlichen in den ursprünglichen Zustand oder Beschaffenheit zurück, wenn sie einen Zugverformungsrest oder eine Spannungsrelaxation aufweist, die bis zu 50 %, vorzugsweise weniger als 30 %, mehr bevorzugt weniger als 25 % beträgt. Die erste Schicht kann jedes einer großen Vielfalt von bekannten elastomeren Materialien umfassen, einschließlich Elastomere, beispielsweise Naturkautschuk und synthetischer Kautschuke, Styrol-Blockcopolymere enthaltend Blöcke aus Isopren, Butadien oder Ethylen(Butylen), mit Metallocen katalysierter Polyolefine, Polyurethane und Polydiorganosiloxane. Andere Elastomere können mit den folgenden Gruppen verwandt sein: Polyester, Polyamide, Polyolefine, Block- und Sternpolymere.
Die zweite Schicht der Konstruktionen mit einer mit Stielen versehenen Bahn kann anfänglich kontinuierlich sein. Diese und andere zusätzliche Schichten, sofern vorhanden, können gleich sein oder jede kann von den anderen und von dem Material, das die erste elastische Schicht ausmacht, verschieden sein. Jede derartige zweite oder zusätzliche Schicht kann beispielsweise dieselben oder verschiedene elastomere Materialien, die die erste Schicht ausmachen, umfassen oder jede derartige Schicht kann nicht elastomer sein. Eine derartige Schicht kann formbar und eine andere kann steif sein. Zu einigen Beispielen für Materialtypen, die für die zweite Schicht und/oder die fakultativen zusätzlichen Schichten nützlich sind, gehören Polyolefine, wie Polypropylen oder Polyethylen; weitere thermoplastische Materialien, wie Polystyrol, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, mit Acrylat modifizierte Ethylen-Vinylacetat-Polymere und Ethylen-Acrylsäure-Copolymere; Haftklebstoffe, wie Acryl-, Natur- oder synthetischer Kautschuk, klebrig gemachte Styrol-Blockcopolymere, klebrig gemachtes Polydiorganosiloxan-Harnstoff-Copolymer und amorphes Poly(1-alken); Schmelzklebstoffe, wie Ethylen-Vinylacetat; formbare thermoplastische Kunststoffe, wie Nylon oder Polyvinylchlorid; nicht klebrige Klebstoffe sowie Mischungen dieser Materialien.
Mehrere Schichten, wie mehr als drei und üblicherweise bis zu hundert Schichten können ebenfalls zu neuen Zusammensetzungen für Bahnkonstruktionen mit Stielen auf der Oberfläche führen, die Eigenschaften aufweisen, die sich von denjenigen der verwendeten Einzelmaterialien unterscheiden können. Entweder eine oder beide der ersten oder der zweiten Schicht oder jede zusätzliche Schicht kann auch zwei oder mehr Lagen von wenigstens zwei verschiedenen Materialien umfassen, was aus mehreren Schichten bestehende Konstruktionen mit einer großen Vielzahl an Kompositeigenschaften ergibt.
Verschiedene Materialien können auch dazu verwendet werden, einer oder beiden Seiten der Bahn gewünschte Eigenschaften zu verleihen. Zu einigen Beispielen gehören klebende Oberflächen, Oberflächen, die eine Reiboberfläche oder eine Oberfläche mit hoher Reibung bereitstellen, Antihaftoberflächen, die eine Oberfläche mit niedriger Reibung bereitstellen, und aktive Oberflächen, die eine Oberfläche bereitstellen, die für Materialien, wie Klebstoffe, Beschichtungen oder Farbstoffe aufnahmefähig sind, um ein haltbares Bild zu erzeugen. Farbstoffe können einen großen Bereich an Materialien umfassen, wie Tinten in Wasser, Tinten in organischen Lösungsmitteln oder Tinten, die zu 100 % aus dem aktiven Material bestehen. Diese Tinten können mittels Verfahren, wie Einwirken von ultraviolettem Licht (LTV) oder elektrostatischer grafischer Bildgebung, gehärtet werden. Beschichtungen könne jede beliebige Anzahl an Materialien enthalten, entweder als ein 100%iges Feststoffmaterial oder in einer beliebigen Kombination aus Wasser und organischem Lösungsmittel gelöst oder dispergiert. Ein Beispiel wäre eine Beschichtung, die das Drucken des Materials mittels eines Tintenstrahldruckers ermöglicht.
Die Zwischenschichthaftung zwischen der ersten und der zweiten Schicht (Hauptschichten) oder zwischen jeder der Hilfsschichten, sofern vorhanden, kann durch das Einarbeiten von einer oder mehreren reaktiven Gruppen in die Schichten zur Bildung einer reaktionsfähigen Verbindungsschicht an der Grenzfläche oder durch Einarbeiten in die getrennten Schichten der Konstruktion, die mit beiden Hauptschichten verbunden sind, verstärkt werden. Solche reaktive Gruppen verstärkten die Zwischenschichthaftung durch Reaktionen an der Grenzfläche der jeweiligen Schichten. Die meisten der reaktiven Gruppen können in der Hauptmasse der Schicht und somit nicht an der Oberfläche und damit für eine Verstärkung der Haftung nützlich sein. Im Handel sind einige Polymere erhältlich, die geringe Mengen an aufgepfropften reaktiven Einheiten enthalten. Bei ordnungsgemäßem Abgleich erhöhen diese Materialien wirksam die Zwischenschichthaftung. Zu nützlichen Paaren gehören beispielsweise Carbonsäure/Amin, Maleinsäureanhydrid/Amin, Carbonsäure und Maleinsäureanhydrid/Hydroxy, Maleat und Maleinsäure anhydrid/Carbodiimid mit Doppelbindung/Carbonsäure, Isocyanat/Hydroxy, Amine/Hydroxyhalogenid, Ester/Amin, Ester/Ester, Ester/Hydroxyphenol, Amid/Ester, Epoxid/Hydroxy oder Amin oder Carbonsäure oder Maleinsäureanhydrid, Oxazolin/Carbonsäure oder Phenol oder Maleinsäureanhydrid und Lactam/Amine oder Säureionomer.
Reaktionsfähige Verbindungsschichten können kontinuierlich oder diskontinuierlich sein und können elastomer oder nicht elastomer sein. Die Auswahl einer passenden Verbindungsschicht ist von der gewünschten Funktionalität der Verbindungsschicht abhängig, und eine solche Auswahl liegt innerhalb der Qualifikationen eines Fachmanns. Im Allgemeinen umfassen reaktionsfähige Verbindungsschichten ein aus mehreren Segmenten bestehendes Pfropfpolymer oder Blockcopolymer, das Molekülsegmente umfasst, die eine bevorzugte Affinität für das Material der ersten Schicht oder das der zweiten Schicht aufweisen. Zu nützlichen Verbindungsschichtmaterialien gehören, beispielsweise Ethylen-Acrylsäure-Blockcopolymer zur Verstärkung der Haftung einer Schicht aus Polyethylen an einer Schicht aus Polyacrylsäure, Ethylen-Vinylalkohol-Blockcopolymer zur Verstärkung der Haftung einer Schicht aus Polyethylen an einer Schicht aus Polyvinylalkohol, Ethylen-Vinylacetat-Blockcopolymer zur Verstärkung der Haftung einer Schicht aus Polyethylen an einer Schicht aus Polyvinylacetat, Ethylen-Methylacrylat-Blockcopolymer zur Verstärkung der Haftung einer Schicht aus Polyethylen an einer Schicht aus Polymethylacrylat und Polypropylen mit aufgepfropften Epoxy- oder Maleinsäureanhydrid-Gruppen zur Verstärkung der Haftung einer Schicht aus Polypropylen an einer Schicht aus Polyurethan. Die relative Schichtdicke beeinflusst die Eigenschaften der erfindungsgemäß elastischen Befestigungsmittelkonstruktion. Eine dünne Schicht Klebstoff, die die äußere Schicht eines Stiels bildet, und ein steifes Polymer, das einen dicken Kern eines Stiels bildet, ergeben eine Stielanordnung, die steifer ist als diejenige mit einer dicken Schicht Klebstoff über einem dünnen steifen Kern. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass die Gesamtdicke der elastischen Schichten (d. h. der ersten kontinuierlichen elastischen Schicht zusammen mit jeder anderen elastischen Schicht) derart ist, dass die Gesamtkonstruktion ein elastisches Verhalten zeigt.
Durch Regulieren der Dicke, Viskosität und der Verarbeitungsbedingungen können zahlreiche verschiedene Konstruktionen aus einer Basis und einem Stiel hergestellt werden. Diese Konstruktionen bestimmen, gemeinsam mit der Materialwahl, die Leistung des fertigen mechanischen Befestigungshakens. 1 zeigt eine erste Konstruktion eines Bahnenmaterials oder einer Bahn 10 mit Stielen 12. Diese Konstruktion verwendet zwei Schichten aus coextrudiertem Material, eine obere Schicht (zweite Schicht) 14 und eine untere Schicht (erste Schicht) 16. In dieser Konstruktion wird mehr Material der unteren Schicht verwendet. Die kontinuierliche untere elastische Schicht 16 bildet die Basis des Bahnenmaterials und den Kern und den oberen Teil der Stiele 12. Die obere Schicht 14 bildet eine Oberflächenschicht auf der Basis des Bahnenmaterials und um den unteren Abschnitt der Stiele. In alternativen Ausführungsformen können eine Vielzahl von Materialien und eine Vielzahl Teilschichten die entsprechenden oberen und unteren Schichten 14, 16 bilden.
2 zeigt eine Konstruktion mit mehr Material in der oberen Schicht 14 als in der Konstruktion von 1. Die kontinuierliche untere elastische Schicht 16 bildet wiederum die Basis des Bahnenmaterials 10 und den Kern der Stiele 12. Hier bildet die obere Schicht 14 eine Krone auf einem Stiel, der aus der unteren Schicht 16 besteht. Die obere Schicht 14 bildet auch eine Oberflächenschicht auf der Basis des Bahnenmaterials, einschließlich einer Materialhülle, die die Basis des Stiels umgibt.
In 3 bildet die kontinuierliche untere elastische Schicht 16 die Basis des Bahnenmaterials 10 und eine Säule Kernmaterial für die Stiele 12. Die obere Schicht 14 bildet die Oberflächenschicht auf der Basis und auf den Stielen.
In 4 bildet die untere elastische Schicht 16 erneut die kontinuierliche Basis des Bahnenmaterials 10 und einen kleinen Teil der Stiele 12. Die obere Schicht 14 bildet die Oberflächenschicht auf der elastischen Basis und bildet den Großteil des Stielmaterials. Die untere Schicht kann jeden Teil der Stiele bilden bis zu dem Punkt, an dem die obere Schicht das Bahnenmaterial der Stielbasis und die Stiele bildet, und die untere Schicht ein kontinuierliches glattes Bahnenmaterial darstellt, das keinen Teil der Stiele bildet.
5 zeigt ein Vergleichsbahnmaterial. In 5 bildet die kontinuierliche untere elastische Schicht 16 die Basis des Bahnenmaterials 10 und die obere Schicht 14 bildet die Oberflächenschicht auf der Basis und bildet das gesamte Stielmaterial.
6 zeigt eine mit Stielen versehene Konstruktion aus Bahnenmaterial unter Verwendung einer Vielzahl von oberen Materialschichten 18 und mit einer kontinuierlichen unteren elastischen Schicht 19. Die oberen Schichten 18 könnten nur einige wenige, wie zwei Schichten, oder eine große Anzahl verschiedener Schichten sein. Die Schichten können zwei oder mehr verschiedene Materialien umfassen, die sich wahlweise in verschiedenen Schichten wiederholen können und eine oder mehrere der Schichten können eine kontinuierliche oder diskontinuierliche reaktionsfähige Verbindungsschicht umfassen, um die Zwischenschichtbindung zwischen beliebigen zwei benachbarten Schichten zu verstärken. Die elastische Basis des Bahnenmaterials und der Stiele sind jeweils aus vielen Materialschichten gebildet.
Diese Konstruktion kann zu einem Endprodukt führen, bei dem nur ein Material (die oberste Schicht) die Oberflächenschicht auf der Basis und die Außenfläche der Stiele bildet. Als Alternative können die Stiele, wie dargestellt, eine Vielzahl von Schichten aufweisen, die entlang der Länge des Stiels vom Boden des Stiels bis zur Oberseite frei liegen.
Die Schichten des mit Stielen versehenen Bahnenmaterials können vor der Stielbildung gleichzeitig oder hintereinander gebildet und miteinander verbunden werden, solange eine oder beide Schichten geschmolzen sind, bevor die geschmolzene Schicht oder Schichten abgekühlt ist/sind. Die Schichten können auch durch aneinander Laminieren und gleichzeitiges Abkühlen der Schichten miteinander verbunden werden.
Wahlweise kann anderes Material, wie Klebstoff und Aufdrucke, auf die Bahn aufgebracht werden, abhängig von der beabsichtigten Verwendung und Anwendung der Bahn.
Eine Bildung nacheinander kann beispielsweise durch sequenzielle Extrusion durchgeführt werden, wobei er eine Schicht und dann eine andere Schicht extrudiert wird. Dies kann mit einer oder mehreren Düsen durchgeführt werden. Alternativ können die Schichten in Formen oder mittels jedes anderen bekannten Verfahrens, wie Gießen oder Kalandrieren, hergestellt werden. Die gleichzeitige Bildung kann beispielsweise mittels Coextrusion durchgeführt werden. Dazu kann eine einzige Mehrfach-Formdüse oder ein Feedblock, der sich in mehrere Höhlungen zum Schaffen mehrerer Schichten aufspaltet, verwendet werden.
Eine Coextrusion kann erfolgen, indem verschiedene Schmelzströme von verschiedenen Extrudern in (1) ein Mehrschlitz-Feedblock und dann in eine Einschicht-Filmdüse oder (2) in eine Mehrfach-Formdüse geleitet werden. Bei der Mehrschlitz-Feedblock-Technik werden mindestens zwei verschiedene Materialien von verschiedenen Extrudern in verschiedene Schlitze (für gewöhnlich 2 bis mehr als 200) in einem Feedblock geleitet. Die einzelnen Ströme werden in dem Feedblock vereint und treten in eine Düse als schichtenförmiger Stapel ein, der zu schichtenförmigem Bahnenmaterial ausfließt, wenn das Material die Düse verlässt. Die Mehrfach-Formdüse vereint die verschiedenen geschmolzenen Ströme von verschiedenen Extrudern an der Düsenlippe. Dieses Verfahren ist für gewöhnlich wegen der erhöhten Komplexität bei zunehmender Anzahl von Schichten auf 2 bis 3 schichtenförmige Folien begrenzt. In beiden Fällen wird das schichtenförmige Bahnenmaterial zwischen einem Spalt hindurchgeleitet, der von zwei Walzen gebildet wird, wobei mindestens eine davon eine bearbeitete Oberfläche zur Bildung von Stielen hat.
Die Schichten der Befestigungsmittelkonstruktion können auch miteinander unter Temperatur- und Druckbedingungen laminiert werden, die ausreichen, um unter Verwendung im Fachgebiet bekannter Techniken eine gewünschte Bindungsstärke zu erhalten. Im Allgemeinen werden die Schichten bis zu einem weichen Zustand erwärmt und dann unter Druck verpresst. Es können Temperaturen nahe der Schmelzpunkte der jeweiligen Polymere und Drücke von bis zu 20 kPa oder mehr verwendet werden, um eine zufrieden stellende Zwischenschichthaftung zu erreichen. Alternativ können reaktionsfähige Verbindungsschichten, Schmelzklebstoffe und Haftklebstoffe verwendet werden, wenn hohe Temperaturen und Drücke nicht erwünscht sind.
Die Stieldichte hängt von der Anwendung des Produkts ab. Dichten im Bereich von 12 bis 465 Stielen/cm² (81 bis 3000 Stielen/Quadratinch) sind am nützlichsten. Es können viele verschiedene Stielgeometrien verwendet werden. Die Stiele können gerade, gewinkelt oder mit Kopf ausgebildet sein. Stiele mit Kopf können wie Pilze, Golf-Tees oder Negelköpfe geformt sein. Sie können ein extrudiertes Profil haben. Gerade Stiele kön nen: selbsteingreifend sein, können eine Außenschicht aus Haftkleber (PSA) aufweisen oder können anschließend mit einem PSA beschichtet werden. Die Stiele können jede Form aufweisen, einschließlich beispielsweise Stäbe, Prismen, Kugeln, Parallelepiped, unregelmäßiger eckiger Formen und unregelmäßiger runder Formen.
Die mit Stielen versehene Bahn kann auch eine glatte Oberfläche mit einer coextrudierten Schicht auf der glatten Seite der Bahn (der Seite gegenüber den Stielen) aufweisen, die die mechanische Befestigungsfunktion der mit Stielen versehenen Oberfläche mit einer anderen Funktion kombiniert.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform kann eine Befestigungsmittelkonstruktion mit einer zweiten Schicht entwickelt werden, die Stiele aufweist, welche aus einem etwas spröderen thermoplastischen Material gebildet sind. Ein einer derartigen Ausführungsform kann das thermoplastische Material eine dünne Hautschicht auf der kontinuierlichen elastischen Base bilden und kann den größten Teil des Stiels umfassen. Diese Konstruktion ermöglicht verhältnismäßig steife Stiele, wobei das elastische Gesamtverhalten der Konstruktion erhalten bleibt, die eine dünne kontinuierliche Oberschicht umfasst, welche die Stiele auf einer dicken elastischen Schicht trägt. Die elastische Konstruktion kann durch Dehnen aktiviert werden. Die Konstruktion wirt einer ausreichenden anfänglichen Dehnungskraft ausgesetzt, dass die Hautschicht zwischen benachbarten Stielen reißt oder bricht, sodass die Bahn danach zwischen den steifen Stielen gedehnt werden kann und nach Entfernen der Dehnkraft im Wesentlichen in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren kann. Die für jede Dehnung erforderliche Spannung hängt von den Eigenschaften des elastomeren Kerns ab, wie dem E-Modul, der Dicke und Dehungsgrad. Der Zugverformungsrest hängt auch von der Chemie des Elnstomers ab und kann im Bereich von fast null bis 50 Prozent, und in den meisten Fällen zwischen 3 und 10 Prozent liegen. Die Dehnfähigkeit einer coextrudierten mit Stielen versehenen Bahn häng von dem Dickenverhältnis der Schichten ab. Zu verhältnismäßig unelastischen steifen Polymeren, die für eine zweite Schicht geeignet sind, die die Stiele trägt, gehören beispielsweise Polycarbonat und Polystyrol.
In einer anderen Ausführungsform ist die zweite Schicht, die die Stiele trägt, aus einem nicht mischbaren Blend aus durch Schmelzen verarbeitbare Polymermaterialien hergestellt. Wenn das nicht mischbare Blend durch eine Formvorrichtung, wie eine Düse oder einen Kalander zu einer Schicht gedehnt wird, bildet eines der Polymere eine diskontinuierliche Phase innerhalb der kontinuierlichen Phase des anderen Polymers. Das Polymer der diskontinuierlichen Phase sollte in durch Schmelzen verarbeitbar sein und ausreichend mit dem Polymer der kontinuierlichen Phase vermischt werden, dass die nicht mischbaren Bereiche des extrudierten Produkts innerhalb der Dicken der zweiten Schicht liegen. Die diskontinuierliche Phase bildet (beispielsweise mittels des Extrusionsverfahrens) im mikroskopischen oder molekularen Bereich längliche Bereiche (Domänen, Fäden oder Ketten), die sich in Richtung der zweiten Schicht erstrecken, d. h. in Maschinenrichtung oder bahnabwärts. Im Allgemeinen haben die diskontinuierlichen Polymerbereiche oder -domänen einen Durchmesser in der gebildeten Schicht von weniger als 250 Mikrometer, vorzugsweise weniger als 100 Mikrometer, am meisten bevorzugt weniger als 50 Mikrometer. Eine derartige Konstruktion ist, was die Dehnung betrifft, anisotrop.
Die thermoplastische Schicht wird (durch mehrfaches Reißen, das durch Dehnen quer zur Bahn eingeleitet wird) innerhalb getrennter Regionen in mehrere Schichten aufgeteilt. Das heißt, dass diskrete Bereiche der thermoplastischen (zweiten) Schicht getrennt sind, wenn die Konstruktion in eine Richtung gedehnt wird, die quer zur Bahn oder im rechten Winkel zur Maschinenrichtung verläuft. Folglich bricht die Oberfläche oder Stielschicht in mehrere Bereiche mit engen parallelen (Riss)linien zwischen den Regionen auf, wo die Oberflächenschicht intakt ist. Im Gegensatz dazu würde sich die thermoplastische (zweite) Schicht auf gröbere Art auftrennen, wenn diese Art von Konstruktion bahnabwärts oder in Maschinenrichtung gedehnt wird. Die Oberflächenschicht (thermoplastisch) würde in größere, willkürlicher beabstandete Regionen reißen. Wenn die Oberflächenschicht in Lagen bricht, kann die Konstruktion mehr gedehnt werden und um die Risse herum ist keine Delaminierung der Oberflächenschicht feststellbar. Wenn das Reißen der Oberflächenschicht jedoch auf verhältnismäßig weniger Risse begrenzt ist, die durch einen größeren Abstand bahnabwärts getrennt sind, wäre die Konstruktion nicht in der Lage, sich weit zu dehnen, und die Delaminierung wäre ausgeprägter.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die thermoplastische (zweite) Schicht etwas formbar. Somit dehnt sich die dünne Oberschicht während der "Dehnungsaktivierung" dauerhaft und faltet sich oder knittert im mikroskopischen Bereich während der Entspannung. Zu geeigneten etwas formbaren Polymeren gehören beispielsweise Polyethylen und Polypropylen.
Die maximale Dicke der Oberschicht (zweiten Schicht) zwischen den Stielen ist wichtig. Die Oberschicht sollte nicht zu dick sein, um eine Dehnungsaktivierung der Konstruktion zu vermeiden. Die tatsächliche Dicke der Oberschicht hängt von der Größe der gewünschten Stiele und der zum Aktivieren der Konstruktion erforderlichen Kraft ab. Im Allgemeinen sind dünnere Oberschichten besser. Üblicherweise sollte die Oberschicht der Bahn vor Bildung der Stiele eine Dicke von weniger als 500 Mikron, vorzugsweise weniger als 250 Mikron und am meisten bevorzugt weniger als 125 Mikron aufweisen.
Die Mindestdicke der Oberschicht vor Bildung der Stiele ist häufig wichtig. Die Oberschicht vor Bildung der Stiele sollte dick genug sein, dass die Bildung der Stiele einer für eine bestimmte Anwendung gewünschten Größe und Steifigkeit möglich ist. Wenn das Material der elastischen Schicht eine ausreichende Unterstützung bietet und das Material der Oberschicht ausreichend steif ist, kann die Oberschicht vor Bildung der Stiele recht dünn sein. Die Stiele sind nicht vollständig aus dem Material zusammengesetzt, das für die Oberschicht verwendet wird. Umgekehrt müssen in Vergleichsbahnmaterialien, in denen die Stiele vollständig aus dem Material zusammengesetzt sein müssen, dickere Oberschichten verwendet werden. Die tatsächliche Mindestdicke der Oberschicht vor Bildung der Stiele hängt von der Art er in beiden Hauptschichten verwendeten Materialien und der Anwendung ab.
In 7 und 8 sind Vergleichsbahnmaterialien dargestellt. 7 zeigt präaktiviertes elastisches Bahnbefestigungsmittel 10 mit Stielabschnitten 12 aus im Wesentlichen dem zweiten Material. Die zweite Schicht 12 ist neben der Bildung der Stiele als eine dünne Beschichtung auf der ersten kontinuierlichen elastischen Schicht 16 zwischen den Stielen vorhanden. 8 stellt dieselbe Konstruktion in gedehntem Zustand nach Dehnungsaktivierung dar. Hier ist die Bahn 10 derart gedehnt, dass sich die dünne zweite Schicht 14 zwischen den Stielen durch das Reißen gelöst hat, wodurch sich die elastische Schicht 16 frei dehnen kann. Diese Konstruktion kehrt nach Freigabe der Dehnkraft im Wesentlichen wieder in die ursprüngliche Ausrichtung zurück, die Ablösungen verbleiben jedoch, sodass sich die Konstruktion wieder in den in 8 gezeigten Zustand strecken lässt.
Zusätzlich können verschiedene Zusatzstoffe in eine oder mehrere Schichten der Konstruktion eingearbeitet werden, wie Füllmittel (um die Festigkeit oder Fließeigenschaften des Materials zu verändern) oder antimikrobielle Mittel oder Antioxidanzien (zur Beeinflussung der Alterungseigenschaften). Mikrokügelchen, Flammverzögerungsmittel, innere Trennmittel, Farbstoffe, wärmeleitende Partikel und elektrisch leitende Partikel können auch verwendet werden.
Haken können auch gebildet werden, indem an den Stielen Kappen zur Bildung von Pilzköpfen geformt werden, wie in US-Patent Nr. 5,077,870 offenbart ist. Ebenso können Haken unter Verwendung der Profilextrusion gebildet werden, die eine lange Rippe auf der Bahn bildet. Die Rippe wird dann seitlich geschlitzt und dann zur Bildung mehrerer Stiele gedehnt. Die Köpfe können an den Stielen entweder vor oder nach dem Schlitzen gebildet werden. Dies ist in US-Patent Nr. 4,894,060 offenbart.
Die Stiele können so geformt werden, dass sie eine richtungsabhängige Verhakungsfähigkeit liefern. Derartige richtungsabhängige Haken können dazu verwendet werden, einer Konstruktion für Haken- und Schlaufenbefestigungsmittel durch die Bereitstellung einer Befestigung in einer ausgewählten Richtung und Freigabefähigkeit in der entgegengesetzten Richtung Richtungsstabilität zu verleihen. Die richtungsabhängigen Stiele können durch Drücken der geschmolzenen Hautschicht auf ein Werkzeug mit einer Vielzahl von Öffnungen, die in derselben Richtung gewinkelt sind, hergestellt werden. Die Öffnungen im Werkzeug können mit einem Laser gebildet werden und können mit verschiedenen Winkeln, wie beispielsweise 45° und 60°, bezogen auf die obere Oberfläche des Bands, gebohrt werden. Die Methodologie des Laserbohrens eines Duroplastwerkzeugs ist in US-Patent 5,792,411 offenbart. Die Stiele müssen nicht mit Kappen versehen sein, um in eine Schlaufenoberfläche einzugreifen. Die gebildate Befestigungsmitteloberfläche lassen es zu, dass die Erfindung durch Ziehen zum Frei setzen der mechanischen Verbindung und Lockern zum Erreichen der mechanischen Verbindung fester angezogen werden kann.
In einem Aspekt kann die Schlaufenschicht elastisch sein, falls elastische Fasern darin eingearbeitet sind, welche in einer Richtung ausgerichtet sind. Wenn die Konstruktion durch Dehnen aktiviert wird, werden Risse und Sprünge, die in der harten (oder unelastischen zweiten) die Stiele tragenden Schicht erscheinen, luft- und feuchtigkeitsdurchlässig. Da die elastische Schicht bereits gas- und feuchtigkeitsdurchlässig ist, ist die gesamte Konstruktion nach der Aktivierung atmungsaktiv (d. h. gas- und dampfdurchlässig).
Die erfindungsgemäßen mit Stielen versehenen Bahnen können in praktisch jeder Anwendung wie jede andere mit Stielen versehene Bahn verwendet werden und sind besonders für die Konstruktion von Kompressionsumhüllungsgegenständen oder Bandagen, die in orthopädischen Anwendungen verwendet werden können, nützlich. Elastische Befestigungsmittel können beispielsweise als elastische Umhüllung zum Befestigen von Kabeln, orthopädischen Gegenständen oder Schutzvorrichtungen für Athleten verwendet werden. Medizinische Umhüllungen oder Bandagen können so hergestellt werden, dass sie die Festigkeit, Elastizität und Befestigungseigenschaften aufweisen, die für eine bestimmte Anwendung erforderlich sind, ohne die Nachteile, die mit der Verwendung von kohäsiven oder adhäsiven medizinischen Umhüllungen oder Bandagen verbunden sind.
Diese Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, ohne dadurch den Schutzumfang der Erfindung einschränken zu wollen. In den Beispielen sind alle Teile, Verhältnisse und Prozentangaben, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht bezogen. Zur Charakterisierung der Gegenstände in den Beispielen wurden die folgenden Prüfverfahren verwendet:
Prüfmethoden
Zwischenschichthaftung
Die Zwischenschichthaftung zwischen den Materialien der thermoplastischen Schicht und der Materialien der elastischen Schicht wurden mit Proben ohne Stiele gemessen, die in einer Plattenpresse hergestellt wurden. Die Haftung zwischen Schichten aus diesen Materialien wurde beispielsweise unter Durchführung von T-Zugschältests mit einem Instron Modell 1122, erhältlich von Instron Corporation, Canton, MA, ermittelt. Die Breiten der Proben betrug 25 mm und Querhauptgeschwindigkeit 100 mm/Minute.
Schichtdicke
Die Dicke der Schichten der Proben wurden mit einem linearen Digitalmessgerät, Modell EG-233 Ono Sokki, ausgestattet mit einem Messtand Modell ST-022, erhältlich von Ono Sokki Company, Ltd., Japan, ermittelt. Unter Verwendung eines Lichtmikroskops mit Fotografiereinrichtung, erhältlich von Leeds Precision Instruments, Minneapolis, MN, wurde eine lichtmikroskopische Aufnahme eines Querschnitts einer Probe der Folie mit Stielen auf einer Oberfläche gemacht.
Verwendete Materialien
Beispiel 1
Das Polypropylen DOWLEX^TM 3445 wurde in einen Einzelschneckenextruder mit einem Durchmesser von etwa 32 mm, einem L/D von 24/1, einer Schneckendrehzahl von 15 Umdr./min und einem Temperaturprofil, das auf etwa 215 °C anstieg, eingebracht. Das thermoplastische Material wurde durch den Extruder geleitet und kontinuierlich bei einem Druck von mindestens etwa 0,7 MPa durch eine erhitzte Röhre mit Hals und in eine Öffnung in einem dreischichtigen Feedblock mit einstellbarer Schaufel (Cloeren^TM Modell 86-120-398, erhältlich von Cloeren Co. und eingerichtet für zwei Schichten) geleitet, der an einer 25,4 cm breiten Foliendüse (Cloeren^TM EBR 111 96-151, ebenfalls erhältlich von Cloeren Co.) montiert war. Ein elastisches Material, Vector 4111, wurde in einen zweiten Einzelschneckenextruder mit einem Durchmesser von etwa 64 mm, einem L/D von 24/1, einer Schneckendrehzahl von 5 Umdr./min und einem Temperaturprofil, das stetig auf etwa 215 °C anstieg, eingebracht. Das elastische Material wurde dann kontinuierlich bei einem Druck von mindestens etwa 1, 4 MPa durch eine erhitzte Röhre mit Hals und in eine zweite Öffnung in dem dreischichtigen Beschickungsblock eingebracht. Der Beschickungsblock und die Düse waren auf etwa 215°C eingestellt. Der Düsenspalt war auf etwa 0,5 mm eingestellt. Die zweischichtige, geschmolzene Konstruktion wurde von der Düse abgegeben und mit etwa 1,5 m/min von oben in einen Spalt geleitet, der durch zwei Walzen gebildet wurde und einen Spaltdruck von 0,2 kPa aufwies. Die erste Walze wies eine bearbeitete Oberfläche auf, die auf 55°C erhitzt war und Hohlräume mit Durchmessern von etwa 280 Mikron, Tiefen von mehr als etwa 2,5 mm und Abständen von etwa 813 Mikron enthielt, was zu einer Stielanordnung mit einer Stieldichte von etwa 140 Stielen/cm² führte. Die zweite Walze hatte eine verchromte Oberfläche, die auch auf 55°C erhitzt war. Die Polypropylenschicht war der bearbeiteten Oberfläche zugewandt und die elastische Schicht wies zu der Chromoberfläche. Die erhaltene gegossene Folie wurde von der bearbeiteten Oberfläche entfernt, um eine Folie, deren Oberfläche mit Stielen versehen war, mit stabartigen Stielfortsätzen zu bilden, die von der Oberfläche des Films abstanden und mit einem Durchmesser von etwa 300 Mikron und einer Höhe von 700 Mikron aufwiesen. Auf einem Teil der Folie wurden wurden an den Stielen Kappen gebildet, indem die mit Stielen versehene Oberfläche einer auf 138 °C erwärmten Walze ausgesetzt wurde. Die elastische Seite der Folie, deren Oberfläche mit Stielen mit Kappen versehen war, wurde mit Übertragungs-Haftklebstoff auf Acrylbasis LSE 300, erhältlich von 3M, bestrichen und auf ein Bahnenmaterial aus Schlaufenmaterial A aufgetragen.
Mit der Folie und einem gepressten Schichtwerkstoff aus ähnlichen Materialien wurden Messungen vorgenommen und die Folie zu verschiedenen Längen gedehnt und beobachtet. Die Haftung zwischen der harten und der elastischen Schicht wurde näherungsweise durch Ermittlung der Zwischenschichthaftung eines gepressten Laminats, das aus ähnlichen Materialien hergestellt war, die in einer auf 204 °C erwärmten Wabasha^TM-Presse zusammengepresst wurden, bestimmt. Die Zwischenschichthaftung eines Laminats dieser Materialien betrug 270 N/m. Unter einem Lichtmikroskop wurde beobachtet, dass das elastische Material den zentralen Teil der Stiele darstellte. Die Dicke der harten Schicht und der elastischen Schicht wurde mit etwa 20 bzw. 100 Mikron (um) ermittelt. Drei Folienproben wurden auf entweder (1) auf einmal um 400 % der ursprünglichen Länge der Probe, (2) in Schritten von 100 % oder (3) 50 % um 400 gedehnt. Beim Dehnen um 400 % verformte sich die thermoplastische Schicht zwischen den Stielen in allen drei Fällen. Nach dem Entspannen der Folie zog sich die Folie, deren Oberfläche mit Stielen versehen war, um etwa 80 % der Dehnung zusammen, sodass etwa 20 % der Dehnung eine dauerhafte Verlängerung darstellte, und es wurde beobachtet, dass die harte Schicht eine Vielzahl von Falten oder Wellen zwischen den Stielen bildete. Anschließende Dehnungs- und Entspannungszyklen führt nur zu einer geringfügigen Erhöhung der dauerhaften Verlängerung. Wenn die Folie gedehnt und um sich selbst gewickelt wurde, wurde bei Kontakt zwischen der Oberfläche mit Stielen mit Kappen und der Schlaufenoberfläche eine mechanische Verbindung gebildet. Zwischen den Materialschichten wurde keine Delaminierung beobachtet.
Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 1
Diese Beispiele illustrieren die Wirkung einer zunehmenden Dicke der thermoplastischen (zweiten) Schicht auf die Leistung der erfindungsgemäßen Bahn.
In Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 1 wurde eine Folie, die an einer Oberfläche mit einer Vielfalt von Stielen ohne Kappe versehen war und kein Schlaufenmaterial aufwies, auf gleiche Weise wie jene in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Durchflussgeschwindigkeit des harten (thermoplastischen) Materials erhöht wurde, um eine größere Dicke der zweiten Schicht von 54 bzw. 80 μm zu erreichen. Die Bahn in Beispiel 2 gleicht der in 3, und die Bahn in Vergleichsbeispiel 1 gleicht der in 5.
Bei jedem Beispiel wurde die Leistung der Folie, deren Oberfläche mit Stielen versehen war, durch Dehnen beobachtet. In Beispiel 2 riss die thermoplastische Folie bei einer Dehnung von 20 %. Während der Dehnung verformte sich die harte Schicht bis zum Beißen bei 20 % Dehnung. Eine Delaminierung der harten Schicht von der elastischen Schicht war nicht erkennbar. In Vergleichsbeispiel 1 riss die Folie bereits bei geringfügiger Dehnung. Die harte Schicht und die elastische Schicht zeigten eine gewisse Delaminierung und die Dicke der harten mit diesem Material hergestellten Schicht war zu grob, dass elastisches Material in die Stiele fließen und eine Bindung ausbilden konnte.
Beispiel 3
Diese Beispiele illustrieren die Wirkung einer zunehmenden Dicke einer anderen harten Schicht auf die Leistung der Folie, deren Oberfläche mit Stielen versehen war.
In Beispiel 3 wurde die Folie, die an ihrer Oberfläche mit Stielen ohne Kappe versehen war und auf der anderen Seite kein Schlaufenmaterial aufwies, auf gleiche Weise wie jene in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das zweite Schichtmaterial das Polystyrol Styron 615 war und dass die Durchflussgeschwindigkeit des harten Materials erhöht wurde, um eine größere Dicke der zweiten Schicht von 20 μm zu erreichen. Die Extrudertemperatur war dieselbe wie in Beispiel 1.
Bei jedem Beispiel wurde die Leistung der Folie, deren Oberfläche mit Stielen versehen war, durch Dehnen beobachtet. In Beispiel 3 wurde eine Dehnung von 50 % erreicht, ehe die Polystyrol-Folie riss. Während der Dehnung bildeten sich zwischen den Stielen Mikrorisse in der Polystyrol-Schicht, die bei weiterer Dehnung aufblätterten.
Vergleichsbeispiel 4 und 5
Diese Beispiele illustrieren die Wirkung der Verwendung reaktionsfähiger Verbindungsschichten und einer zunehmenden Anzahl Stiele pro Flächeneinheit auf die Leistung der Folie, deren Oberfläche mit Stielen ver sehen war.
In Vergleichsbeispiel 4 und 5 wurde die Folie, die an einer Oberfläche mit Stielen ohne Kappe versehen war und kein Schlaufenmaterial aufwies, auf gleiche Weise wie jene in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass reaktionsfähige Verbindungsschichten vorhanden waren und dass für die bearbeitete Oberfläche verschiedene Materialien und Lochdichten verwendet wurde. In sowohl Vergleichsbeispiel 4 als auch 5 wurden als hartes Material und als elastisches Material Polypropylen Bynel^TM XB602 bzw. das Copolymer Kraton^TM FG-1901X verwendet. Die reaktionsfähige Verbindungsschicht war das Reaktionsprodukt der funktionellen Epoxygruppen in der harten Schicht und des Bernsteinsäureanhydrids in der elastischen Schicht. In Vergleichsbeispiel 4 und 5 wurde die bearbeitete Oberfläche derart verändert, dass eine Stieldichte von etwa 208 Stielen/cm² und 480 Stielen/cm² erreicht wurde.
Bei jedem Beispiel wurde die Zwischenschichthaftung der Materialien ermittelt und die Leistung der erfindungsgemäßen Bahn während der Dehnung beobachtet. Die Zwischenschichthaftung betrug 1090 N/m. Es wurde festgestellt, dass die Stiele trotz einer Schichtdicke 20 μm nur aus hartem Material bestanden, da die Schmelzviskosität des elastischen Materials sehr viel höher war als die des thermoplastischen Materials und somit nicht in die Öffnungen der bearbeiteten Oberfläche floss. Es wurde jedoch keine Delaminierung der harten und der elastischen Schicht beobachtet, wenn die Folie sowohl aus Vergleichsbeispiel 4 als auch 5, deren Oberfläche mit Stielen versehen war, wie in Beispiel 1 gedehnt wurden, obwohl kein mechanischer Eingriff zwischen den Schichten bestand. Eine erhöhte Stieldichte, die erwartungsgemäß stärkere mechanische Verbindungen schafft, hatte keinen nachteiligen Einfluss auf die Dehnfähigkeit.
Beispiel 6–10
Diese Beispiele illustrieren die Wirkung der Verwendung reaktionsfähiger Verbindungsschichten und einer Strahlungsvernetzung auf die Leistung der Folie, deren Oberfläche mit Stielen versehen war.
In Beispiel 6–10 wurden zweischichtige Folien mit einer thermoplastischen und einer elastischen Schicht auf einer Heißpresse Modell 030H-15-LP Wabash mit Heizplatten, erhältlich von Wabash MPI, Wabash, IN, hergestellt. In Beispiel 6 wurden die thermoplastische und die elastische Schicht separat aus dem thermoplastischen Material Lotader^TM AX8840 bzw. dem elastischen Material Kraton^TM G1657 hergestellt. Die Polymerschicht Lotader AX8840 wurde gebildet, indem das Material bei einer Temperatur von 204 °C und einem Druck von 276 kPa 1,5 Minuten lang zwischen den Heizplatten angebracht wurde, die mit einer Bahn bespannt waren, welche mit Polytetrafluorethylen beschichtet war. Die Schicht Kraton^TM G1657 wurde gebildet, indem das Material bei einer Temperatur von 204 °C und einem Druck von 827 kPa 1,5 Minuten lang zwischen den Heizplatten angebracht wurde, die mit einer Verkleidung auf Polyimidbasis bespannt waren. Dann wurden die beiden Schichten bei einer Temperatur von 180 °C und leichtem Kontaktdruck 30 Sekunden lang zusammengepresst. Sofort nach dem Erwärmen wurde die Zwei-Schichten-Konstruktion zweimal mit einer Zwei-Pfund-Walze gewalzt. Beispiel 7 wurde wie Beispiel 6 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das elastische Material Kraton^TM G1901 war. Beispiel 8 wurde wie Beispiel 7 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Zwei-Schichten-Folie (1) 30 Sekunden lang in einen auf 180 °C vorgewärmten Ofen gegeben wurde und (2) auf einem Förderband mit ultraviolettem Licht bestrahlt wurde. Das W-Licht-Härtungssystem umfasste eine Härtungssystem Modell F600V und eine Strahlungsvorrichtung EPIQ 6000, beide erhältlich von Fusion UV Curing Systems, Gaithersburg, MD. Auf die Oberfläche der Folie wirkte 2 J/cm2 Strahlung ein, gemessen mit einem UV Power Puck^TM, erhältlich von EIT, Sterling, VA. Beispiel 9 wurde wie Beispiel 8 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die elastische Schicht 0,5 Gew.-% des Katalysators Ph₃SSbF₆ enthielt. Beispiel 10 wurde wie Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge des Katalysators 1,0 Gew.-% betrug und dass die Zwei-Schichten-Folie vor der W-Bestrahlung 3 Minuten lang vorgewärmt wurde.
Bei jedem Beispiel wurde die Zwischenschichthaftung der Materialien ermittelt und ist nachstehend angegeben.
Tabelle 1
Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, kann die Zwischenschichthaftung erheblich durch die Gegenwart von Katalysatoren beeinflusst werden, die auf fotochemisch wirksame Strahlung reagieren. Eine höhere Zwischenschichthaftung mindert den Bedarf an Zwischenschichthaftung über mechanisches Eingreifen der beiden Hauptschichten, wodurch sich steifere Stiele herstellen lassen, die kein elastisches Material enthalten.
Beispiel 11 und 12
Diese Beispiele illustrieren die Wirkung der Verwendung eines Materialpaars, das sich hauptsächlich in der Härte unterscheidet, auf die Leistung der Folie, deren Oberfläche mit Stielen sehen war.
In Beispiel 11 und 12 wurde die Folie, die an einer Oberfläche mit Stielen ohne Kappe versehen war und kein Schlaufenmaterial aufwies, auf gleiche Weise wie jene in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Materialien und einige Verfahrensbedingungen anders sind. Das Material der zweiten Schicht und das elastische Material in beiden Beispielen waren das Polyurethan TECOFLEX^TM CLC-60D bzw. das Polyurethan ESTANE^TM 58661. Die Durchflussgeschwindigkeiten wurden so gewählt, dass die harte Schicht und die elastische Schicht in Beispiel 11 und 12 eine Dicke von 20 und 100 μm bzw. 10 und 100 μm aufwiesen.
Die Dehnung in Beispiel 11 betrug 20 %, die die zweite Schicht der Folie riss. Die dauerhafte Verlängerung betrug 10 % nach der ersten Entspannung. Die Dehnung in Beispiel 12 betrug 30 % ohne Risse des Polyurethans Tecoflex CLC-60D oder Delaminierung der Schichten.
Beispiel 13 und 14
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen elastischen Befestigungsmittels, dessen Oberfläche mit Stielen versehen ist: Beispiel 13 und 14 wurden auf gleiche Weise wie Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Schlaufen enthaltende Schicht auf andere Weise angebracht wurde. In Beispiel 13 wurde das Schlaufenmaterial B in den Spalt zwischen der bearbeiteten Oberfläche und der glatten Oberfläche zusammen mit der geschmolzenen Zwei-Schichten-Folie geführt, beide mit etwa 1,5 m/min. Eine Haftverbindungsschicht war unnötig, da die geschmolzene Folie ausreichend in eine Webfaseroberfläche der Konstruktion von Schlaufenmaterial B eingebettet wurde. Beispiel 14 wurden wie Beispiel 13 hergestellt, mit der Ausnahme, dass im Verfahren kein elastisches Copolymer Vector 4111 verwendet wurde und dass anstatt Material B Schlaufenmaterial C verwendet wurde.
Die Befestigungsmittelkonstruktionen der beiden Beispiele wurden durch Verlängern der Bahn in drei verschiedene Richtungen, (1) bahnabwärts, (2) 30° zur Bahn bahnabwärts und (3) quer zur Bahn einer Dehnaktivierung unterworfen. Aufgrund der anisotropen Eigenschaften des verwendeten Schlaufenmaterials ließen sich die Konstruktionen im ersten Fall um 150 %, im zweiten Fall um 40 % und im dritten Fall nur um 10 % dehnen. Beide Beispiele konnten in gedehntem Zustand um einen Gegenstand gewickelt und mechanisch befestigt werden.
Beispiel 15
Hier wurde die Wirkung von selbsteingreifenden Stielen dargestellt.
Die Bahn in Beispiel 15 wurde auf gleiche Weise wie jene in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das thermoplastische zweite Schichtmaterial sowohl in den ersten als auch den dritten Schlitz des Feedblocks eingebracht wurde, in beide Oberflächen des Spalts Löcher eingearbeitet waren, eine Kappenherstellung bei 180 °C durchgeführt und kein Schlaufenmaterial verwendet wurde.
Jede Seite der gebildeten Folie konnte nach dem Dehnen der Folie um mindestens 20 % ohne die Verwendung von Schlaufen in die andere eingreifen.
Beispiel 16
Hier wurde die Wirkung der richtungsabhängigen Verhakung auf die Leistung dargestellt.
Eine Bahn, deren eine Oberfläche mit Stielen versehen war, wurde auf gleiche Weise wie jene in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass eine bearbeitete Oberfläche mit einem anderen Muster verwendet wurde und die Stiele keine Kappen hatten. Die Löcher in der bearbeiteten Oberfläche wurden in einem Winkel zur Oberfläche des Werkzeugs anstatt in rechten Winkel dazu hergestellt. Es wurden zwei Proben hergestellt, Probe A mit Löchern in der Walze mit bearbeiteter Oberfläche, sodass Stiele in einer vertikalen Ebene der sich bewegenden Bahn und in einem Winkel von 45 Grad nach hinten in Richtung zur Düse gebildet wurden, und Probe B, bei der der Winkel 60 Grad betrug. Die gebildeten Bahnen, deren Oberfläche mit Stielen versehen waren, wurden auf Schlaufenmaterial A laminiert. Die gebildeten elastischen Strukturen ließen sich fester anziehen, d. h. geben die mechanischen Befestigungselemente durch Dehnen unter Spannung frei und greifen unter erhöhtem Bindungsdruck bei Freigabe der Folie erneut in diese ein.
Beispiel 17
Hier wurde die Wirkung der anisotropen Elastizität auf die Leistung dargestellt.
In einer Coextrusionslinie für Folie wurde unter Verwendung von 3 Extrudern eine Drei-Schichten-Folie hergestellt. Die Schichten A und C (erste und zweite Hautschicht oder Außenschicht) wurden unter Verwendung eines Einschneckenextruders mit einem Durchmesser von 3,8 cm (24:1 L/D), hergestellt von Davis-Standard Corp., Cedar Grove, NJ, mit einem Temperaturprofil der Temperierzone von 177 °C – 204 °C – 218 °C – 246 °C und einer Schneckendrehzahl von 23 Umdr./min extrudiert. Die Zusammensetzung der Schicht A und der Schicht B war identisch und bestand aus einem Blend aus dem Polypropylen DYPRO^TM 7825MZ und dem Polystyrol G18 mit einem Gewichtsverhältnis von 25:75. Die Schicht B (elastomerer Kern) wurde mit einem Einschneckenextruder mit einem Durchmesser von 6,35 cm (24:1 L/D), hergestellt von Davis-Standard Corp., Cedar Grove, NJ, mit einem Temperaturprofil der Temperierzone von 177 °C – 204 °C – 218 °C – 246 °C und einer Schneckendrehzahl von 30 Umdr./min extrudiert. Als Schicht B wurde das Copolymer KRATON^TM G1657 verwendet. Die Polymerströme A, B und C wurden in einem Feedblock Cloeren^TM ABC (Cloeren Co., Orange, Texas) vereint und dann durch eine herkömmliche Kleiderbügeldüse extrudiert. Feedblock und Düse wurden auf eine Temperatur von 260 °C gehalten. Die Drei-Schichten-Folie wurde in einen Spalt extrudiert, der von einer Chromwalze und einer temperaturgesteuerten bearbeiteten Oberfläche gebildet wurde, wobei Schicht C mit der bearbeiteten Oberfläche in Kontakt war. Die bearbeitete Oberfläche enthielt stielbildende Vertiefungen mit einer Dichte von 388/cm². Die Chromwalze wurde auf einer Temperatur von 7 °C und die bearbeitete Oberfläche auf einer Temperatur von 66 °C gehalten. Die Drei-Schichten-Folie wurde von der bearbeiteten Oberfläche abgenommen und aufgerollt. Die gebildete Folie hatte eine Foliendicke an der Basis von 163 Mikron mit hoch stehenden Stielen, die aus der Schicht C gebildet waren und mit einer Höhe von etwa 550 Mikron und Durchmessern von etwa 226 Mikron (gemessen etwa 150 Mikron oberhalb der Basisfläche der Folie) aus der Basisfolie ragen. Die Folie wurde dann derart durch einen 406 Mikron breiten Spalt zwischen einer oberen (133 °C) Kalanderwalze und einer untere (43 °C) Stützwalze geführt, dass die obere Walze die distalen Enden der Stiele berührte und diese auf eine Temperatur erwärmte, bei der diese sich unter mechanischem Druck leicht verformten, was zu Köpfen mit im Allgemeinen gleichförmiger Scheibenform mit Durchmessern von 330 Mikron führte.
Proben der gebildeten Folie wurden zu Streifen mit einer Länge von etwa 3 cm und einer Breite von etwa 2,5 cm geschnitten. Die Längsabmessung von Probe A war in Maschinenrichtung, die von Probe B quer zur Bahn. Beide wurden in Richtung der Längsabmessung gedehnt, um die Konstruktion zu aktivieren. Die mit Stielen ver sehene Oberfläche von Probe A riss entlang einer einzigen unregelmäßigen Linie quer zum Streifen. Weiteres Dehnen führte zu einem zweiten und dritten Riss quer zum Streifen zwischen den Bereichen der unverletzten Oberfläche, die zwischen 1 und 3 cm maß. Zwischen der thermoplastischen mit Stielen versehenen Oberflächenschicht und der elastischen Schicht wurde eine Delaminierung beobachtet. Die mit Stielen versehene Oberfläche von Probe B riss in mehreren Regionen der Lagen quer zum Streifen. Eine Delaminierung wurde nicht beobachtet.

Claims

Materialbahn mit zwei Seiten und einer Vielzahl von Stielen (12), die von wenigstens einer der zwei Seiten hervorstehen, wobei die Bahn wenigstens zwei Schichten aufweist, umfassend: (a) eine erste Schicht (16) aus elastischem Material, die eine erste Seite und eine zweite Seite hat; und (b) eine zweite Materialschicht (14) mit einer ersten Seite, die der ersten Seite der ersten Schicht (16) zugewandt ist, und eine zweite Seite, von der die Vielzahl der Stiele (12) hervorsteht; wobei die Bahn (10) aus einem Anfangszustand in wenigstens eine Richtung gedehnt werden kann, wenn sie einer Zugspannung ausgesetzt wird, und nach der Wegnahme der Spannung im Wesentlichen in den Zustand zurückkehrt; und wobei das Material, das die erste Schicht (16) bildet, in die Stiele (12) hineinragt und wenigstens einen Teil der Stiele (12) bildet.
Bahn nach Anspruch 1, wobei das elastische Material aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Naturkautschuk und synthetischen Kautschuken, Styrol-Blockcopolymeren enthaltend Blöcke aus Isopren, Butadien oder Ethylen(Butylen), mit Metallocen katalysierten Polyolefinen, Polyurethanen und Polydiorganosiloxanen besteht.
Bahn nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zweite Material ein thermoplastisches Material umfasst.
Bahn nach Anspruch 3, wobei das thermoplastische Material aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyolefinen, Polystyrolen, Polycarbonaten, Polymethacrylat, Ethylenvinylacetat-Pulymeren, mit Acrylat modifizierten Ethylenvinylacetat-Copolymeren und Ethylenacrylsäure-Copolymeren besteht.
Bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste und zweite Schicht durch eine reaktionsfähige Verbindungsschicht miteinander verklebt sind und die reaktionsfähige Verbindungsschicht aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: (1) dem Reaktionsprodukt von reaktionsfähigen Funktionalitäten in der ersten und in der zweiten Schicht, die dort reagieren, wo die erste Seite der ersten Schicht mit der ersten Seite der zweiten Schicht in Kontakt steht, und (2) einem Polymermaterial umfassend Segmente, die eine bevorzugte Affinität für das Material der ersten Schicht oder für das Material der zweiten Schicht haben.
Bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei einer oder mehrere der Stiele Kappen haben.
Bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei einer oder mehrere der Stiele mit einem Klebstoffmaterial beschichtet sind.
Bahn nach Anspruch 7, wobei das Klebstoffmaterial einen Haftklebstoff umfasst.
Bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Stiele keine Kappen aufweisen und eine äußere Oberfläche haben, die selbstklebend ist.
Bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei einer oder mehrere der Stiele so geformt sind, dass sie eine richtungsabhängige Verhakungsfähigkeit liefern.
Bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die zweite Schicht ein Gemisch aus wenigstens zwei unvermischbaren Polymermaterialien, die sich durch Schmelzen verarbeiten lassen, umfasst.
Bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die wenigstens eine zusätzliche Schicht umfasst, die auf der äußeren Oberfläche von wenigstens einer der Schichten aufgebracht ist, wobei die zusätzliche Schicht eine Vielzahl von Strukturen aufweist, die sich mechanisch mit den Stielen der zweiten Schicht verhaken, um eine Befestigungs- oder Verschlussfunktion durchzuführen.
Bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei wenigstens eine Schicht sich aus wenigstens zwei Lagen, von wenigstens zwei verschiedenen Materialien zusammensetzt.
Bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Dichte der Stiele 12 bis 465 Stiele pro cm² beträgt.
Bahn nach Anspruch 3, wobei das zweite Material sprödes thermoplastisches Material umfasst.
Bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Dicke der zweiten Schicht kleiner als 500 Mikrometer und vorzugsweise kleiner als 250 Mikrometer ist, bevor die Stiele gebildet werden.
Bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Gewebe wenigstens eine zusätzliche Schicht auf der zweiten Seite der ersten Schicht aufweist und wobei die zusätzliche Schicht eine Oberfläche mit einer Vielzahl von Schlaufen hat.
Bahn nach Anspruch 17, wobei die zusätzliche Schicht, die eine Oberfläche mit einer Vielzahl von Schlaufen hat, anisotrope Eigenschaften aufweist.
Bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Bahn eine Vielzahl von Stielen aufweist, die von jeder der beiden Seiten hervorstehen.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Materialbahn mit einer Vielzahl von Stielen, die von wenigstens einer Seite der Bahn hervorstehen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Schmelzformen einer ersten Schicht (16) aus einem ersten Material, das ein elastisches Material ist, und wobei die erste Schicht (16) eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche hat; (b) Schmelzformen einer zweiten Schicht (14) aus einem zweiten Material und wobei die zweite Schicht (14) eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche hat; (c) Verbinden der ersten Oberflächen jeweils der ersten und der zweiten Schicht, um ein Bahnenmaterial zu bilden, wobei die erste Schicht kontinuierlich ist; und (d) Bilden einer Vielzahl von Stielen (12) auf wenigstens der zweiten Oberfläche der zweiten Schicht (14) des Materials, wobei der Schritt (d) das Bilden der einer Vielzahl von Stielen aus wenigstens dem zweiten Material umfasst und das Verfahren weiter den Schritt der Auswahl entsprechender Mengen des ersten und des zweiten Materials umfasst, so dass das erste Material, das die erste Schicht bildet, in die Stiele hineinragt oder durch die Stiele hindurchragt und einen Teil der Stiele bildet, die auf der zweiten Oberfläche der zweiten Schicht gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das elastische Material, das von der ersten Schicht umfasst ist, aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Naturkautschuk und synthetischen Kautschuken, Styrol-Blockcopolymeren enthaltend Blöcke aus Isopren, Butadien oder Ethylen/Butylen), mit Metallocen katalysierten Polyolefinen, Polyurethanen und Polydiorganosiloxanen besteht und das zweite Material ein thermoplastisches Material umfasst.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei das thermoplastische Material aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyolefinen, Polystyrolen, Polycarbonaten, Polymethylmethacrylat, Ethylenvinylacetat-Copolymeren, mit Acrylat modifizierten Ethylenvinylacetat-Polymeren und Ethylenacrylsäure-Copolymeren besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, weiterhin umfassend Hinzufügen einer reaktionsfähigen Verbindungsschicht zwischen der ersten und der zweiten Schicht, wobei die reaktionsfähige Verbindungsschicht aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: (1) dem Reaktionsprodukt von reaktionsfähigen Funktionalitäten in der ersten und in der zweiten Schicht, die dort reagieren, wo die erste Seite der ersten Schicht mit der ersten Seite der zweiten Schicht in Kontakt steht, und (2) einem Polymermaterial umfassend Segmente, die eine bevorzugte Affinität für das Material der ersten Schicht oder für das Material der zweiten Schicht haben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, weiterhin umfassend das Beschichten eines Klebstoffmaterials auf wenigstens einem Teil der Stiele.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, weiterhin umfassend das Aufbringen von wenigstens einer zusätzlichen Schicht auf der äußeren Oberfläche des aus mehreren Schichten bestehenden Bahnenmaterials, wobei diese zusätzliche Schicht eine Oberfläche mit einer Vielzahl von Schlaufen aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, wobei der Schritt zum Ausbilden der Stiele das Drücken des Bahnenmaterials von Schritt (c) gegen wenigstens eine Oberfläche mit geregelter Temperatur umfasst und wobei diese Oberfläche eine Anordnung von Löchern aufweist, um eine Anordnung von Stielen zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 26, weiterhin umfassend das Bilden von Kappen auf einem oder mehreren der Stiele, indem die Stiele gegen eine erwärmte Oberfläche gedrückt werden, um Kappen auf den Spitzen der Stiele zu bilden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, wobei der Schritt zum Bilden der Stiele Folgendes umfasst: (1) Passieren des Bahnenmaterials von Schritt (c) durch ein Formwerkzeug, um eine Vielzahl von erhabenen Rippen auf wenigstens einer Oberfläche des aus mehreren Schichten bestehenden Bahnenmaterials zu bilden; (2) Passieren einer Vielzahl von scharfen Kanten senkrecht durch die Rippen; und (3) Dehnen des aus mehreren Schichten bestehenden Bahnenmaterials, um jede Rippe in eine Vielzahl von Stielen zu trennen.