专利名称：复合产品和形成这样产品的方法
技术领域：
本发明涉及形成复合产品，该复合产品具有从基底表面伸出的突出物。
背景技术：
最近三十年内在钩环紧固件领域中已经有许多开发。两种这样的改进是使用固定模腔开发连续紧固带模制(参见Fischer，美国专利4,794,028)和能够在阳紧固带的背面提供环(loop)作为成型的紧固带基材和单元(参见Kennedy等人，美国专利5,260,015)，由此产生能够自身紧固的复合紧固带。
U.S.专利No.6,303,062所描述的作为形成钩型紧固件的另一个例子，在相对高的温度下将热塑性树脂挤出到伸出物片材的伸出物上。然后可将挤出的树脂从伸出物剥离以在其上淀积材料形成具有头部的紧固件单元。
发明内容
通常，本发明的特征是复合产品和制备该产品的方法。
在一方面，本发明的特征是形成复合产品的方法。该方法包括提供一种突出组件，该突出组件包括从基底表面伸出的树脂的离散突出物(discreteprojections of resin)。局部加热突出物的远端和缩短突出物。将预制基材施加到远端以粘合预制基材和突出组件。
此方面的实施可包括一个或多个如下特征。例如，可以在施加预制基材之前、期间和/或之后缩短突出物。在一些情况下，将预制基材粘合到离散粘合区中突出物的远端，该粘合区与基底空间隔开。在某些情况下，基材可从突出物的远端脱除(如，手动，机械)。在一些情况下，材料由基材携带和粘合到突出物的远端。该材料可以选自颜料、沙子、硅氧烷、玻璃纤维和油漆。在一些实施方案中，该预制基材在基材脱除时在突出物远端的树脂中留下印记。
在另一方面，本发明的特征是形成复合产品的方法。该方法包括提供突出组件，该突出组件具有从基底表面伸出的突出物。将预制基材施加到树脂基底使得至少一个突出物穿过该预制基材伸出。通过后成型至少一个突出物将预制基材固定到基底。在一些情况下，此方面包括局部加热至少一个突出物的远端。在一些情况下，后成型的至少一个突出物可包括该至少一个突出物的远端与接触表面进行接触。
以上任一方面均可包括一个或多个如下特征。突出物可以与基底整体模塑。在一些情况下，后成型突出物的远端以形成悬于基底上的头。
在第三方面，本发明的特征是形成含有紧固件单元件的紧固件产品的方法，该紧固件单元包括与片形树脂基底整体模塑和从片形树脂基底伸出的茎部(item portions)和可环接合(engageable)的头部。该方法包括施加预制基材到茎部，形成含有茎的中间产品，该茎穿过预制基材和超过预制基材的外表面而伸出。将茎的远端加热和变形以形成悬于片形基底上的头部。
以上任一方面均可包括一个或多个如下特征。例如，该方法可包括将熔融树脂连续引入邻近旋转模塑辊外围确定的间隙，使得树脂在模塑辊的外围形成至少一部分基底和填充旋转模塑辊中所确定的固定的模腔阵列以形成突出物。一些方法也可包括固化树脂和通过从模塑辊的各个模腔中拉出该固化的突出物而使树脂从该模塑辊的外围剥离。
在另一方面，本发明的特征是形成含有紧固件单元的紧固件产品的方法，该紧固件组件包括与片形树脂基底整体模塑和从片形树脂基底伸出的茎部和可环接合的头部。该方法包括将熔融树脂连续引入邻近旋转模塑辊外围所确定的间隙，使得在模塑辊外围的树脂形成至少一部分基底和填充旋转模塑辊中所确定的固定的模腔阵列以形成紧固件单元。将树脂固化和通过从模塑辊各个模腔拉出固化的紧固件单元而使树脂从该模塑辊的外围剥离。将预制基材施加到树脂基底的表面，形成中间产品，该中间产品含有至少一个穿过片状材料伸出的紧固件单元和至少一个该紧固件单元的至少一部分伸长超出成排的预制基材外表面而使该预制基材紧固到基底。此方面的实施可包括加热和变形至少一个紧固件单元的一部分以将预制基材固定到树脂基底。
在一些情况下，紧固件单元的多个茎部穿过预制基材伸出和伸长超出预制基材的外表面。可以加热和变形一些或所有这些茎部。
以上任一方面均可具有一个或多个如下特征。预制基材的施加方法可包括将预制基材压在受热远端上(如约1N/cm2-约100N/cm2)。在一些情况下，一对压力辊施加压力。粘合预制基材可以不使用粘合剂(如仅使用形成突出物的树脂)。在一些实施方案中，加热远端到高于预制基材温度的温度。远端可以由非接触热源加热。合适的非接触热源包括火焰、电热镍铬合金线和辐射加热器部件。预制基材可包括纤维。当加热突出物的远端时，突出物的材料可包封预制基材的纤维。
在一些情况下，施加预制基材包括缩短突出物的远端，形成突出物的扁平的、缩短的远端，该突出物粘合到预制基材的表面。在一些情况下，突出物和树脂包封预制基材的纤维。在一些实施方案中，突出物包括在一个或多个离散方向上径向朝外伸长的头部。在一些实施方案中，模腔形成可接合的头部。在一些实施方案中，这些头在多个方向上径向朝外伸出，形成蘑菇形头部。这些头部可以头按尺寸接合(engage)配套的单元，如环状材料的环。在一些情况下，头部按尺寸将预制基材固定到基底。
预制基材可以是膜、织造材料、纸、热塑性塑料片材、非织造纤维网和/或网状材料。预制基材的材料可以是适于结合到突出物和在与突出物的受热远端接触时不必软化的任何材料。在一些情况下，预制基材是与突出物不同的材料。在一些实施方案中，预制基材可以由塑料、金属、或木材形成。在一些情况下，预制基材包括纤维状材料。
在另一方面，本发明的特征是包括突出组件的复合产品，该突出组件具有从突出组件表面伸出的树脂模塑突出物的阵列。预制基材的表面粘合到突出物远端的树脂。
此方面的实施可包括一个或多个如下特征。预制基材可以粘合到离散粘合区中突出物的远端，该离散粘合区与突出组件的表面空间隔开。在这些情况下，复合物可包括在预制基材和突出组件表面之间的中间材料。在一些实施方案中，中间材料是气体，如空气。在一些情况下，中间材料包括纤维，如可接合紧固件的纤维。在一些情况下，中间材料包括泡沫。在一些实施方案中，预制基材可从突出物的远端脱除。在一些情况下，预制基材包括由在突出物的树脂中淀积的该预制基材所携带粘合材料。在这样一些情况下，粘合材料选自颜料、沙子、硅氧烷、玻璃纤维和油漆。
在还另一方面，本发明的特征是包括突出组件的复合产品，该突出组件具有突出物阵列，该突出物包括头部和茎部，形成从突出组件表面伸出的紧固件单元。该复合物也包括邻接突出组件的预制基材，其中突出组件的茎伸入预制基材。
此方面的实施可包括一个或多个如下特征。至少一个紧固件单元的头部可悬于预制基材的表面。在一些情况下，将头部按尺寸套住邻接突出组件的预制基材。在一些情况下，头部排列成为可与环形材料的环接合。在一些情况下，使至少一个紧固件单元变形以形成结合预制基材到突出组件表面的结合物。
以上方面的实施涉及可包括一个或多个如下特征的复合产品。可以粘合预制基材而不使用粘合剂(如，仅使用形成突出物的材料)。预制基材可以是与突出物不同的材料。在一些情况下，预制基材是非织造物、织造织物、纸、热塑性塑料片材材和/或网状物。在一些实施方案中，预制基材由选自塑料、金属和木材的材料形成。在一些实施方案中，预制基材的厚度小于复合物总厚度的40％，如20％或更小。在一些实施方案中，预制基材的软化点高于突出物。在一些情况下，突出物包括在多个方向中径向朝外伸出的扁平的头部。在一些实施方案中，头部悬于预制基材。在一些实施方案中，突出物包括热塑性树脂。在一些实施方案中，至少一个突出物的热塑性树脂包封预制基材的纤维。预制基材可以是多孔或非多孔的。
在另一方面，本发明的特征是防止紧固件产品的接合的方法，该方法包括提供含有第一阵列紧固件单元的突出组件，该紧固件单元具有从基底的第一宽表面伸到头部的茎；将预制基材结合到第一阵列紧固件单元的头以粘合预制基材到离散粘合区中的突出组件，该离散粘合区与基底的第一宽表面空间隔开；第二阵列紧固件单元结合到突出组件的反面，该突出组件的第二宽表面，使紧固件单元的第二阵列能够与紧固件单元的第一阵列成为可脱除的接合；和邻接预制基材布置紧固件单元的第二阵列，预制基材在紧固件组件的第一和第二阵列之间提供屏蔽。
此方面的实施可包括一个或多个如下特征。紧固件单元的第一阵列可以由热塑性树脂形成。在一些实施方案中，将基材结合到头部而不使用粘合剂(如可以仅使用形成头部的材料将基材粘合到头部)。邻接预制基材布置紧固件单元的第二阵列的步骤包括辊压紧固件产品以形成卷形物。紧固件单元的第二阵列包括环形材料，如地毯绒头(pile)。邻接预制基材布置紧固件单元的第二阵列的步骤包括堆叠紧固件产品的离散长度以形成堆叠物。
本发明的实施方案可具有一个或多个如下优点。在一些情况下，提供复合物，该复合物包括粘合到突出组件的可钩型接合预制基材(如，非织造物，织造物，编织物)。在这些情况下，突出物可用作阻塞物以在相对大面积内降低基材的压缩使得可钩型接合的预制基材的纤维倾向于保持伸缩性(loft)(即降低如下可能性压缩可钩型接合预制基材，导致钩型接合性的降低)。在一些实施方案中，通过将预制基材与突出组件的基底空间隔开，使复合物可以用作隔绝物。该空间可以由如空气或包括纤维和/或泡沫的任何其它合适物质填充。
在一些情况下，预制基材可以粘合到突出物而不使用粘合剂。在某一个这些情况下，可以仅使用形成突出物的材料(如仅使用形成突出物的热塑性树脂)将预制基材粘合到突出物。这允许很多种预制材料粘合到突出物，包括各种材料的相对薄的片和具有相对高的软化点的材料，如金属。此外，在一些情况下，不必须软化形成预制基材的材料用于在突出物和预制材料之间发生粘合。结果是，不必为发生粘合而预热预制基材。
在一些实施方案中，可以将基材脱除(如，手工，机械等)以曝露能够使配套的紧固件组件脱除接合的紧固件单元阵列。通过提供可脱除的基材，可以相对地保护紧固件单元，如使紧固件单元在贮存和/或运输期间的损害达到最少。
基材可以在紧固件单元和相邻的配套组件之间提供临时屏蔽。由于在相邻可配套组件之间提供屏蔽，这可促进可相互接合紧固件产品，如复合物紧固件产品的堆叠物或卷形物的装卸和贮存。
在以下的附图和描述中说明本发明一个或多个实施方案的详细情况。从描述和附图，和从权利要求，本发明的其它特征和优点是显然的。
图1是形成复合物的设备的实施方案的侧视图。
图1A是在图1细节A处复合物的放大图解，截面侧视图。
图2是形成复合物的设备的另一个实施方案的侧视图。
图2A和2B是在图2细节A处各种复合物实施方案的放大图解，横截面侧视图。
图3是形成紧固件产品的设备的实施方案的侧视图。
图4是含有印记表面的紧固件单元的透视图。
图5说明在突出物的远端淀积材料的方法。
图6是形成复合物的设备的前视图。
图7是由图6中说明的方法形成的复合物的剖视图。
图8是形成复合物的另一种设备的侧视图。
图9是图2区域9的细节视图，显示在层压之前一部分突出组件。图9A是图9中所示茎之一的放大视图。
图10是与配套(mating)紧固件产品接合的复合物的截面端视图。
图11说明从复合物用手脱除基材的方法。
图12是连接到其上有复合物的汽车地毯卷形物简图。图12A是在图12的有关线A的细节视图。
图13是复合产品离散片的堆叠物的简图。
图14显示形成复合物的设备的另一个实施方案。
图14A是沿图14的线A的复合物的截面端视图。
各个图中同样的参考符号指示同样的元件。
详细描述以下所述的各种方法采用由Fischer在美国专利4,794,028中描述的在整体的片形基底上模塑紧固件单元的连续挤出/辊压成形的方法，该文献的公开内容在此引入作为参考。图中说明的辊和其它组件的相对尺寸和位置是概要的和不按比例。
特别参考图1，显示形成紧固件产品10的方法和设备。挤出机12提供熔融树脂14(如，聚酯共聚物，尼龙，聚丙烯，聚乙烯)的连续片到由模塑辊18和压力辊20确定的间隙16。模塑辊18包含从模塑辊18的圆周表面向内伸入的为形成突出物的微型模腔22的阵列。当树脂进入间隙16时，将一些树脂强制进入模腔22，由于间隙中的压力形成突出物32和同时过量树脂14形成基底15，突出物32从该基底伸出。
作为替代，如由图1中的虚线所示，挤出机24可挤出树脂到由挤出机和模塑辊18确定的间隙26。挤出机24可以在足够的速率下挤出树脂14以强制树脂进入和至少部分填充模腔22，同时过量树脂形成基底15。进入间隙的树脂14的速率由位于挤出机12，24出口的齿轮泵(未显示)控制。
模腔22向内延伸以形成与基底15整体模塑的茎形突出物32。该模腔也可以是钩形的以形成钩形突出物，该突出物具有悬于基底15上的头部和与该基底整体模塑的茎部。
当树脂绕模塑辊18的外围移动时，它至少部分冷却，固化树脂。然后由剥离辊28将突出物32从它们各自的模腔剥离以形成突出组件52。与树脂14一起，也可以将片材(未显示)引入间隙16，使片材由树脂部分地浸渍和永久粘合到树脂基底的表面。这由Kennedy等人详细描述于美国专利5,260,015，该文献的公开内容在此引入作为参考。
在从模塑辊的模腔22剥离固化的树脂之后，将树脂预成型品导引到加热器30，在那里加热突出物的远端。如图9和9A所示，只有邻近它们顶端34的突出物32的L部分由加热设备30加热，突出物的剩余部分相对冷且因此是相对硬的。将受热部分加热到软化温度，在该温度下可以将远端成型为所需的头部形状，典型的温度是大于或等于可热成型聚合物的维卡温度。突出物的剩余部分(L2)不受热，保持在小于软化温度的温度下。
为保证只有一部分突出物32加热到软化温度，优选的加热设备30包括非接触热源，该非接触热源能够使非常接近热源的材料的温度快速提高，而不升高离热源较远的材料的温度。合适的非接触热源如公开于美国专利6,248,276，该文献的公开内容由此引入作为参考。这样的热源可包括火焰加热器、电热镍铬合金线、和辐射加热器部件。为加热到软化温度而没有接触，热源典型地必须在相对高的温度下。例如，如果软化温度为约100-140℃，热源的温度通常为约300-1000℃和热源的位置离茎的顶端约0.1-30mm。在一些实施方案中热源的温度可以大约等于形成茎材料的软化温度。例如，在一些实施方案中，优选形成软化温度为约260℃的聚酰胺(如，尼龙)茎。在这些实施方案中，热源可以为约260℃。
在加热茎的远端之后，基底15移动到携带预制基材42的构型头40，预制基材42成型使得它可以被突出物32穿过。将预制基材42输送到基底15的表面，强制突出物32至少部分穿过预制基材，同时突出组件52在构型辊40和驱动辊44之间通过。构型辊40将突出物的远端成型为所需的头部形状，同时将预制基材输送到突出组件52。形成头部46的树脂包封预制基材的纤维，用于固定预制基材42邻接到基底15(参见图1A)。然后可以将产品10导引到贮存辊(未显示)用于末来的加工或使用。
通常，预制基材42可以是紧固件单元可接合的或不是可接合的，但是它是多孔的足以使突出物32伸入预制基材。用于此实施方案的合适预制基材包括，例如织造物、非织造物、网状产品如筛网、和泡沫。至少部分地根据突出物的高度和基材的厚度，在一些情况下，突出物32只有部分地穿过预制基材42。预制基材可能需要由吸收性材料形成以控制流体流动。
优选构型辊40的温度(成形温度)低于形成突出物的树脂材料的软化温度。发现构型辊40保持在此相对低的温度下防止可热成形的聚合物粘合到构型辊。通常，为获得所需的成形温度必须急冷构型辊，如用冷水流过辊中心的沟道，以抵消由来自茎远端的热量对构型辊的加热。如果需要进一步的冷却以获得所需的成形温度，可以采用相似的方式冷却驱动辊。
在一些情况下，可优选在加热突出物32和成形头部46之前输送预制基材42到突出组件。这降低了突出物32穿过时对预制基材42(如纤维)的包封。在输送预制基材42到突出组件之后，如上所述可以将突出物32的远端加热和进行后成型。使用此变化，可以形成头部46，头46悬于预制基材42上和用于扣住在伸出的头部下面的基材。
现在参考图1A，由图1的设备形成的复合紧固产品包括穿过预制基材42伸出的突出物32及预制基材42的纤维由形成头46的树脂包封。
图2显示形成紧固件产品50的设备。提供含有基底层15与茎形突出物32的突出组件52。突出组件可以使用上述方法，或形成基底层的任何其它合适方法形成，该基底层具有从基底表面伸出的突出物。如以上，将突出组件导引到加热热塑性突出物32的远端的加热器30。受热的突出物移动到构型辊40，它携带预制基材56。将预制基材56与受热突出物的远端接触和粘合到与基底15空间隔开的突出物远端的树脂，同时将突出物的远端缩短和变平以形成伸在基底上的头。典型地将预制基材在低于突出物受热远端的温度下输送，虽然可能需要在输送之前加热预制基材。突出物32的受热远端用作离散的粘合区，与其中粘合预制基材的基底间隔，而不使用另外的结合剂，如粘合剂。
在一些实施方案中，可以在输送预制基材到突出物32的受热远端之前，将突出物的远端由构型辊40缩短和/或变平。在输送预制基材56之前将远端缩短和/或变平的情况下，优选压力辊用于对预制基材56和突出物32施加压力以粘合预制基材56到突出物32的远端。在一些情况下，可以应用来自热源的热量以在预制基材的输送之前软化缩短和/或变平的远端以促进在基材和远端之间的粘合。
重要的是，施加在间隙中突出物32的压力要足够高，以便将预制基材56固定到离散粘合区中的突出组件52的突出物32的远端。然而，该压力对预制基材来说要足够低，以让粘合区中的预制基材与突出组件52的基底15保持空间间隔。
在图2所示的实施方案中，预制基材可以接合或不接合紧固件单元和可包括相对多孔和相对非多孔的两种构造，如非织造织物、织造织物、膜、纸、树脂片、网状产品(如，网或筛网)，它们由任何合适的材料如纸、金属、包括热塑性树脂的塑料制成。预制基材也可包括软化点高于，甚至更高于突出物材料软化点的材料。在某些情况下，可能需要粘合非多孔，或半多孔预制基材到突出物末端，这样可防止或降低在其间液体或气体的流动。预制基材可以相对薄，如薄塑料膜或纸。预制基材的厚度t’可小于该复合物总厚度t的40％(如，小于30％，小于20％，小于15％，小于10％，小于5％等的该复合物厚度)。
参考图2A，预制基材56是由与形成突出物32的材料不同的材料形成的相对非多孔的连续膜。突出物32粘合到该膜的外表面58和形成具有平端的缩短突出物，该平端符合膜的表面。在使用多孔预制基材，如非织造纤维网、织造纤维、网状材料的情况下，受热树脂可包封预制基材以将该预制基材粘合到突出物的远端(参见图2B)。在一些实施方案中，预制基材56由与突出物32相同的材料形成。
在由图2A和2B所示的实施方案中，将预制基材56粘合到在突出物32的远端树脂离散粘合区中的突出组件52。如上所述将远端缩短和变平以形成悬垂头部。粘合区中的预制基材56与树脂基底15空间隔开，形成由突出物32隔开的空间。
特别参考图2A，将预制基材在它的表面与基本不穿透入预制基材的突出物32的树脂粘合。在一些情况下，在使用相对多孔预制基材的情况下，树脂基本上渗透在表面以上并渗透入基材中。在一些实施方案中，受热远端的温度既要低到足以使预制基材的变形(如果有的话)最小，又要高到足以永久粘合到预制基材的表面。
图2B说明具有粘合到突出物远端的非织造预制基材的复合物。突出物远端的受热树脂包封非织造物的纤维，因此渗透非织造预制基材的外表面。非织造预制基材也可以适用于接合紧固件组件的紧固件单元以形成接触的紧固件。
在一些情况下，在粘合预制基材到突出物32的远端之后可能需要脱除预制基材56以曝露例如悬垂的头部。在这些情况下，将预制基材56粘合到突出物的远端使得在施加足够剥离力时可以脱除预制基材(如，用机器如引出辊，或用手)。现在参考图3，显示包括如下操作的方法在粘合预制基材到远端之后，从突出物32的远端脱除或剥离预制基材56。该方法包括由包括上述那些的任何合适方法形成突出组件52。将该突出组件导引到加热器30，加热器30加热突出物32的远端。受热突出物移动到构型辊40，在此，突出物的受热远端被构型辊缩短以形成具有悬垂头部的可接合的紧固件单元94。然后将突出组件52导引到一对压力辊90和92，在此由于由压力辊施加的压力而将预制基材56粘合到紧固件单元的头部。在一些实施方案中，在输送预制基材56到头部之前加热头部。在粘合预制基材56到紧固件单元94的头之后，预制基材被引出辊96连续脱除。引出辊96能够从紧固件单元94的头部剥离预制基材56。或者，可以将预制基材56采用非连续或连续方式在后来的下游程序中脱除，例如由最终用户或客户脱除。
在一些实施方案中，优选的是脱除预制基材56所必须的剥离力要足够低，使得可以从末端用手脱除预制基材(参见图11)。在末端和预制基材56之间的粘合强度受几个因素影响，该因素包括预制基材材料、用于形成突出物的材料、和在粘合期间施加的压力。在一些实施方案中，将至少约1N/cm2到至多约100N/cm2的压延压力施加到每个突出物以粘合预制基材到由热塑性树脂形成的末端。
使用可脱除的预制基材可特别用于例如保护紧固件单元在运输期间免受变形和降低在相邻紧固件产品之间的非故意或不希望的接合。例如，参考图12和12A，显示汽车用的产品卷形物140，该汽车用产品包括汽车地毯和能够接合汽车地毯绒头(pile)的紧固件单元。如由图12A所示，将具有从基底15的表面103伸出的紧固件单元94的突出组件100在表面101接合到地毯142，反面地毯纤维144。预制基材56粘合到紧固件单元94的头部。预制基材56用作在卷形物140的螺线之间的屏蔽使其减小或防止在地毯纤维144和紧固件单元94之间的接合。突出组件100也用于在卷形物的螺旋之间保持相对精确的距离。当该汽车用的产品在展开时或在展开之后，可以脱除预制基材56。
图13显示紧固件产品的堆叠物150，该紧固件产品具有从树脂基底15的第一宽表面伸出的紧固件单元94和从该树脂基底的相反的第二宽表面伸出的可接合紧固件单元的环95。将预制基材56粘合到紧固件单元94的头以在多片紧固件产品之间提供屏蔽。只要从堆叠物移出产品就可以剥离掉预制基材56，曝露紧固件单元94并使它们能够接合从树脂基底15的反面伸出的环95。
在基材56可脱除的情况下，该基材或突出组件都可以是一次性的。例如，可能需要粘合基材到紧固件单元的头部以保护紧固件单元如使其在运输和贮存期间不变形。该基材可以由相当便宜的材料如聚酯非织造物形成，它们可以在脱除之后抛弃或回收。在其它情况下，可能需要粘合基材到突出组件以保护基材(如保持伸缩性)。如以下关于图10所述，突出组件的突出物可以用作在卷形物的螺线之间或堆叠物的层之间的堵塞物或间隔物，该堵塞物或间隔物在相对大的基材区内是耐压的，如来自配套(mating)紧固件组件。在此情况下，突出组件可以从相对便宜的材料形成，它们在脱除之后可以抛弃或回收。
可脱除基材的材料和形式可按需要来选择。形成可脱除预制基材的合适材料包括，如聚酯和聚丙烯。预制基材的形式可以为织造材料、非织造材料、编织材料、网状材料、和透明或半透明的膜以允许通过该透明或半透明膜观察紧固件单元。
参考回图3，在一些实施方案中在从突出物的末端脱除预制基材56时可以使突出物的头部具有印记。在某些情况下，预制基材56包括预定的预制纹理和/或图案(如，点，凹座，草皮样物，孔，波，线，网孔)。可以使用具有所需表面纹理(如，网状材料，织造材料，包括皱纹的纸和波纹纸，塑料片)的任何合适预制基材。在一些情况下，可能需要在粘合预制基材到紧固件单元94的头之前，在预制基材56上模塑，切开，或另外形成所需的表面纹理。在其它情况下，预制基材可包括无规纹理如由例如非织造材料、砂纸等产生的纹理。在一些实施方案中，预制基材56具有平滑表面保护层，如非多孔塑料膜，例如赋予紧固件单元的头部以平滑表面保护层。这可能需要降低在这些紧固件单元和配套的紧固件组件(未显示)之间的剥离强度。
现在参考图4，显示具有由图3的方法形成的纹理表面的头部110。该头部110包括粗糙的砂纸状表面112。砂纸状表面112包括倾向于扣在配套紧固件组件上的伸出物(protrusions)，头110与该配套紧固件组件接合(未显示)，使其更难以非故意地脱离配合的紧固件组件。结果是，接合强度相对于从具有平滑表面的相似紧固件组件获得的强度通常是增加了。特别地，在优选的实施方案中由ASTM D 5170-91(″T″方法)测量的剥离强度增加约10-100％。优选的是，表面112的表面粗糙度(皱褶)为至少10微米，更优选约10-200微米。
在相似于由图3所示的方法中，预制基材56在一些实施方案中，在它的表面上携带可以淀积在其上的形成突出物的材料。参考图5，预制基材56的宽表面携带颜料150。如上所述，当预制基材56以紧固件单元的头形式粘合到突出物的末端时，颜料150也粘合到粘合区151中的头部120。当将预制基材56从头120剥离时，将颜料150从粘合区151中的预制基材56的表面脱除并粘合到头，使头具有着色表面。如以上，可以将预制基材56采用非连续或连续方式在以后程序中脱除，例如由最终用户或客户脱除。在一些情况下，可以将预制基材56从头部手工脱除。
预制基材56可携带任何其它合适的材料(如硅、玻璃纤维、粉末金属、磁性材料、玻璃、粘合剂、包括油漆的液体)，以淀积在形成紧固件元件头的材料中。在一些情况下，在粘合预制基材到紧固件组件头之前，粘结剂用于粘合要淀积的材料到预制基材56。该粘合材料使材料保持在预制基材上淀积，并在从紧固件单元的头剥离该预制基材时允许该材料从预制基材的表面脱除。在一些实施方案中，在粘合预制基材到紧固件单元的头之前，辊筒，如印刷辊施加要淀积的材料，并且(如果被使用)将使用的材料粘合到预制基材。透明或半透明预制基材可用于观察由预制基材携带的材料和粘合到紧固件单元的头部。
参考回图3，说明另一种方法，其中将预制基材的环形带200(部分由虚线说明)临时粘合到紧固件单元94的头和然后脱除。如以上，在一些实施方案中，环形带200含有所需的网纹表面以在脱除预制基材的环形带200时，在紧固件单元94的头上留下印记。在某些实施方案中，环形带200携带材料以粘合到紧固件单元94的头上，也如上所述。在这些情况下，当在紧固件单元94的头上淀积材料时，敷料器(未显示)，如印刷辊或喷雾器可用于再涂覆预制基材的环形带200区域。热源93可加热成形的头部以促进在预制基材和紧固件组件94之间的粘合。
现在参考图6，显示使用具有更大直径的区域62的成形辊60附加预制基材到突出组件的另一种方法和设备。将具有位于邻近它的基底15的可穿透的预制基材56(如非织造材料、织造材料、编织材料、网状材料)的突出组件52引入在成形辊60和压力辊(未显示)之间形成的间隙。在进入间隙之前将形式为紧固件单元的突出物再加热以软化突出物。成形辊60包括更大直径的区域62，当突出组件通过间隙时，区域62产生接触区。区域62中的成形辊60在沿突出组件的预定区域中施加压力。当突出组件通过接触区时，那些区域中的受热突出物变形，因此离散粘合区64中的预制基材(参见图3)紧固到树脂基底15的表面。在接触区外部区域中的突出物相对保持未变形和保持能够接合。预制基材在粘合区外部的区域中也相对保持未变形和保持可钩型接合，如果它是可钩型接合材料。在一些实施方案中，可以加热成形辊60或，在其它实施方案中，可以冷成型突出物以紧固预制基材到基底。
现在参考图7，显示由图6的方法形成的复合物。该复合物包括具有茎66的树脂基底15，茎66与树脂基底15整体模塑和从树脂基底15伸出。茎包括在茎66的远端形成的可接合头68。如以上讨论的那样，预制基材56(如，非织造物)可被突出物穿过和附着到离散粘合区64中的基底，在其中变形的突出物的树脂扣住和/或包封基材的纤维。
图8说明图7中说明的方法的另一种实施方案。将突出组件72从贮存辊74导引到加热器30，将它的某些突出物选择性地加热到足以使该突出物变形并形成粘合处76的温度，同时留下其它突出物未受热。粘合处76将预制基材56附到突出组件的树脂基底表面，同时未受热突出物伸过预制基材伸出并能够与配合的预制基材接合，它可包括预制基材56。在此，突出物是钩形紧固件单元78，具有形式为单向钩的可接合的头。然而，突出物可具有各种形式，包括蘑菇形，平顶，茎，多向钩等。
如以上简单讨论的那样，在一些实施方案中突出物可用作堵塞物或间隔物，如通过降低基材的压缩以保存基材的伸缩性，同时复合物与配套紧固件组件接合。例如，参考图10，由参考图2所述的方法形成的复合物50包括预制基材56，该预制基材56由紧固件可接合材料形成并粘合到离散粘合区中突出物32的远端，该离散粘合区与基底15空间隔开。当将紧固件组件100与复合物50接合时，紧固件组件的表面106接近突出物32的远端。当表面106接近时，突出物32抗紧固件组件100的穿透。
如下实施例是说明性的和不是限制性的。
实施例A使用聚丙烯树脂，调定相似于参考图1所述的设备以生产具有从基底整体伸出的茎形突出物的突出组件。在将突出组件从模塑辊剥离之后，将它导到加热器，其中将茎的远端加热到350。受热远端然后由相似于图3所示的构型辊接触，将它冷却到约49-50，其中形成在多个径向从茎部向外伸出的悬垂的头。将识别为环路3310的由聚酯纤维形成的购自VelcroUSA的拉伸非织造织物的卷形物由压力辊导引到头，在此该织物粘合到在压力辊和反向旋转压力辊之间的头部。线速度是50英尺每分钟；突出组件宽是12英寸；压延压力是0.5mm表压。压力辊温度是100和预制基材温度是70。
非织造织物由紧固件单元头部的塑料包封。这样形成的复合物可以由手分别分成其组件，而不破坏纤维层或紧固件单元。脱除织物的头部表面显现若干无规凹槽的粗糙印记图案。紧固件单元保留它们接合配套紧固件单元的能力。
实施例B与以上在实施例A上所述相同精确地调定设备，然而，将以Lutradur3025表示的、由聚酯纤维形成的、购自Freudenberg的非织造织物的卷形物由压力辊导引到头部，在此该织物粘合到头部。如以上，将非织造织物并入到紧固件单元头部的塑料中。这样形成的复合物可以用手分别分成其组件，而不破坏纤维层或紧固件单元。脱除织物的头表面显现若干无规凹槽的粗糙印记图案。紧固件单元保留它们接合配套紧固件单元的能力。
实施例C与以上在实施例A和B中所述相同精确地调定设备，然而，将以环路3200表示的、由聚酯纱线形成的、购自Velcro USA的编织织物的卷形物由压力辊导引到头，在此该织物粘合到头部。如以上，将编织织物并入到紧固件组件头部的塑料中。这样形成的复合物可以由手分别分成其组件，而不破坏纤维层或紧固件单元。脱除织物的头表面显现若干无规凹槽的粗糙印记图案。紧固件单元保留它们接合配套紧固件单元的能力。
已经描述了本发明的许多实施方案。然而，应当理解，不脱离本发明的精神和范围，可以进行各种改进。例如，在一些情况下，以上描述的实施方案可结合使用。如上所述，可能需要输送预制基材到紧固件组件的基底，和然后粘合第二预制基材到与基底间隔的离散粘合区中突出物的远端。
在另一种变化中，突出物是从基底背面的宽表面伸出而形成的。参考图14，将热塑性树脂通过由以相反方向旋转的两个模塑辊152，154形成的辊隙150进料。每个模塑辊152，154确定形成模腔156的茎(或钩)的阵列，相似于以上所述的那些。在所示的实施方案中，将熔融热塑性树脂的两个物流158，160，例如由一对挤出机(未显示)，送入辊隙150，该挤出机具有位于邻近各个模塑辊外围布置的头。或者，物流158，160初始是两个固化的热塑性树脂膜。辊隙中的温度和压力条件强制热塑性树脂(初始熔融的或固体)以填充至少部分模腔，使得从辊隙的输出侧剥离的固化的突出组件162具有从热塑性树脂的基底170的相反的宽表面166，168伸出的茎形突出物164(或钩形紧固件单元)。
然后将突出组件162导引到加热茎形突出物164的远端的一对加热器174，176和一对构型辊173，175，构型辊173，175缩短茎形突出物以形成具有悬垂头172的蘑菇形紧固件单元，悬垂头172可接合配套紧固件单元(如，环)。
然后将缩短的远端导引到加热器178，180，再加热远端以软化树脂，然后将预制基材56导引到从基底每个相反的宽表面伸出的紧固件单元的受热头172并在与基底170空间隔开的离散粘合区中用压力辊182，184将其粘合。
参考图14A，在离散区中与突出组件162的树脂粘附的是一对预制基材56。如所示的预制基材56是非织造材料，但可以是以上参考图2所述的任何其它合适材料。预制基材56可以是相同的材料，或它们可以是彼此不同的材料。在一些实施方案中，这两个预制基材都可脱除。在一些实施方案中，仅一个预制基材可脱除。或者，在一些情况下，两个预制基材都是永久粘附的。在某些实施方案中，当预制基材粘合到突出组件时一个或两个预制基材携带要在突出物的树脂中淀积的材料，如参考图5所述。在一些情况下，预制基材56含有网纹表面，该网纹表面可以在头172的树脂中留下所需印记，如参考图4所述。
图14显示另一种方法，其中将预制基材56输送到突出组件的基底170，相似于参考图1所述的方法。如由虚线所示，将预制基材56导引到构型辊173，175，其中当缩短茎形突出物164的远端以形成悬垂头时，将预制基材输送到基底170。如上所述，可以在形成悬垂头之前将预制基材输送到基底。在一些实施方案中，将一个预制基材粘合在与基底隔开的离散粘合区中和将其它预制基材输送到基底，例如扣在紧固件单元的头下。
其它合适的方法可用于形成突出组件。例如，可以挤出从基底伸出的纵向伸出突出物。然后可以将纵向伸出突出物在沿纵向伸出突出物长度的预定位置切割，以形成从基底伸出的离散突出物的阵列。可以拉伸基底以增加在突出物阵列的各个突出物之间的距离。然后可以如上所述将预制基材粘合到突出组件。在另一个实施方案中，突出组件可以由织造纤维形成，其中至少一些纤维从由织造纤维形成的基底向上伸出。因此，其它实施方案都在如下权利要求的范围内。
权利要求
1.一种形成复合产品的方法，该方法包括提供突出组件，该突出组件包括从基底表面伸出的树脂的离散突出物；局部加热突出物的远端；缩短突出物；和施加预制基材到该远端以粘合该预制基材和突出组件。
2.权利要求1的方法，其中将预制基材粘合到远端的树脂而不使用粘合剂。
3.权利要求1或2的方法，其中施加预制基材的步骤包括将预制基材压在受热远端上，特别地其中施加到预制基材的压力为约1N/cm2-约100N/cm2和/或其中压力由一对压力辊施加。
4.前述任一权利要求的方法，其中施加预制基材的步骤包括采用热塑性树脂包封预制基材的纤维。
5.前述任一权利要求的方法，其中将远端加热到高于预制基材的温度。
6.前述任一权利要求的方法，其中突出物包括在一个或多个离散方向上径向向外伸出的头部和/或其中突出物包括在多个方向上径向向外伸出的头部。
7.前述任一权利要求的方法，其中远端由非接触热源加热，特别地，其中非接触热源选自火焰、电热镍铬合金线、和辐射加热器部件。
8.前述任一权利要求的方法，其中预制基材选自膜、织造材料、纸、热塑性塑料片材、非织造纤维网和网状材料。
9.前述任一权利要求的方法，进一步包括将熔融树脂连续引入邻近旋转模塑辊外围所限定的间隙，使得该树脂在模塑辊的外围形成突出组件的至少一部分基底，和填充旋转模塑辊中所限定的固定模腔阵列以形成突出物，特别是其中突出物与基底整体模塑；固化树脂；和通过从它们各自的模腔拉出固化的突出物从模塑辊的外围剥离树脂。
10.权利要求9的方法，其中固定的模腔是钩形的以形成与突出物的茎部整体模塑的在一个或多个方向上径向向外伸出的钩形头部。
11.前述任一权利要求的方法，其中预制基材包括与突出物不同的材料，特别是其中预制基材的软化点高于突出物。
12.前述任一权利要求的方法，其中施加预制基材的步骤包括粘合预制基材到离散粘合区中突出物的远端，该离散粘合区与基底空间隔开，特别地其中施加预制基材的步骤包括粘合由基材携带的材料到突出物的远端。
13.权利要求12的方法，其中由基材携带的材料选自颜料、沙子、硅氧烷、玻璃纤维和油漆。
14.前述任一权利要求的方法，其中预制基材的厚度小于该复合物总厚度约40％，特别是小于约20％。
15.前述任一权利要求的方法，进一步包括从远端脱除预制基材，特别是其中脱除预制基材的步骤在突出物远端的树脂中留下印记和/或其中脱除预制基材的步骤包括手工脱除预制基材。
16.前述任一权利要求的方法，其中施加预制基材到远端以粘合预制基材包括使基底与预制基材接触。
17.前述任一权利要求的方法，其中施加预制基材到基底的步骤使得至少一个突出物延伸通过预制基材；和该方法进一步包括后成型至少一个突出物以将预制基材固定到基底。
18.权利要求17的方法，其中后成型至少一个突出物的步骤包括使至少一个突出物的远端变形以形成悬于基底上的头部，特别是其中将至少一个突出物的头部按尺寸与环形材料的环接合。
19.权利要求17或18的方法，其中后成型的步骤包括使至少一个突出物的远端与接触表面接触。
20.权利要求1的方法，其中突出物包括与片形树脂基底整体模塑的并从片形树脂基底伸出的茎部和可环形接合的头部，该方法进一步包括施加预制基材到茎部，形成一种中间产品，该中间产品具有穿过预制基材和超过预制基材外表面而突出的茎部；加热茎部的远端；和使茎部的远端变形以形成悬于片形基底的头部。
21.一种复合物，包括具有从基底表面伸出的树脂离散突出物阵列的突出组件；和表面粘合到突出物远端树脂的预制基材。
22.权利要求21的复合物，其中预制基材包括与突出物不同的材料。
23.权利要求21或22的复合物，其中将预制基材粘合到远端的树脂而不使用粘合剂。
24.权利要求21-23任一项的复合物，其中预制基材选自膜、织造材料、纸、热塑性塑料片材、非织造材料和网状材料或其中预制基材包括选自塑料、金属和木材的材料。
25.权利要求21-24任一项的复合物，其中突出物包括在多个方向上径向向外伸出的头部和/或其中突出物包括在一个或多个离散方向上径向向外伸出的头部。
26.权利要求21-25任一项的复合物，其中预制基材是粘合在与突出组件的表面空间隔开的离散粘合区中。
27.权利要求21-26任一项的复合物，其中预制基材可从突出物的远端脱除。
28.权利要求21-27任一项的复合物，其中预制基材包括由在突出物的树脂中淀积的预制基材所携带的材料，特别是其中由预制基材携带的该材料选自颜料、沙子、硅氧烷、玻璃纤维和油漆。
29.权利要求21-28任一项的复合物，进一步包括位于预制基材和突出组件表面之间的中间材料，特别是其中中间材料选自气体、非织造物和织造物和/或其中中间材料是可接合的紧固件单元。
30.权利要求21-29任一项的复合物，其中预制基材接触表面，突出物从该表面伸出。
31.权利要求21-30任一项的复合物，其中突出物包括形成紧固件单元的头部和茎部，并且该紧固件单元的茎部伸入预制基材中。
32.权利要求31的复合物，其中头部悬于突出组件，特别是其中头部悬于预制基材。
33.权利要求31或32的复合物，其中头部按尺寸扣住邻接第一预制基材的第二预制基材，特别是其中这些头部布置以接合环形材料的环和/或其中头部的热塑性树脂包封预制基材的纤维。
全文摘要
形成复合物的方法包括提供突出组件(52)，该突出组件(52)包括从基底表面伸出的树脂的离散突出物(32)。局部加热突出物的远端并缩短突出物。将预制的基材(56)施加到突出物的远端以粘合预制基材和突出组件。
文档编号A44B18/00GK1913798SQ200580003450
公开日2007年2月14日 申请日期2005年1月28日 优先权日2004年1月29日
发明者卢伊斯·P·阿米拉, 埃米莉奥·J·穆诺兹赫雷洛 申请人:维尔克罗工业公司