CN101137304A - 模制接触式紧固件元件 - Google Patents

Abstract

一种接触式紧固件产品，包括基层和多个突出的空心结构，该突出的结构与基层的上表面整体形成并从该基层的上表面向上延伸，该空心结构和基层由在压力下施加在具有成形腔的成形表面上的热塑性塑料形成，该基层具有包括该空心结构的内表面的背面，该基层包括填充该空心结构的第二热塑性塑料已从其上剥离的分离表面。

Description

模制接触式紧固件元件

相关申请的交互参考

本申请要求2005年3月23日提交的序列号为60/664,405的美国临时申请的优先权，这里引入其全部内容供参考。

技术领域

本说明书涉及模制接触式紧固件元件，例如钩环紧固的钩子。

背景技术

接触式紧固件元件成阵列模制，用于环接合。许多这种紧固件元件非常小，例如高度小于0.5mm，并且与挠性的片形的基底整体地模制。一些接触式紧固件元件为钩子形状，并且一些为蘑菇形状。插入接触式紧固件元件成形为与一片的环可松开地接合或与另一片的插入接触式紧固件元件可松开地接合。经常，可得到的紧固件元件形状受到模制方法的限制。例如，一些形状不能在封闭的腔中模制，因为模制的元件不能从腔抽出而不损坏可接合的头部。另外，树脂的流动性质限制具体特征的精度。因此，希望有更好的紧固件元件形成方法，以及改进的接触式紧固件。

发明内容

根据一个方面，产品包括基层和多个突出的空心结构，该突出的结构与基层的上表面整体形成并从该基层的上表面向上延伸，该空心结构和基层由在压力下施加在具有成形腔的成形表面上的热塑性塑料形成，该基层具有包括该空心结构的内表面的背面，该基层包括填充该空心结构的第二热塑性塑料已从其上剥离的分离表面。这个方面的实施例可以包括下列一个或多个特征。

该突出的结构可以为紧固件结构的元件。在一些实施例中，紧固件元件为环可接合的结构，这种结构可以为模制的钩子。在其他实施例中，紧固件元件为可以具有支柱成形的(post-formed)远端的圆柱形空心杆。或者，该突出的结构具有正弦曲线状上表面(它可提供有利皮肤的纹理)，为圆柱形空心杆(它可以容易地从模腔取出)或为圆锥(它可形成容易截短的形状)。

该突出的结构在基层上面的高度小于约0.500英寸。在突出部形成环可接合的紧固件的重要情况下，该突出的结构在基层上面的高度小于约0.100英寸，但大于约0.005英寸。该突出的结构在基层上面的高度可以小于约0.030英寸。

该产品还可包括填充该空心结构的可流动物质。在一些实施例中，该可流动物质为液体，而在其他实施例中，该可流动物质为细粉末。

该产品还包括衬底层，该衬底层的至少一部分形成与基层的表面的结合，使得多个突出的结构与该衬底层配合，以形成包含该可流动物质的多个基本封闭的腔。在一些实施例中，该基层和衬底层之间的结合基本上密封各个腔，使得该可流动物质通过该基层离开各个密封腔的运动受到该衬底层的限制。在其他实施例中，该基层和衬底层之间的结合基本上密封多组腔，多个组腔内的各个腔保持互相流体连通，同时可流动物质离开该多组腔的运动受到该衬底层的限制。

在一些实施例中，至少10％的突出的结构还形成用于分配可流动物质的上部开口。该开口的尺寸形成使得表面张力和粘度基本上将可流动物质保持在腔内，直至响应于所施加的压力使突出的结构变形为止。该产品还可包括盖住该上部开口的密封带，该密封带可取下，以通过该上部开口分配可流动物质。或者，该突出的结构可以包含结构强度比该突出的元件的其他区域的结构强度弱的离散区域。

在一些实施例中，该可流动物质包括当暴露在大气中时挥发的成分。挥发成分的分散可释放通常在审美学上令人愉快的气味。在这些实施例中，形成该空心结构的热塑性塑料可从这样的热塑性塑料中选择，该热塑性塑料的渗透性允许挥发成分通过该热塑性塑料分散。

在一些应用中，该产品包括一次性的、吸收性内衣，其中基层、空心结构、可流动物质和衬底层附连到该一次性的、吸收性内衣。在其他应用中，该产品包括容器衬里部分，其中基层、空心结构、可流动物质和衬底层附连到该容器衬里部分。在另一些应用中，该产品包括试样部分，其中基层、空心结构、可流动物质和衬底层附连到该试样部分，密封层覆盖第一部分并限制可流动物质离开第一部分运动，该密封层可除去以分配可流动物质。

在带有可流动物质的一些实施例中，可流动物质包括适合局部应用的药物。该药物可包括抗生素或止痛剂。可流动物质可以包括减少紫外辐射透射的成分。可流动物质可以包括驱虫成分。

在另一方面中，形成片形产品的方法包括提供具有多个向内延伸的成形腔的成形表面和形成多层片，在该多层片内为由有限兼容性的材料限定的分离表面，具有剥离拉伸强度的片材料放在分离表面的每一侧上。将该多层片压靠在成形表面上，使该多层片基本上与腔相符并填充该腔；和在分离表面处剥离分开该多层片，从而直接与成形表面接合的材料限定具有多个空心结构的片形件。这个方面的实施例可以包括一个或多个下列特征。

该成形腔可至少限定紧固件元件的杆，成形腔可以限定圆柱形结构或诸如模制钩子的环可接合的结构。或者，该成形腔可以限定正弦曲线状表面、圆锥或圆柱形空心杆。

该成形腔可以延伸到模制辊中小于约0.100英寸的距离。该成形腔可以延伸到模制辊中小于约0.030英寸的距离。

形成多层片可以包括连续地将第一熔融热塑性塑料和第二熔融热塑性塑料导入邻近成形表面形成的间隙中。连续地导入可以包括从共挤压机模具挤压作为熔融片的熔融的热塑性塑料。

在一些实施例中，该方法还包括在空心结构中形成分配孔。形成分配孔可以包括激光照射空心结构，以烧穿该片形件。或者，形成分配孔可以包括用机械方法刺穿该空心结构。

在一些实施例中，模制销从成形表面体延伸入成形腔中。

在一些实施例中，该方法还包括弱化空心结构的离散区域。弱化可以包括激光照射该空心结构一段时间，该段时间选择成降低该空心结构的离散区域的结构强度，而不烧穿该片形件。

该方法还可包括用可流动物质填充该空心结构。在一些实施例中，该方法还包括在填充后，将衬底层结合在该片形件上以形成多个基本上封闭的腔。在一些实施例中，该可流动物质包括当暴露在大气中时挥发的成分。挥发成分的分散可释放通常在审美学上令人愉快的气味。该片形件可以由从其渗透性可使挥发成分通过热塑性塑料分散的热塑性塑料中选择的热塑性塑料制成。在一些实施例中，可流动物质包括适合在局部应用的药物。该药物可包括抗生素和/或止痛剂。在一些实施例中，该可流动物质包括减少紫外辐射透射的成分。在一些实施例中，该可流动物质包括驱虫成分。

在另一方面中，钩环紧固件系统的钩子部件包括从基层突出的一片环可接合的空心元件。它还包括在该空心元件内的可流动物质；以及能够响应于环可接合元件的变形分配可流动物质的分配特征。

在一些实施例中，衬底材料和空心的环可接合元件限定包含可流动物质的腔。

该空心的环可接合元件可以包括具有环可接合的头部的钩子。

在一些实施例中，该空心的环可接合元件可响应约0.1至2磅/英寸宽度产品的应力而变形。该空心的环可接合元件可响应钩子部件从配合的紧固件部件脱开而变形。或者，应力可由使用者压靠在该元件上直接施加的压力而产生。当变形时，该空心的环可接合的元件可分配可流动物质。

在一个方面中，形成片形产品的方法包括：形成具有形成该多层片的第一宽表面的第一层的多层片；将该多层片压靠在成形表面上，使该第一层与成形表面接触，使得该多层片基本上与成形表面中的多个向内延伸的成形腔相符并填充该多个成形腔；从成形表面上除去该多层片；从该多层片的剩余部分除去第一层，该多层片的剩余部分限定这样一个元件，该元件具有与片形基底整体模制并从该片形基底延伸的紧固件元件的杆。

在一些实施例中，当将该多层片压靠在成形表面上时，该第一层置于该多层片的剩余部分和成形表面之间。该剩余部分可以包括添加剂。在一些情况下，添加剂包括诸如二氧化钛或碳酸钙的材料，增加污染物质在树脂和添加剂接触表面上的积累速度，该方法还包括决定第一层的厚度的尺寸，以限制成形表面和剩余部分之间的接触。在一些情况下，添加剂包括增加该剩余部分磨耗特性的材料，该方法还包括决定该第一层的厚度的尺寸，以减小从该剩余部分产生的在成形表面上的磨损。

在一些实施例中，该方法还包括根据在成形表面上的凹凸不平之处的尺寸决定第一层的厚度的尺寸。

在一些实施例中，该方法还包括选择具有第一挠曲模量的第一层的材料和具有第二挠曲模量的剩余部分的材料，使得第二挠曲模量大于第一挠曲模量。在一些情况下，第二挠曲模量大于300,000磅/平方英寸(例如，大于500,000磅／平方英寸或大于750,000磅/平方英寸)。在一些情况下，从成形表面除去该多层片包括将该第一层压缩在成形表面和剩余部分之间。在一些情况下，该方法还包括迫使剩余部分通过第一层。

这里所述的空心元件可在各种环境中使用，以贮存和分配诸如香味、药物、墨水和驱虫药一类的可流动物质。这种分配器可以与密封件结合用在防伪装置中，并构造成当密封破坏时释放流体。这种分配器还可用于贮存例如当乘汽车或飞机旅行时，为了方便使用，在便携式容器中的洗剂、清洁剂和药品一类的物质。为了利于皮肤，空心元件可以构造有光滑的表面。空心元件还可构造成诸如模制的钩子的紧固件元件。当用适当的流体填充时(例如，在防伪装置应用中)，可将空心紧固件元件既用作分配器又用作紧固件元件。期望空心的紧固件元件(例如，带有空的中心空洞的模制的空心钩子)提供主动紧固件的特征和相对于带有实心芯子的类似钩子的改进的挠性。这里所述的生产空心元件的方法(例如，辊模制)提供了使用例如多层基片的上部和抛弃和/或使该多层基片的下部分再循环而生产这种紧固件元件和分配器的有效技术。

在一个方面中，形成紧固件元件的方法包括利用带有与腔对准的突出部的表面，将可模制的材料压靠在具有多个向内延伸的成形腔的成形表面上。将可模制的材料压靠在成形表面上使该可模制材料基本上与腔相符并填充该腔。将该可模制材料从成形表面除去。

使用多层基片还可提高模制过程的效率并改善产品质量。更可行的是，邻近模制表面的牺牲层包括加至基片其余部分的添加剂，否则这些添加剂会损坏模制表面。例如，可以利用牺牲层将包含着色剂(它可增加模制表面的污染)或包含金属片(它可增加模制表面的磨损损坏)的基片部分与模制表面分离。另外，对生产模具表面的约束限制模制件的最小尺寸(例如，模制的钩子的高度、模制的钩子尖端构造)。然而，使用牺牲层(例如，有效地使用树脂作为工具的一部分)可以提供模制小的精细件的方法。在这两种方法中，作为形成紧固件产品的过程的一部分，接着可将牺牲层从基片的其余部分除去。

一个或多个实施例的详细结构在以下的附图和说明中阐述。其他特点、目的和优点将从说明书、附图以及权利要求书可见。

附图说明

图1为用于钩环紧固的空心紧固件钩子元件的高度放大的垂直横截面图。

图1A和1B分别为在脱离紧固前和后，包括图1的空心钩子的填充墨水的装填工具明显(tamper evident)的紧固件产品的放大的示意性侧视图。

图2为由两个相邻树脂层模制的片形产品的横截面。

图3为将树脂层剥离开时的类似的横截面。

图4为与下层分开后的图2的片形产品的上层的横截面。

图5为挤压两种树脂形成一个两层的片的两个模具的横截面。

图6A为在幅片产品(web product)上生产小的空心元件的系统的示意图。

图6B为与图6A类似的另一个实施例的示意图。

图6C为进入由图6A和6B所示的形成有模制辊的压延机辊隙的两层树脂片的侧视图，图中示意性示出了模腔。

图6D和6E为在图6C中所示的进展阶段中，进入模腔的树脂的横截面。

图6F为图6A和6B所示的模制辊的表面的展开的平面图。

图7A至7E为各种空心元件实施例的横截面。

图8A和8B分别为在机器横向方向和机器方向所取的带有突出销的模具的横截面图。

图8C和8D为在除去第二树脂前和后，由图8A和8B的模具生产的模制的钩子的横截面图。

图8E为在空心钩子中用于形成孔的机械刺穿站(piercing station)的横截面。

图8F～8H分别为利用在圆锥形的空心元件上形成孔的激光站的侧视图、大比例侧视图和展开图。

图9为填充和密封装置的示意图。

图9A和9B分别为图9所示的压力辊的展开表面的平面图和侧视图。

图9C和9D分别为当利用图6和9所示的装置生产时，带有填充的元件的幅片产品的横截面图和平面图。

图10A和10B为分别在除去密封带前和后，在诸如尿布，垃圾桶衬里和香水试样这种应用中使用的填充香味的幅片产品的横截面。

图11A和11B为紧固件钩子的一个实施例的横截面。

图12A和12B为紧固件钩子的一个实施例的横截面。

图13A和13B分别为用于模制空心的紧固件元件的系统的实施例和所得到的紧固件钩子的实施例。

在各个图中相同的符号表示相同的元件。

具体实施方式

空心钩子可在各种应用中使用。例如，参见图1、1A和1B，空心的环可接合的紧固件钩子10的内部空心容积用衬底材料12密封，以装墨水14。当钩子被扰动时，可使墨水产生可见信号。如图所示，钩子10与环18接合，紧固件环材料使袋子24密封。参见图1和1B，打开袋子24的动作使墨水放出，形成紧固作用已被打开的可见指示。为此，钩子10由挠性材料制成，使得当钩子弯曲以松开环18时，在钩子10上产生的应力压缩钩子10内的容积，以通过适当的孔分配墨水14。

参见图2和3，形成钩子的系统和方法取决于可成形的热塑树脂144和148的选择，这些树脂虽然适用作相邻连接层的片A，但它们必需具有或处理成具有或配制成具有有限兼容性。术语“有限兼容性”表示相邻的树脂(1)在面对面连接的条件下，具有足够的兼容性以形成粘着的综合片A，在该片A中，相邻层的树脂基本上不互相扩散或另外形成很强的粘接，但却具有足够的粘着力，从而在通过成形工艺以连接形成诸如钩子B的从片立起的突出部过程中保持连接；和(2)参见图3，在成形条件下具有有限的粘着力，从而利用剥离动作可在分离表面分开。另外，这两种层形式的可分开的树脂或与强韧地连接到其反方向侧的其他树脂层结合的这些树脂层，必需具有可剥离的拉伸强度。术语“可剥离的拉伸强度”表示实际厚度的可分开的树脂或可分开的树脂组，在剥离拉伸下具有足够的强度以保持完整无损，使得相应的可分开片D、E和从这些片安装在内部的小突出部一例如钩子形元件B1和B2，作为粘着的部件可被剥离分开，这样生产如图4所示的具有一片的空心突出部B1和露出的分离表面的片形产品F。在优选情况下，参见图5，连接层的起始片A由挤压熔融树脂形成，这时，树脂基本上不互相扩散，并且可在可模制温度下，通过模制片形树脂形成该突出部。

参见图6A，使用制造系统100来生产在其表面上带有一片的小的空心结构104的热塑性塑料幅片产品。在优选形式中，该系统使用在授予Fischer的美国专利No.4,872,243中所示的一般形式的辊模制装置。在目前情况下，树脂从两个挤压机模具118A和118B送入辊隙中。参见图6B，在另一个实施例中，在授予Pollard等人的美国专利No.5,945,193中所示的一般结构中，树脂由共挤压模具118送入模制装置的辊隙中。这里引入上述每个专利的详细情况以供参考。

参见图6A和6B，制造系统100包括由温度控制的圆柱形模制辊108和温度控制的圆柱形压力辊112组成的辊模制装置和适当的挤压结构。在图6B中，例如，共挤压机模具118由两个挤压机116A、B送料。挤压机116A、B从相应的给料盒114A、B接收树脂，优选从后一个给料盒流出，在混合器115中与回收流114C混合。模制辊108后面为取出辊120、分离器站124、卷绕辊132和回收研磨机128。模制辊108在其圆周表面上具有一片的小的模腔136，例如形成高度在约0.005至0.100英寸范围内的突出部的模腔。模制辊108和压力辊112为用于限定辊隙140的反向转动的辊。

在工作中，在许多有利情况下，来自给料盒114A、B的第一和第二树脂流引入挤压机116A、B中，与来自回收研磨机128的回收树脂114C的主流混合。挤压机116A、B剪切和熔化树脂144,148，并将熔融树脂在压力下引入共挤压模具118中。如图6C所示，共挤压模具118将熔融树脂挤压成由两个粘接层144,148构成的片状。将熔融片引入压延机辊隙140中。反向转动的表面的运动将熔融片拉入辊隙140中。辊隙140的压力迫使两层熔融树脂片进入模腔136中。两层基片的最终厚度t由在压延机辊隙中的辊表面的间距确定，一般约为0.002至0.010英寸。为了表示清楚起见，层厚度和钩子尺寸被夸大，并且不按比例。

如按图6D和6E的顺序示意性所示，在通过辊隙140的过程中，辊隙的压力迫使面对面的树脂144、148逐渐进入模腔136中。限定片的上层的第一树脂144的一部分在限制腔的表面上流入每个露出的模腔中。因此，这种树脂的外部呈现为腔的构造，同时这种树脂的主体保持与原来的层的相邻部分为一整体。下部树脂层的相应部分与上部树脂一起运动，以占领每个模腔的中心区域，同时也保持与该层的相邻部分为一整体。根据选择树脂具有有限兼容性和可剥离的拉伸强度，当固化时，每个突出部的两部分与其相应的基层一起可被剥离分开。

在辊隙140后，热塑性塑料继续在回转的温度控制的(冷却的)模制辊的表面上通过弧α，直至树脂足够固化、能够从模制辊除去为止。围绕着小的取出辊(未示出)，幅片从模制辊108引导至辊120，然后利用所加的张力，引导至分离器站124。(虽然在一些实施例中在后一阶段除去第二树脂可能是有利的)。

在分离器站124，带有突出部的模具形状的外部的上层从带有突出部的中心部分的下层剥离，产生两个分开的幅片。这点可由在下游拖拉装置(未示出1产生的张力下，围绕相反的辊124A、B引导分开的层来完成。在剥离分开后，带有空心突出部104的上部基层前进至卷绕辊132，而带有突出部的下部基层通向回收研磨机128。

在没有分离器站的该系统的另一些实施例中，幅片初始贮存在卷绕辊132上，同时两个层仍互相连接，后来例如当材料前进至填充系统中时分开。

因此，根据选择树脂144，148具有有限兼容性和可剥离的拉伸强度与使用适合的工作条件，可保存每个树脂层的整体性，以能够模制和接着剥离分开，同时具有足够的兼容性，使多个层互相粘接并作为一个部件流入模制腔136中。包括从上部基层延伸的一片的空心突出部104的第一层具有许多用途，例如在分配液体或粉末流体或提供所希望的可压碎的性质，同时也能够执行诸如紧固功能一类的其他功能。

通常，第一树脂144与第二树脂148的重量比根据模腔的形状、在最终产品中第一树脂144的期望层厚度、以及任何所希望的其他功能选择。对于许多优选实施例，相应的重量比范围在约1∶2至约2∶1之间。在一个例子中，当形成突出部作为环可接合的紧固件钩子时，选择可从Basell公司获得的聚丙烯

作为第一树脂144，并选择可从Dow化学公司获得的聚烯烃塑性体

PT1450作为第二树脂148。采用重量比为1∶1。虽然在这个例子中只使用新树脂，但在商业生产中，对于第二树脂可以使用80％的回收树脂和20％的新树脂。在这个例子中，单个螺旋挤压机116A、B利用在约420至450。F范围内熔化的SD242和在约390至420°F的范围内熔化的

PT1450工作。这些条件考虑了树脂的特性，例如SD242的熔点比

PT1450的高。其他工艺变量，例如辊温度和线速度，利用通常的操作者技巧，根据基层厚度、突出部的尺寸和形状以及重量比选择。

模腔136在模制辊108的圆周表面上的分布确定了空心元件104的分布。例如，图6F所示的展开的模制辊表面具有被平的模制辊表面部分164隔开的模腔136的多个组160。这可生产带有被连接材料的平坦区域隔开的空心元件104的多个岛的产品。如下所述，这种分布图形便于密封由空心元件限定的容积。在这个例子中，模制辊108还具有对准的模腔165，以在空心钩子片上产生对准的特征。在制造紧固件产品的一些方法中，为了影响所形成的紧固件产品的颜色或其他性质，在制造钩子的树脂中加入填充剂(例如，二氧化钛(TiO₂)或碳酸钙(CaCO₃))。然而，已经看到，填充的树脂比不填充的树脂可以更快地污染工具(例如，在模制辊108上使材料累积)。工具污染是不希望的，因为它可使钩子性能降低、增加工具和机器的停机时间，并且由于清洁和重建工具的化学和人员的需要而增加制造成本。在一些实施例中，可以使用与上述相同的方法以减少工具的污染。例如，再次参见图6E，可将“清洁”的没有填充的树脂加在顶层144上，而可将正常的或高度填充的树脂加在底层148上。因为填充的树脂层148从不接触工具(例如模腔136)，这可以减少工具的污染。实现这种方法的系统与系统100的区别在于：下层148(而不是上层144或除了上层144以外)将形成所希望的紧固件产品的至少一部分。结果，可以收集和贮存(例如，卷绕在贮存卷轴上)而不是收集和回收下层148。

同样，在一些方法中，可以使用上层144保护加工表面不受在下层148的树脂中可能有的研磨添加剂的影响。在一些情况下，希望在树脂中包括添加剂(例如玻璃，金属片等)，以增强所得到的紧固件结构和/或形成用于接合环的倒刺和摩擦点。这种添加剂具有使模腔136磨损损坏的危险。然而，可在下层148而不是上层144中包括添加剂，使得上层作为可减小模腔136上的磨损损坏的牺牲层。

在一些方法中，可以利用上层144来保护由下层148形成的紧固件产品不受加工表面的影响(例如，不是或除了保护加工表面不受形成下层的树脂成分的影响之外)。模腔136中粗糙的加工表面(例如，加工表面上的小至0.0001英寸的凹凸不平)可造成污染，可使从模腔除去结构(例如紧固件钩子)有困难，并可以在从模腔除去后使钩子形状和功能丧失。结果，要使用环状切削和抛光工艺来提供光滑的模腔136。当钩子的底层148为要使用的主要层时，由切削和抛光工艺造成的成本可以降低，因为表面粗糙度可能不再是问题。上层144可以提供光滑表面，使得当该光滑表面与底层148分开时，使底层为其所希望的形状。

装置100能够生产小的(即高度小于约0.050英寸)空心元件104。例如，已经使用上述的树脂来生产图7A所示的空心的环可接合的紧固件钩子104，其总高度h1约为0.023英寸，钩形物高度h2约为0.005英寸，宽度w约为0.013英寸。这些示例性的空心钩子104形成有约为1×1 0^-6英寸³的单个的空隙容积。显然，图6A和6B所示的突出部164以及图6C的模腔外形不是按比例的，而是表示它们相对于模制辊108和装置100的其他部件的位置。通过相应地设计模腔136可以生产其他元件形状，例如直径为0.005至0.010英寸的半球形。例如，图7B和7C所示的利于皮肤的产品170由第一树脂144制成的圆形分配器200制成。同样，如图7D所示，通过在直的圆柱形模腔中形成空心杆，可生产空心杆分配器204。在一些情况下，通过火焰或辐射加热，最好接着通过支柱成形加工的压延机辊隙，将支柱成形过程的热和压力加在杆204的远端，可形成蘑菇状或图7E所示的平顶状的环可接合的头部。

如上所述，为了降低加工成本，第二树脂148在从空心结构除去后进行回收和再利用。由于逐步热降解和与第一树脂144混合，必需更换第二树脂148。目前希望这点可通过将从研磨机128回收的约80％的第二树脂148和20％的新的第二树脂148送至挤压机116B来完成。然而，在不同的工作条件下，可以使用对新树脂的不同比例的回收或甚至批量地进行第二树脂148的更换，有时更换全部第二树脂。

对于许多用于从空心容积分配流体或准备在空心容积和挤压机之间进行连通的实施例，可在空心元件104中形成上部开口150。参见图8A和8B，在一个实施例中，模腔带有形状可形成上部开口150的模制销(moldpin)152。模制销152的尺寸定为可从模制辊108主体穿过第一树脂144延伸进入第二树脂148。参见图8C和8D，当取出辊120在固化后从模制辊108的圆周表面除去树脂144、148时，模制装置100形成两种树脂的钩子156。在层剥离分开后，空心钩子104保持有通过每个钩子的壁的孔150。

在其他实施例中，如图8E所示，在机械刺穿站166a中，当由支承件180支承材料时，使往复运动的刺穿销178刺穿两种树脂的钩子156。在这个方面的一些实施例中，机械刺穿站166a位于取出辊120和剥离站124之间，因此，在刺穿动作过程中，第二树脂148存在并提供当销178通过第一树脂144被驱动时的内部支承。在一个例子中，模制辊108包括在幅片上模制对准特征165的模腔(图6F)。这些模腔接合，使钩子和刺穿销之间有效对准以保证操作中的正确对准。在另一些实施例中，使用其他对准系统，其例子为基于设置在幅片上的特征或记号的光学跟踪。

在其他实施例中，如图8F-8H所示，激光束184烧穿第一树脂144形成孔。可选的激光站166b优选位于剥离站124和取出辊132之间。激光184或适当的反光镜安装在移动件188上以提供沿着多排空心元件扫描激光束的侧向运动192。利用例如上述之一的对准系统以保证激光束与所希望的进行激光作用的区域对准。在另一个实施例中，控制激光能量，以有选择地弱化空心元件的离散区域，而不是形成穿过第一树脂144的通孔。剩余的树脂膜片保持流体的不渗透性，同时通过诸如加爆破压力至膜片一类的适当的触发动作，可使通道打开。本领域的技术人员将意识到，在本发明的精神和范围内，可有各种其他方法在钩子和元件上形成孔。例如，热的刀子或热的金属丝可以水平地横切圆锥形突出部的顶部。

使用各种填充技术填充热塑性塑料幅片上的空心元件。在图9所示的实施例中，供应管168将可分配成分170导入空心元件104的片的背面。刮刀172将可分配成分170压入空心元件104中，同时除去多余的可分配成分。在难以填充空心容积的情况下，在空心元件104中设置通风通道，使得在填充空心元件104时空气逸出。在另一个例子中，使片通过流体浴，同时使结构的空心容积的背面向上，这样填充该容积。

在填充后，准备封闭流体。在一些实施例中，这可通过施加衬底件达到。参见图9，在填充后，将空心元件104的片和衬底材料176送入层压辊180和压力辊184之间。空心元件104分布在由平坦的连接材料的区域隔开的岛中。如图9A和9B所示，压力辊184在配合表面196之间具有表面凹部192，该凹部分别与钩子104的岛和连接材料的带相对应。因此，例如利用热和/或压力，不需压缩钩子104，可在平坦的带上将衬底材料176结合到空心钩子的片上。适当的衬底材料的例子包括但不限于压敏粘接剂或与第一树脂兼容的树脂片。

如图9C和9D所示，由这种工艺生产的片产品具有由没有元件的区域隔开的突出部104的区域。在元件104的区域中，树脂层144可以不与衬底材料176结合。在这种情况下，可分配成分170可在元件104之间迁移。在备选实施例中，其他的密封方法(例如，使用与第一树脂144非常兼容的预热的薄膜作为衬底材料176的超声波密封或热塑性塑料密封)可在单个元件104或元件的小的组之间使第一树脂144和衬底材料176之间结合，以单个地密封元件104或小的组。通过提供低密度的元件104，以减小填充剂与衬底材料176的密封的干扰，可使这点容易进行。

在用于分配的实施例中，压力从空心钩子挤压可分配成分。为此，选择第一树脂是挠性的，以生产对于特定的应用可足够变形的钩子。如上所述，可分配成分的分配出口可以为由施加压力或其他使用条件打开的孔或弱化点。例如，使用者可通过直接压在产品上施加这种压力，以分配局部的药物。在另一个实施例中，上述装填工具明显(tamper-evident)的紧固件产品的一些钩子，当它们响应约0.1至2磅/平方英寸宽度产品的所施加的剥离力而变形时，分配墨水。

孔尺寸和填充剂粘性确定如何容易地分配可分配成分，并根据特定应用所希望的特征和流量选择。在带有孔的实施例中，流体的表面张力和粘度和树脂的性质(例如表面能量)使可分配成分偏移以保留在空心元件内，直至施加压力为止。在一些实施例中，这些可以足够使流体安全。在其他情况下，膜片覆盖分配孔或使用堵塞材料。在带有弱化点的实施例中，使用适当的可断裂的树脂是适当的。或者，可以处理钩子的尖端使它易于打开。

在各种应用中，可以使用其他形状的空心钩子和空心分配器。图1中表示装填工具明显(tamper-evident)的紧固件钩子。在另一个例子中，空心钩子或分配器用其他官能流体填充。参见图10A和10B，如图10A所示，用密封带212封闭孔以前，利用有香味的流体208填充分配器200。这种分配器200可在诸如垃圾袋和尿布一类的产品中使用，这时当在使用过程中接触产品时希望释放香味。密封带212还可使这种分配器对诸如杂志的可擦可闻的香水试样插页一类的产品有用，这时希望防止有香味的流体208不当心释放出。如图10B所示，除去密封带212可释放有香味的流体。

空心钩子和分配器的其他适当的填充剂包括但不限于晒黑洗液、化妆品、杀虫剂和包括局部麻醉剂和液体或粉末形式的抗生素的药品。空心钩子和空心分配器还可用在妇女保健产品中。

已经指出，可分配成分的适当特性取决于计划的应用和分配结构的构造。然而，一般为了减小泄漏，希望可分配成分具有高粘度。目前设想填充剂的粘度约为1000厘泊或更高。

在一些实施例中，可以在钩子结构的辊模制装置中加工硬的材料(例如，硬PVC、聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯、高度填充的树脂或甚至是可模压的金属)。由硬的材料(例如，挠曲模量大于约300,000，500,000或750,000磅/平方英寸的材料)制成的紧固件产品可以提供所希望的高强度的紧固性质(剥离、剪切、拉伸)。然而，在具有金属制成的模制辊108的辊模制装置中难以处理硬的材料，因为要模制成紧固件钩子的材料必需在从模制腔136拉出钩子时可以挠性弯曲。在由硬的材料形成紧固件钩子的双层加工中，可模制的硬的材料加在底层148上，而可压缩的材料(例如Sanoprene，低密度聚乙烯、尿烷或压缩屈服强度小于20MPa的材料)加在上层144上。因此，当作用站力以从模制辊108除去双层材料制成的幅片时，硬的材料制成的紧固件元件在将相邻层144、148从模腔136拉出时压缩上层144。接着使上层和下层分开。

同样，在一些实施例中，使用可压缩的牺牲层可以生产用其他方法难以或不可能通过辊模制加工生产的钩子形状。例如，参见图11A和11B，如果由挠曲模量足够高的材料制成以提供带有足够的强度性质以起到紧固件元件作用的钩子，则从模腔136除去带有陡峭的长的钩形物207的钩子205将会困难。然而，可以由压缩材料制成牺牲层201，这可在将钩子205从模腔136取出时使由较硬的材料制成的下层203压缩进入牺牲层。相对于图2-4所示的紧固件元件，钩子205的形状可使强度性质(剥离、剪切、拉伸)改善。

同样，在一些实施例中，如美国专利No.6,224,807公开的，紧固件钩子形成有基本上面向机器横向方向的钩形物，这里引入其全部内部内容以供参考。在这个文本中，机器方向是指基本上与模制辊的转动对准的方向，而机器横向方向是指沿着模制辊的轴线的方向并基本上与机器方向垂直。面向钩子的机器横向方向可使钩形物扭曲，因为钩子面向机器横向方向但在机器方向拉出。如上所述，这个趋势可通过使用可压缩的牺牲层减小，该牺牲层可使面向腔的机器横向方向被树脂填充，由于钩形物小的扭曲从模腔除去得到的钩子。牺牲层接受扭曲的冲击，并且下层在从模腔取出的过程中部分地压缩上层，因此减小钩形物的扭曲。

参见图12A和12B，在一些实施例中，可以选择和处理两个层211、213的材料(例如聚合树脂)，使得底层211延伸穿过顶层213。例如，部分熔融流动树脂可以作为顶层213加上并快速冷冻，可迫使底层211通过顶层以完成腔的填充，使得两个层一起形成带有杆217的钩子214，杆的厚度为足可利用该杆将钩子拉出至模腔外。然后取出顶层213，留下底层作为带有薄杆217但具有大头部219的钩子215。如果得到的钩子215在没有第二层213的固定模腔中模制成最后的形状，则该钩子将为“模具锁紧的(mold-locked)”并且不能从腔中取出。大头部的钩子215的强度性质好(剥离、剪切、拉伸)，这至少部分地是因为挠性较好的杆可使钩子跟随负荷弯曲，额外的偏转增加在任何给定的时间承受负载的接合的钩子数。

还可利用其他方法形成空心元件。参见图13A和13B，系统300包括将熔融树脂312送入辊隙313中的挤压机310。辊隙313限定于压力辊314和模制辊316之间。压力辊314包括从压力辊的圆周表面319向外伸出的突出部317。突出部317的尺寸可与在模制辊316中限定的模腔321配合。压力辊314和模制辊316的取向使得突出部317与模腔321对准。当熔融树脂312进入辊隙313时，突出部317移动可能在模腔321中存在的一些树脂。在树脂足够固化以施加除去的拉伸后，取出辊330从模制辊316除去树脂312。得到的紧固件幅片332包括带有内部腔336和实心钩形物338的钩子334。内部腔336使钩子334的挠性增加，以改善接合，而钩形物338使钩子334的强度性质好。

已经描述了许多实施例。但是，应当理解在不偏离本发明的精神和范围的条件下可作各种改造。例如，在一些实施例中，利用与喷墨打印机使用的过程类似的喷射过程，在空心元件的附近离散地施加可分配成分。

因此，其他实施例也在下面权利要求书的范围内。

Claims (26)

1.一种产品，包括：

基层和多个突出的空心结构，该突出的结构与基层的上表面整体形成并从该基层的上表面向上延伸，该空心结构和基层由在压力下施加在具有成形腔的成形表面上的热塑性塑料形成，该基层具有包括该空心结构的内表面的背面，该基层包括填充该空心结构的第二热塑性塑料已从其上剥离的分离表面。

2.如权利要求1所述的产品，其中该突出的结构为紧固件结构的元件。

3.如权利要求2所述的产品，其中该紧固件结构的元件为环可接合的结构，特别是模制的钩子。

4.如权利要求2所述的产品，其中该紧固件结构的元件为圆柱形空心杆，特别是带有支柱成形的远端的圆柱形空心杆。

5.上述权利要求中任一项所述的产品，还包括填充该空心结构的可流动物质。

6.如权利要求5所述的产品，还包括衬底层，该衬底层的至少一部分形成与基层的表面的结合，使得多个突出的结构与该衬底层配合，以限定多个包含该可流动物质的基本上封闭的腔。

7.如权利要求6所述的产品，其中基层和衬底层之间的结合基本上密封各个腔，使得可流动物质通过基层离开单个密封的腔的运动受到该衬底层的限制。

8.如权利要求6所述的产品，其中该基层和衬底层之间的结合基本上密封多组腔，在该多组腔内的单个腔保持可流动物质的互相连通，同时可流动物质离开多组腔的运动受到该衬底层的限制。

9.如权利要求6所述的产品，其中至少10％的突出的结构还限定用于分配该可流动物质的上部开口，特别是其中该开口的尺寸使得表面张力和粘性基本上将可流动物质保持在腔内，直至响应于所施加的压力使突出的结构变形为止。

10.如权利要求9所述的产品，还包括覆盖上部开口的密封带，该密封带可除去以通过上部开口分配可流动物质。

11.如权利要求6所述的产品，其中每个突出的结构包含结构强度比突出的元件的其他区域的结构强度弱的离散区域。

12.如权利要求5-11中任一项所述的产品，其中该可流动物质包括当暴露在大气中时可挥发的成分，特别是其中形成该空心结构的热塑性塑料是从这样的热塑性塑料中选择的，该热塑性塑料的渗透性允许挥发成分通过热塑性塑料分散。

13.如权利要求12所述的产品，还包括一次性的、吸收性内衣，其中基层、空心结构、可流动物质和衬底层附连到该一次性的、吸收性内衣；或者还包括容器衬里部分，其中基层、空心结构、可流动物质和衬底层附连到该容器衬里部分。

14.如权利要求12所述的产品，还包括试样部分，其中基层、空心结构、可流动物质和衬底层附连到该试样部分，密封层覆盖第一部分并限制可流动物质离开第一部分运动，该密封层可除去以分配可流动物质。

15.如权利要求5-14中任一项所述的产品，其中可流动物质从下列组中选择，该组包括：适合局部应用的药物；抗生素；止痛剂；减少紫外辐射透射的成分；和驱虫成分。

16.如权利要求1所述的产品，其中该空心结构包括从基层突出的一片空心的环可接合元件，该元件和基层形成钩环紧固件系统的钩子部件的至少一部分；该空心结构用可流动物质填充；该产品还包括：

能够响应于环可接合元件的变形分配可流动物质的分配特征。

17.如权利要求16所述的产品，其中衬底材料和空心的环可接合元件限定包含可流动物质的腔，特别是其中该空心的环可接合的元件包括具有环可接合的头部的钩子。

18.如权利要求16或17所述的产品，其中该空心的环可接合元件在变形时分配可流动物质，特别是其中空心的环可接合元件响应于钩子部件与配合的紧固件部件脱开而变形。

19.一种形成片形产品的方法，该方法包括：

提供具有多个向内延伸的成形腔的成形表面；

形成多层片，在该多层片内为由有限兼容性的材料限定的分离表面，具有剥离拉伸强度的片材料放在分离表面的每一侧上；

将该多层片压靠在成形表面上，使该多层片基本上与腔相符并填充该腔；和

在分离表面处剥离分开该多层片，从而直接与成形表面接合的材料限定具有多个空心结构的片形件。

20.如权利要求19所述的方法，其中该成形腔至少限定紧固件元件的杆，特别是圆柱形结构和/或诸如模制钩子的环可接合的结构。

21.如权利要求19或20所述的方法，其中形成多层片包括连续地将第一熔融热塑性塑料和第二熔融热塑性塑料导入邻近成形表面形成的间隙中。

22.如权利要求19-21中任一项所述的方法，还包括在空心结构中形成分配孔，特别是其中形成分配孔包括激光照射该空心结构，以烧穿该片形件或用机械方法刺穿该空心结构。

23.如权利要求19所述的方法，其中模制销从成形表面体延伸到成形腔中。

24.如权利要求19所述的方法，还包括弱化空心结构的离散区域，特别是其中弱化包括激光照射空心结构一段时间，该时间选择成减少空心结构的离散区域的结构强度，而不烧穿该片形件。

25.如权利要求19-24中任一项所述的方法，还包括利用可流动物质填充该空心结构，特别是可流动物质包括适合局部应用的药物；抗生素；止痛剂；减少紫外辐射透射的成分；或驱虫成分，更具体地，可流动物质包括暴露在大气中时挥发的成分。

26.如权利要求25所述的方法，还包括在填充后，将衬底层与片形件结合以形成多个基本上封闭的腔。

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