[发明专利]共挤出的机械紧固件结构

说明书

发明的领域

本发明涉及含杆卷材结构。更具体地说，本发明涉及由至少两种聚合物材料制成的含杆卷材结构。

发明的背景

圈-钩紧固件(如目前3M在市场上出售的Scotchmate^TM紧固件)是普通的机械紧固件。钩扣的一种普通形状是蘑菇状，它还可通过与其它钩扣而非圈啮合而用作单一型机械紧固件。形成于卷材(web)上构成紧固件的这些钩扣结构是一种普通形状的含杆卷材。术语“杆”是指表面(如卷材)上的突起，与其外形、长度、长-宽比、几何形状或其它特征无关。

美国专利4.056,593和4,959,265公开了一种早期挤出含竖杆的聚合物卷材(称为含杆卷材)的方法。该含杆卷材是由单种材料制成的。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，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。头部凸缘的形状、大小和曲率以及单位面积上杆的数量决定钩扣进入圈的难易程度以及啮合牢度。钩扣和杆的材料决定钩扣的挠性和杆的刚性，以及钩扣与圈的摩擦性。一些用于钩扣结构的树脂是高模量的热塑性树脂，它具有合适的强度来承载钩扣结构，但是在从圈上剥离时其弯曲强度不适于防止钩扣断裂或破裂。同时，在圈从钩扣的顶部移动至其底部时，该钩扣不具备低的摩擦性。

美国专利5,393,475公开了一种使用两种不同材料制备在两面具有杆的含杆卷材的方法。该专利公开了将两种不同的材料挤出成两层基材，并使这两层基材通过两根夹辊，使所述材料填入这些夹辊的空腔中而形成钩扣。随后，使这两层基材通过两根夹辊，从而将其层压或粘合在一起。在一个实例中，使用与前两层具有化学亲和力的第三层。这种方法需要在层压前冷却这两股料流。

还可如下制备钩扣：通过型材挤出在卷材上形成长隆起，随后横向切开隆起，将卷材弯曲或拉伸以形成许多杆。可在切开前后在杆上形成头部。

需要一种含杆卷材(如机械紧固件)，它具有各种性能以满足不同用途。

发明的概述

本发明是一种卷材，在该卷材的至少一个表面上具有许多突出的杆。该卷材包括具有第一表面和第二表面的第一材料层和第二材料层。所述第二材料层具有朝第一材料层第一表面的第一表面和突出许多杆的第二表面。在两层材料的任何一层被冷却前，在其均处于熔融状态下将所述第一材料层和第二材料层复合在一起。

第一材料层和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。第一层材料与第二材料不同，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，材料层中的一层是不连续的，它包括多个与相同材料的其它部分不相连的相应材料部分。所述材料部分的形状选自柱状、棱柱、球状、平行六面体、不规则角度的形状和不规则曲线的形状。

在另一个实例中，卷材的两个表面均带有杆，并且这些杆中的一个或多个具有顶盖。同时，卷材的至少一个表面可接受着色剂用于形成耐久的图象，从而能用于打印图案和图象用途，或者可具有摩擦性或剥离特性。还可形成附加的材料层，并在任何一层材料冷却前，在其均处于熔融状态时，将该附加的材料层与所述第一层和第二层复合在一起。

本发明还涉及具有许多杆的卷材的制造方法。它包括选择第一材料作为第一材料层，选择第二材料作为第二材料层。将第一材料层和第二材料层熔融成形，随后在这些材料层处于熔融状态下将第一材料层和第二材料层复合在一起，形成多层片材。接着，至少在第二材料层上形成许多杆。

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。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：挤出多层热塑性或可熔融加工的材料通过定型模头，形成在至少一个表面上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之，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。复合步骤可包括在任何一层材料层冷却前将第一层和第二层复合在一起。可通过共挤出第一材料层和第二材料层来进行熔融成形。

附图简述

图1是含杆卷材的剖面图，其中杆形成于连续的下层材料上，杆的一部分和杆之间的卷材表面覆盖有上层材料；

图2是含杆卷材的剖面图，其中杆顶部、杆的一部分和杆之间的卷材表面上覆盖有不连续的上层材料，并且杆的大部分是由连续的下层材料形成的；