CN101568271B - 机械连接件 - Google Patents

Abstract

公开了一种机械连接件。该机械连接件整体包括钩和圈连接系统的公构件。该公构件包含许多已经经过表面改良的突起。具体来说，该突起的表面被改良成为在接合和脱离接合期间可防止损伤母构件但仍与母构件形成牢固连接。

Description

机械连接件

背景技术

一次性使用的吸收性制品如尿布、训练裤、成人失禁制品、妇女卫生制品、和类似制品通常包括某些类型的连接系统以便将该制品的各部分连接在一起或者将该制品附连在穿着者的衣服上。过去，已经提出了在一次性使用的吸收性制品上的各种连接系统，包括别针、系绳、钮扣、按扣、粘合剂和机械连接系统。

例如，在尿布上已经使用粘合剂，如压力敏感的粘合剂，以便将尿布的背部附连在尿布的前部。在妇女卫生制品上也已经使用这样的粘合剂，如吸收垫，以便将该制品附连在穿着者的内衣用于保持该制品在特定的位置。但是使用粘合剂有多种缺点和不足。例如，基于粘合剂的连接系统可能将残余物留在穿着者的衣服上，可能粘在穿着者的毛发和皮肤上，可能是对水分敏感的和可能很难重新定位而不会损失粘合剂的强度和其它特征。粘合剂还可能造成将制品粘接在自身上和/或其它邻近的制品。

由于上述的缺点，在一次性使用的吸收性制品上也已经使用可重新连接的机械连接系统，如钩和圈的机械连接系统。这样的连接系统包括公构件，构造它与母构件接合。公构件一般包括有许多突起的钩元件的背衬材料。在常规的钩和圈连接系统中，母构件包括具有多个与钩元件接合的圈的背衬部件。例如，在一个实施例中，钩元件可以包括基底、钩身、和呈钩、帽、球形/半球形、平顶等形式的接合机构。

近来，已经使用微突起作为钩和圈机械连接系统的公构件。例如，微突起物有小于约0.9cm的长度，如从约0.1cm到约0.001cm。除了圈材料之外，这样的微突起还能与大多数纺织材料接合，而无需位于突起物顶部的特别形成的接合机构。

包含微突起的机械连接系统特别适合用于妇女卫生制品。例如，这样的突起能与穿着者的内衣接合以便保持该制品在合适的位置。内裤成为在机械连接系统中的母构件。但是，不幸的是某些这样的机械连接件由于不理想的接合可能损伤内裤。这种损伤可能有磨损、纤维拉出、起球、或钩丝的形式。即使当机械连接系统的构件的一次接合会在机械连接系统的母构件中产生最小限度的损伤时，而机械连接系统的公构件的多次接合仍会在机械连接系统的母构件中产生明显的损伤。当一个构件是耐用的(不是一次性使用的)——像内裤、而另一个构件是一次性使用的——像妇女卫生制品时，这种多次接合的损伤特别显著。

当系统的一个构件不是一次性使用时，当前很需要在多次接合使用期间优化接合或在最小的系统损伤的情况下使接合最大化。一种形式将会是这样的一种机械连接件的公构件，在该机械连接系统使用期间该公构件不仅能与母构件接合，而且对母构件的损伤最小。

发明内容

总的说来，本发明涉及机械连接系统如钩和圈连接件的公构件。该公构件包括突起，如微突起，其中该突起的至少一部分突起已经进行足够量的表面改良以便减小由突起造成的母构件的损害，如磨损或纤维拉出。换句话说，突起的表面改良防止该突起损伤机械连接件所附连的邻近表面。例如，机械连接件很适合用于吸收性制品如尿布、训练裤、妇女卫生制品、失禁制品、伤口护理制品、医用服装、和类似物品。例如当用于妇女卫生用品时，机械连接件通过附连在用户衣服上能将该制品保持在位置上并在机械连接系统的单次或多次接合期间不会损伤衣服。

按照本发明，可以用各种技术改良该突起。该技术可以改变突起的组合物、物理特性、和/或表面结构。例如，在一个实施例中，可以使用改善接附的组合物涂覆突起。在另一个实施例中，改善接附的组合物可与用于制成突起的聚合物材料掺合。在还有一个实施例中，可以对突起进行热处理。例如，可将突起加热到高于制成突起的聚合物材料的玻化转变温度的温度。在一个实施例中，可以使用多种方法和技术改良突起。例如，可以使用改善接附的组合物与热处理方法一起来改良突起。

取决于用来改变突起的技术或方法，改良突起的方式可以变化。例如，对突起的改良可以是化学的和/或物理的。例如，在一个实施例中，改良可以造成突起中的结构改变。例如，可以改变突起的形状。在一个特殊的实施例中，改良造成突起中存在的任何边缘变得更圆滑。在另一个实施例中，改良可以改变突起的整个形状。例如可以改变突起，使突起更加平滑和有更圆的形状。例如，在改良之后突起可以具有圆的或卵形的横截面形状。

在一个实施例中，对突起的改良可以造成突起的塑性的变化。例如，突起的塑性变化可以仅发生在突起的表面或者可以发生在突起的整个横截面上。例如，在一个实施例中，可以降低突起的屈服应力。例如，在这个实施例中，突起在与邻近表面如母构件接合或脱离接合期间更有塑性变形的可能。用这种方式，使突起可能较少损伤机械连接件所附连的材料。

在另一个实施例中，改良可以降低突起的表面能。例如，突起可以变得被有效地润滑和具有更低的摩擦系数。用这种方式，由于突起的形状，仍然可以构造突起与母构件形成牢固的连接。在另一方面，通过降低突起的表面能和/或表面的摩擦系数，在脱离接合时使突起可能较少损伤母构件。

在还有另一个实施例中，可以用某种方式改良突起，从而突起的一部分可被构造成在脱离接合时能转移到邻近的表面。转移到母构件的材料例如可以是润滑材料，或者突起可以被构造成突起在脱离接合时断开，特别是当该突起位在仅打算使用一次的一次性使用的制品上时。转移到母构件的该部分可以是很小的以便不被注意。另一种是，转移到母构件的该部分后来可以通过例如洗涤除去。

按照本发明，可以根据上述模式的任何一种改良该突起。另外，可用上述效果的组合改良该突起。例如，在改良过程中，可以改变突起的形状同时也改变突起的塑性。在还有另一个实施例中，例如，可以改变突起的形状同时降低突起的表面能或突起摩擦系数。

如上所述，改良突起的一种方式是使该突起与改善接附的组合物接触。在本发明中使用的改善接附性的组合物可以根据特殊的应用和所需的结果而变化。例如，改善接附性的组合物可以包括聚合物蜡、甘油、一硬脂酸、失水山梨糖醇三硬脂酸酯、脂肪酸酯、表面活性剂、含氟聚合物、硅氧烷、多糖、石墨、或它们的混合物。可以用作改善接附性的组合物的特殊表面活性剂包括季铵型表面活性剂、两性离子表面活性剂、和烷基多葡糖苷表面活性剂。

在一个特殊的实施例中，可将改善接附性的组合物作为涂料施加到突起上。例如，涂料可以包括聚合物蜡。聚合物蜡可以是天然获得的，如巴西棕榈蜡、褐煤蜡、和石蜡，或者是人工合成的，如费-托(Fischer-Tropsch)煤气化法、酰胺聚合物、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚酯、乙烯丙烯酸、聚四氟乙烯、或它们的混合物制得的石蜡。聚合物蜡可以单独使用或与表面活性剂组合使用。涂料组合物也可以包含粘度改良剂。例如，粘度改良剂的一个例子包括多糖，比如纤维素衍生物。

改善接附性的组合物在突起上存在的量按重量计从约0.01％到约20％。当改善接附性的组合物作为涂料存在时，涂料可以有小于约20微米的厚度。

当改善接附性的组合物与用于形成突起的聚合物材料掺合时，改善接附性的组合物可以包括，例如，含氟聚合物或硅氧烷。当使用硅氧烷时，将机械连接件附连到邻近的材料时硅氧烷可转移到该邻近的材料。

在另一个实施例中，当改善接附性的组合物与用于形成突起的聚合物材料掺合时，该组合物可被构造成转移到突起的表面用于改变突起的化学和/或物理特性。在一个实施例中，例如，改善接附性的组合物可以与用于形成突起的聚合物材料掺合。在形成突起之后，可对突起进行热处理，热处理促进改善接附性的组合物转移到表面。

下面更详细地讨论本发明的其它特征和其它方面。

附图说明

本发明的充分和使人能够实施的公开内容，包括对本发明所述技术领域的普通技术人员来说的最佳模式，将在本说明书的剩余部分包括参考的附图更具体地给出，附图有：

图1是按照本发明可以构造的机械连接系统的一个实施例的侧视图；

图2是按照本发明的机械连接件的一个实施例的侧视图；

图3是用于构造按照本发明的机械连接件的方法的一个实施例的侧视图；

图4A、4B、和4C是当突起按照本发明进行热处理时该突起的剖面图；

图5是按照本发明制作的机械连接件的另一个实施例；

图6是按照本发明制作的妇女卫生制品的平面图；

图7是按照本发明制作的吸收性制品的一个实施例的透视图。

在本说明书和附图中重复使用的符号将代表本发明的相同或类似的部分或元件。

具体实施方式

本发明所属技术领域的普通技术人员将能理解，本讨论仅是示范性实施例的描述，并不打算作为对本发明的较宽广的方面的限制。

本发明整体涉及一种机械连接系统，它包括能附连到母构件的公构件。机械连接系统的公构件可以包括钩和圈的连接系统的钩元件。公构件可被连接到用作母构件的各种各样不同的材料并且在剪切力的有效水平下可以保持与母构件的牢固连接。例如，母构件可以包括任何合适的织物，如纺织织物、针织织物、非纺织材料和类似物。

更具体地说，本发明涉及机械连接系统的公构件，该公构件在剪切力的有效水平下能很容易地与母构件脱开或脱离接合而不会造成母构件显著的损伤或变形。在一个实施例中，公构件在经过几次接合-脱离接合的循环之后如果需要仍可以牢固地重新连接。公构件包括多个已被表面改良的突起。表面改良可以减少或消除对母构件的损伤，特别是当母构件包括人的衣服时。

按照本发明，公构件的突起可用各种技术进行表面改良。例如，如下面将要详细描述的那样，在一个实施例中，可将改善接附性的组合物施加到突起上。例如，改善接附性的组合物可被涂覆在突起上或者可以与制成突起的聚合物材料掺合。在另一个实施例中，可对突起进行热处理，改良突起的形状和几何形态。

改良突起的表面可对整个材料有各种效果。例如，表面改良，在一个实施例中，可以降低突起的表面能。在与母构件接合或脱离接合期间，表面改良也可以造成突起表面的一部分塑性变形。改善接附性的组合物或热处理还可以造成突起的边缘变得更加平滑和圆滑或者由于突起不同的化合物在突起的表面上起霜造成表面组合物的改变。在还有另一个实施例中，可将改善接附性的组合物施加在突起上用作突起和母构件之间的润滑剂。事实上，在一个实施例中，可以构造改善接附性的组合物使其在接合和脱离接合期间被转移到母构件。

在多种应用中可以使用本发明的机械连接件。例如，机械连接件可以与衣物的任何合适部分一起使用用于将一部分附连到另一部分。例如，可以用机械连接将一件衣服的任一部分附连到另一部分上。在一个实施例中，例如，机械连接件可以用在吸收性制品上以便将该制品定位在用户身上。在一个特殊的实施例中，例如，机械连接件可以用于将一次性使用的吸收性制品，如成人的失禁垫或妇女卫生垫，固定到穿着者的内衣裤上。

除了衣服之外，在各种应用中也可以使用机械连接件。例如可以用该机械连接件将姓名标签或访问者标志附连在衣服上。机械连接件还可用于小孩用的玩具和织物的学识工具上以便连接和重新连接各物件。

参考图1，图中表示按照本发明改良的机械连接系统的一个实施例。如图所示，机械连接系统包括公构件20和母构件22。可将公构件20和母构件22放在一起以便相互可拆卸地连接或可拆卸地接合。公构件20可以有从弹性背衬材料26伸出的许多单个柱体或突起23。在一个实施例中，突起23可以是相对较小的和可以被看作微突起。

母构件22可以具有许多大致垂直地从弹性的圈背衬材料30突起伸出的各个圈28。母构件22可以包括任何合适的材料和可以包括衣服的一部分或某部件，如一次性使用的吸收性制品。例如母构件22可以包括针织织物、纺织织物、无纺织物、或它们的混合物。

公构件20的各个突起23和母构件22的圈28，如各根纤维或各束纤维，当将它们相互接触时，相互接合或连接。特别是，公构件20的突起23锁在母构件22的圈28里直到被迫分离。例如，当被剥离时，公构件20的突起23被拉出母构件22的圈28。

如在图1中所示，公构件20可以包括成角度的突起24和/或垂直的突起25。突起从背衬材料26伸出的方式可以取决于具体的应用和期望的结果而变化。例如，在图1所示的成角度的突起24还有助于保证在脱离接触时不损伤母构件22。例如，在McDaniel等人的公开号为US2006/0090307的美国专利申请中描述和讨论了成角度的突起，它们通过参考与本文结合。

当存在有角度的突起24时，它可与背衬材料26在任何合适的方向形成角度。事实上，在某些实施例中，突起的取向在公构件的表面上可以改变。当存在突起24时，它可与背衬材料26形成从约5°到约85°的角度、如约1 5°到约80°、如约20°到约75°、和在一个实施例中从约35°到约70°。如在图1中所示，成角度的突起可以单独使用或与垂直突起25一起使用。在还有一个实施例中，公构件可以全部由垂直的突起25组成。

当形成突起23时，该突起可能包括在接合和脱离接合期间趋于增加与母构件22的相互作用从而在高应力集中区产生压力点的边缘。这些增加的相互作用可能导致对母构件增加的接合和钩丝或对母构件其它形式的损伤。当母构件22包括一件衣服时这种现象是特别成问题的。

例如，各种方式可使母构件受到损伤，包括但不限于起球、钩丝、拉出、擦伤、变形、磨损、残余和类似情况。例如，起球是纺织物和针织物特别是羊毛、尼龙和丙烯酸腈系纤维形成表面粗节或纤维聚束的趋向，。起球是由松散捻结纱和它们互相缠绕和连结造成的。

纤维拉出是特别成问题的。当公构件从母构件拉住纤维和松开纤维时产生纤维拉出。

为了减小纤维拉出和对母构件损伤的其它可能原因，本发明整体涉及对突起23的改良。取决于特殊的应用和所需的结果可以改变改良突起的方法。特别有利的是，可以按照本发明改进的突起以便防止对母构件的损伤而不会对公构件与母构件的接合能力造成有害的影响。

如上所述，可以用各种技术和方法对公构件的突起进行改良。例如，对突起的改良可以是化学的和/或物理的。例如在一个实施例中，通过修改突起的形状可以改良突起。例如，改良可以使突起上存在的任何边缘变得更加圆滑。在另一个实施例中，对突起的改良可以造成突起的塑性发生变化。例如，可以降低突起的屈服应力。突起的塑性的改变可以仅在突起的一部分上或在突起整体上产生。例如，可以仅在突起的表面上产生塑性的改变。在还有另一个实施例中，改良突起以便降低突起的表面能。例如，在改良之后，突起可以有较低的摩擦系数。在一个实施例中，例如，可对突起的表面进行润滑，从而使突起可以更容易地与母构件脱离接合。

在还有另一个实施例中，可以改良突起从而使突起的一部分在脱离接合时转移到母构件。在转移模式中，例如，可以构造突起的各部分与在母构件脱离接合时断开和/或折断。换句话说，突起被改良从而使所述突起的各部分转移到母构件而不是损伤母构件。转移到母构件的所述部分例如可以是有透明度，比如透明的，从而它们不会被用户注意到。在一个实施例中，转移到母构件的突起的任何部分后来通过母构件的清洗或洗涤可以去除。在另一个实施例中，转移到母构件的材料是这样小，从而使用户注意不到。

取决于具体的应用和突起的改良方式，上述转移到母构件的突起部分可以变化。例如，在一个实施例中，在脱离接合时突起基本上断裂，特别是当公构件仅是一次性使用时。在取代的实施例中，在突起上存在润滑剂，它被转移到母构件。例如，在Koenig的公开号为2006/0142722的美国专利申请中公开了可以转移到邻近表面的各润滑剂的例子，上述专利申请通过参考结合入本文。

在按照本发明的处理之后，可以按照单一模式或按照上述模式组合方式改进突起的化学和/或物理特性。例如，根据用于改良突起的技术，可以组合任意类型的上述改良。例如，在一个实施例中，不仅改良突起的形状，还改良突起的润滑性。在还有另一个实施例中，可以改良突起以便有较低的摩擦系数和还可以改良突起从而使突起的一部分在脱离接合时转移到母构件。应该理解按照本发明可以产生改良的任何组合。还有，可以在改良突起的同时改变突起所连接到的背衬材料的类型。例如，在一个实施例中，突起可以使用可伸展的材料作为背衬材料连同对突起进行改良。在美国专利6,059,764中公开了可伸展的背衬材料，该专利通过参考结合入本文。

使用各种不同的方法可在突起上实行上述改良的各种模式。例如，在一个实施例中，可以使用改善接附性的组合物以便涂覆在突起上。在另一个实施例中，可将改善接附性的组合物与用于形成突起的聚合物材料进行掺合。在还有另一个实施例中，可对突起进行热处理。在还有一个实施例中，可以使用多种方法和技术改良突起。例如，可以使用改善接附性的组合物与热处理方法一起改良该突起。

参考图2，例如，图中说明公构件20，在该公构件中突起23包括由改善接附性的组合物制成的涂层34。涂层可以存在于全部所述的突起上或仅在一部分突起上。还有突起可以覆盖每个突起的整个表面或者可以仅覆盖每个突起的一部分表面。

用于制成在突起23上的涂层34的改善接附性的组合物可以包括取决于特殊的应用的各种不同的组合物。例如，改善接附性的组合物可以包括聚合物蜡、甘油、一硬脂酸、失水山梨糖醇三硬脂酸酯、脂肪酸酯、一种或多种表面活性剂、含氟聚合物、硅氧烷、多糖、石墨、或它们的混合物。可以使用的特殊表面活性剂包括，例如，季铵型表面活性剂、两性离子表面活性剂、烷基多葡糖苷表面活性剂。

在一个实施例中，例如，改善接附性的组合物可以包含聚合物蜡。通常，可以使用任何合适的聚合物蜡。例如，在一个实施例中，聚合物蜡可以包括酰胺。例如，酰胺可以有下述的化学结构：

CH₃(CH₂)₇CH＝CH(CH₂)_XCONH₂(x可以从约5到约15)

可以使用的特殊酰胺蜡包括具有下述分子式芥酸酰胺(也称为顺式-13-二十二碳烯酸酰胺(cis-13-docoscnoamide))：

CH₃(CH₂)₇CH＝CH(CH₂)₁₁CONH₂；

有下列分子式的油酰胺(Oleylamide)：

CH₃(CH₂)₇CH＝CH(CH₂)₈CONH₂；

有下列分子式的油酰胺(Oleamide)：

CH₃(CH₂)₇CH＝CH(CH₂)₇CONH₂；

和它们的混合物。酰胺蜡从各种商业资源有售。例如，这样的蜡从Michelman公司作为基于水的乳胶有售。从Michelman公司有售的一种特殊的蜡是

乳胶27720(“ME27720”)。

可以用于涂覆突起的其它蜡包括巴西棕榈蜡、褐煤蜡、石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚丁烯蜡、聚酯蜡、乙烯丙烯酸酯蜡、聚四氟乙烯蜡、和它们的混合物。可以使用的聚烯烃蜡的一个例子包括从Montell公司有售的CATALLOY KS357。

除了聚合物蜡，在其他实施例中改善接附性的组合物可以包含多糖和它的衍生物(如纤维素醚、树胶、如黄原酸胶)。多糖是包含重复的碳水化合物单元的聚合物，该碳水化合物单元可以是阳离子的、阴离子的、非离子的、和/或两性的。在一个特殊的实施例中，例如，多糖是非离子的、阳离子的、阴离子的和/或两性的纤维素醚。非离子的纤维素醚，例如，可以用本发明所属技术领域的普通技术人员已知的任何方法进行生产，如通过碱纤维素与环氧乙烷和/或环氧丙烷反应，接着与氯代甲烷、氯乙烷和/或氯丙烷反应。例如在Larsson等人的US6,123,996；Karson的US6,248,880；和Bostrom等人的US6,639,066美国专利中描述了非离子纤维素醚和生产这样的醚的各种方法，为了所有的目的通过引用将它们的全部结合于此。非离子纤维素醚的某些合适的例子包括，但不局限于，水溶性的烷基纤维素醚，如甲基纤维素和乙基纤维素；羟烷基纤维素醚，如羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基羟丁基纤维素、羟乙基羟丙基纤维素、羟乙基羟丁基纤维素和羟乙基羟丙基羟丁基纤维素；烷基羟烷基纤维素醚，如甲基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、乙基羟丙基纤维素、甲基乙基羟乙基纤维素和甲基乙基羟丙基纤维素；等等。优选的用作本发明涂料组合物的非离子纤维素醚是乙基羟乙基纤维素、甲基乙基羟乙基纤维素、甲基乙基羟乙基羟丙基纤维素和甲基羟丙基纤维素。在这样的实施例中，羟乙基基团通常构成羟烷基基团总数的至少30％，和乙基取代基的数目通常构成烷基取代基总数的至少10％。

特别合适的纤维素醚可以包括，例如，由康涅狄格州斯坦福市的AkzoNobel公司用名为“BERMOCOLL”销售的那些。其它合适的纤维素醚还有日本东京的Shin-Etsu化学公司用名为“METOLOSE”销售的那些，包括METOLOSE SM型(甲基纤维素)，METOLOSE SH型(羟丙基甲基纤维素)，和METOLOSE SE型(羟乙基甲基纤维素)。合适的非离子纤维素醚的一个特殊例子是甲氧基取代度为1.8的甲基纤维素。甲氧基取代度代表在每个已经反应的葡糖酐单元中存在的羟基基团平均数，它可在0和3之间变化。一个这样的纤维素醚是METOLOSE SM-100，它是由Shin-Etsu化学公司商售的一种甲基纤维素。其它合适的纤维素醚还有从特拉华州威尔明顿市的Hercules公司用商标“CULMINAL”的商品。上面更加详细地描述了合适的多糖的别的例子。

在一个特殊的实施例中，聚合物蜡，如上述的酰胺蜡，可以与纤维素衍生物结合以便制成用于涂覆突起的涂料组合物。例如，在一个实施例中，可以配制基于水的蜡乳状液含有按重量计约1％到约25％的聚合物蜡和按重量计从约0.5％到约5％的纤维素衍生物。例如，在一个特殊的实施例中，涂料组合物可以包含按重量计从2％到约6％的聚合物蜡和按重量计从约1％到约3％的纤维素衍生物。

在一个实施例中，在配制改善接附性的组合物时也可使一种或几种表面活性剂与聚合物蜡和/或改性的纤维素结合。总的来说，可以使用任何合适的表面活性剂。可将表面活性剂加入到该组合物中以便更好地湿润突起的表面和/或改善组合物本身的稳定性。在一个实施例中，例如，表面活性剂可以包括聚合的葡糖苷。聚合的葡糖苷表面活性剂例如从俄亥俄州辛辛那提市的Cognis公司有售，商标为

但是应该理解可以有多种其它的表面活性剂。

事实上，在一个实施例中，公构件上的突起可以仅用一种或几种表面活性剂(没有聚合物蜡或纤维素衍生物)涂覆。可以用来涂覆突起的合适的表面活性剂包括，例如，季铵型表面活性剂。这样的表面活性剂在市场上有售，名称为INCROQUAT BENHENYLHE，CRODAZOSOFT DBQ，INCROMATE COP，INCORMATE SDL，和CROSILKQUAT，它们全都由Croda公司销售。

在另一个实施例中，可以用一种或几种两性离子表面活性剂去涂覆突起。两性例子表面活性剂有阳离子和阴离子两种基团。可以在本发明中使用的两性离子表面活性剂的某些例子包括CROSULTAINE C-50或CROSULTAINE B-30，两者都由Croda公司销售。

在用于涂覆突起的改善接附性的组合物中可以使用的其它材料包括脂肪酸酯，如脱水山梨醇酯。脂肪酸酯的例子包括，例如，脱水山梨醇单、双、叁油酸酯和它们对应的饱和硬脂酸酯的类似物。例如，在一个实施例中，可以使用脱水山梨醇三硬脂酸酯。在另一个实施例中，可以使用甘油单硬脂酸酯。在涂层组合物中可以存在的其它组合物包括含氟聚合物，如聚四氟乙烯。另外，可以使用硅氧烷或石墨去涂覆突起。上述的任何组合物可以单独使用或与其它所列组合物组合使用。

取决于在改善接附性的组合物中所包含的各种组合物，在作为涂料施加时，可以使用各种施加技术和方法将该组合物加到公构件上。例如，将改善接附性的组合物加到公构件的方法可能取决于组合物的特征和各种其它因素。可以使用各种常规的涂刷技术，如使用迈尔(Meyer)棒，将该组合物涂覆到公构件上。作为替代，可将该组合物喷涂到公构件上，印制到公构件上或挤出到公构件上。

当将表面活性剂施加到突起上时，或者通过喷涂，或者通过将材料浸泡在表面活性剂溶液中可将多层表面活性剂施加到公构件上。

施加到公构件上的改善接附性的组合物的数量也可以变化。一般，可以涂刷到公构件上的该组合物的量为按重量计从约0.05％到约20％，如按重量计从约0.5％到约10％。也可以改变所得到的涂层厚度。例如，涂层的厚度可以小于约20微米，如从约1微米到约20微米。在突起的表面上涂层可以是均匀的或者可以是不均匀的。事实上，可以仅涂刷突起的一部分。

为了增加改善接附性的组合物对突起表面的亲合力，在一个实施例中，在涂覆过程之前可以增加突起的表面能。例如，可以用氧等离子体或电晕处理对突起进行预处理。另一种是，可以使用表面引发的等离子体-聚合反应把涂料组合物化学结合到突起的表面。

在还有另一个实施例中，大气等离子体可以与基于硅氧烷和/或氟的母体一起使用。在大气等离子体处理过程中，使用带电气体放电产生离子化气体。在与突起接触时，离子化气体造成表面化学反应。可以控制气体从而使非极性部分可以共价地连接到突起的表面。所述非极性部分可以包括，例如，硅氧烷基团和/或全氟烃基基团。

上述的涂料组合物可用各种方式改良突起的表面。例如，在一个实施例中，可以使用涂料组合物降低突起的表面能量。另一种是，涂层可以构造成在与母构件接合或脱离接合期间产生塑性变形。还有另一个实施例，涂料组合物可以被构造以在接合和/或脱离接合期间转移到母构件上。用这种方式，涂料组合物可用作润滑剂。

在还有另一个实施例中，如当在涂料组合物中使用聚合物蜡和/或多糖时，可以使用该涂料来消除或减少突起的尖锐的边缘。例如，在图2中所示，涂层34给予突起更加圆滑的形状特别是在突起的横截面上。

按照本发明，涂层表面改良最终用于在接合和脱离接合时减轻对母构件的损伤而不会对公构件连接到母构件的能力造成明显的有害影响。在接合或脱离接合时公构件会摩擦或刮擦母构件而造成母构件磨损，特别的优点是，已经发现改善接附性的组合物的表面改良能显著地降低对母构件的磨损。

由对母构件造成的磨损伤害的减少决定公构件的磨损性的减少。通过许多不同的方法可以测定这种磨损的伤害。一个合适的方法是用于纺织物抗磨损能力的改进ASTM D4966-98标准试验方法(Martindale磨损试验方法)。将这种方法和Martindale磨损试验机的操作手册结合入这里作为参考。该方法已经用下述方式进行改进：(1)将用公构件代替方法中的标准磨损织物和(2)将用合适的衣服织物代替试验样品。合适的衣服织物将会是公构件在实际使用中所磨损的织物。如果公构件是卫生巾的一部分，那么母构件将会是构成像Hanes Her Way TM Cotton Brief RN 15763的内衣的织物或它的等同物。

除了涂覆突起，在代替的实施例中，可将改善接附性的组合物与用于制成突起的材料掺合。例如，该突起可由热塑聚合物制成，如聚酰胺、聚酯、聚烯烃，如聚丙烯或聚乙烯、和这样聚合物的掺合物。在这个实施例中，改善接附性的组合物可与用于制成突起的聚合物材料在突起形成之前或过程中进行掺合。用这种方式改善接附性的组合物可以减少突起的摩擦、粘着性、静电的吸附、或其它特性。通过减少公构件和母构件之间的表面力，在脱离接合时加在母构件上的力可以减少足够的数量以保护母构件免受损伤。

当与用于形成突起的聚合物掺合时，改善接附性的组合物还可以造成其它的改良。例如，将改善接附性的组合物与用于制成突起的聚合物材料掺合可以造成突起形状的改变或者可以改变突起的塑性特征。改善接附性的组合物还可以造成突起在脱离接合时断裂和转移到母构件。

当将改善接附性的组合物与用于制成突起的聚合物材料掺合时，改善接附性的组合物通常可以包括任何上述的材料。在一个实施例中，例如，改善接附性的组合物可以包含某种组合物，当与聚合物材料掺合和制成突起时该组合物产生表面起霜。表面起霜指的是一过程，其中把某物质加到材料中并从材料一个区迁移到另一个区，特别是到表面区。通过迁移到表面区，改善接附性的组合物能够控制在与公构件脱离接合时施加到母构件上的力。

可以与用于制成突起的聚合物掺合的各种材料的具体例子包括一种或几种含氟聚合物，如氟化碳化合物。可以使用的含氟聚合物的一个例子是TEFLON聚四氟乙烯，由杜邦公司在市场上销售的。还可以使用其它的氟化热塑聚合物包括FEP、PVDF和EFEP，它们由杜邦公司、Daikin工业公司和Atofina公司销售。

在另一个实施例中，用于制成突起的聚合物可以与硅氧烷掺合。例如，已知硅氧烷当与聚合物掺合时会迁移到聚合物体的表面。例如，在一个具体的实施例中，可以使用有机硅氧烷，如SILQUEST PA-1，它从OSI公司有售。可以使用的其它硅氧烷可从道康宁公司获得。例如，道康宁MB50-001含有预混合在一起的按重量计50％的硅氧烷和按重量计50％聚丙烯。道康宁MB 50-002，另一方面，含有呈预混合的形式的50％硅氧烷和50％聚乙烯。

当与用于制成突起的聚合物的材料掺合在一起时，根据特殊的应用和特殊的配方，突起改善接附性的组合物按重量计以从约0.1％到约90％的量存在突起中。更具体地说，改善接附性的组合物按重量计以从约0.5％到约50％的量，如按重量计从约1％到约5％的量存在突起中。

参考图3，在本发明的另一个实施例中，公构件20的突起23可用薄膜36覆盖。例如在一个实施例中，如在图3中所示，可将相对薄的膜36放置在公构件20上。可将热和或可有的真空施加到公构件造成如图所示的将膜覆盖在突起23上。一旦覆盖到突起上，该膜可以减少突起上的尖锐边缘并使突起更加圆滑。例如，该膜在突起的边缘处可以潜在地拉长变得更薄而在侧边保持更大的厚度从而产生更圆润和平滑的形状。

除了或代替改变突起的形状之外，该膜还可作为突起上的润滑剂。作为替代，该膜可以改变突起的塑性特征或者可以构造成在脱离接合时转移到母构件。

总的来说，可以使用任何合适的热塑薄膜去覆盖突起。例如，可由聚烯烃如聚乙烯或聚丙烯、聚酯、或其它类似聚合物制成薄膜。

在还有另一个实施例中，公构件20的突起23可以经受热处理用于改良突起的表面。例如，可以将突起加热到高于用于制成突起的聚合物的玻化转变温度的温度。例如，可将突起加热到高于聚合物玻化温度约1℃到约10℃的温度。可将突起加热足够长的时间以便使突起的边缘变形成更加平滑的构形。

例如，突起23可以有如在图4A中所示的横截面形状。在上述的热处理之后，突起的边缘可能开始变形以便产生如图4B中所示的更圆的形状。如果需要，可以继续加热直到达到如在图4C中所示的圆的或卵形的形状。如果需要，例如，突起23在热处理之后可以有如在图5中所示的圆柱形的形状。

除了或代替改变突起的形状之外，对突起的热处理可以造成突起的其它改变。例如，在一个实施例中，热处理可以造成突起中所含的特殊材料或组合物迁移到表面。例如，热处理可以与已经同形成突起的聚合物材料掺合的改善接附性的组合物一起使用。使材料迁移到突起的表面可以有多种效果。例如，转移到表面的材料可以用作润滑剂，可以改变突起的塑性特征，和/或可以构造成在脱离接合时转移到母构件。

在按照本发明的表面改良之后，突起23可以有各种各样的尺寸和形状。整体上，突起可以有变细的终端，可以是锥形、尖塔形、或圆柱形。

在一个实施例中，突起可以包括有相对小的高度的微突起。例如突起的高度可以小于约5mm。例如，高度可以从约0.003cm到0.9cm，如从约0.02cm到约0.5cm。

突起可以有各种各样的横截面尺寸。还有横截面尺寸可以根据突起的高度改变。总的来说，突起的横截面尺寸范围可以从约90微米到约500微米，如从约130微米到约440微米。

突起的密度也可以根据具体的应用而变化。例如，公构件可以有在每平方厘米约16和约930根之间的突起。如在每平方厘米约124到约470根突起。在其它的实施例中，突起的密度可以在每平方厘米约250到约800根突起，如每平方厘米从约350到约700根突起。

突起可以用注射模型法、空腔模型法、外形挤出法或者在现有技术中已知的任何其它合适的制造方法制成。例如，可以使用连续的模型法合适地模制或挤压出突起，方法中用整体的连接元件模制塑料树脂条基质使之成从一个表面伸出的突起形式。这样的模制可在高压的辊隙中实行，如在两个反向转动的辊之间或抵靠在其外周表面上有微型空穴的单个辊上。

制造突起的材料可以变化。如上所述，突起通常是由一种或几种热塑聚合物制成。这样的聚合物包括聚酰胺、聚酯、聚(乙烯基乙酸酯)、PVC、聚烯烃，如聚乙烯或聚丙烯、热塑弹性体、或它们的混合物。

制成突起的材料的弯曲模量通常在约300MPa(兆帕)到约3000MPa范围之内。

也可由任何合适的材料制成公构件的背衬材料26(图5)。例如，背衬材料可由与突起相同的材料或不同的材料制成。背衬材料的厚度通常可在约0.1mm到约5mm的范围内。背衬材料可以包括薄膜、纸、针织织物、纺织织物、针刺非织造物、纺粘纤网、颈缩粘合的层压品、和类似材料。

可将公构件的突起用任何合适的几何形状布置在背衬材料上。例如，可将突起成行地布置而在行之间有间隔。

如上所述，本发明的机械连接件可在多种应用中使用。在一个具体的应用中，例如，如在图6中所示，在妇女卫生制品40上可以使用公构件20。妇女卫生制品40可以包括对着衬里的外覆盖材料42。可将吸收芯或吸收材料放置在外覆盖层42和衬里之间。按照本发明，在外覆盖层上可以有公构件20用于将妇女卫生制品40附连在穿着者的内衣上。如上所述，构造包括公构件20的突起以便防止损伤内衣同时仍能提供足够的连接能力。

总的来说，按照本发明可以使用任何合适的妇女卫生制品。例如，其它的妇女卫生制品公开在Misek公开号为US2004/0186448的美国专利申请中，通过引用将它插入这里作为参考。

在还有另一个实施例中，在其它吸收性制品，如在图7中表示的尿布50上可以使用公构件20。尿布50包括外覆盖层54、衬里52、和放置在该外覆盖层和衬里之间的吸收材料。尿布50还包括翼片56。它的构造是将尿布的前部附连在背部以便形成腿的开口58。按照本发明，翼片56可以包括按照本发明制成的公构件20。构造的公构件20用于连接母构件22。

参考下面的例子可以理解本发明。

例子1

用例子说明一种改善接附性的组合物。在250毫升

烧杯中，将124.7克蒸馏水加热到69℃。然后加入2.5克甲基纤维素(Shin-Etsu化学公司的Metolose SM-100)同时搅拌热水。在将混合物冷却到室温时继续搅拌。接着将30.4克

乳状液27720(Michelman公司的合成酰胺蜡型，20％固体)加入到搅拌的制剂中，用冰浴将其冷却到13℃以便产生粘度。将甲基纤维素+ME27720/水制剂加热到室温之后，使用带有速度为100转/分的LV-3测量轴的Brookfield DV-1粘度计测得的粘度为146厘泊。还有使用Sartorius MA30水份分析仪测得该制剂的固体百分比为5.40％。在下面表1中给出含水制剂中每种组合物的计算浓度。

表1：含水制剂的各组合物

使用#60单次缠绕的涂覆棒将含水制剂施加到微突起上。将被涂覆的件放到实验室用烘箱中在80℃下干燥约30分钟。干燥的甲基纤维素+ME27720涂层看来很均匀并连接到微突起材料上。由已涂覆且干燥的件(1.92±0.08克)、未处理件(1.74±0.07克)、和含水制剂的组成计算出涂料组合物中各组合物的浓度。结果列在下面表2中。

表2：涂料组合物的组合物

例子2

用例子说明一种改善接附性的组合物。在400毫升烧杯中，将196.0可蒸馏水加热到70℃。然后加入4.0克甲基纤维素(Shin-Etsu化学公司的Metolose SM-400)同时搅拌热水。在将混合物冷却到约27°C时继续搅拌。接着将49.6克乳状液27720(Michelman公司的合成酰胺蜡型，20％固体)加入到搅拌的制剂中，和在约30分钟之后，用冰浴将其冷却到14℃以便产生粘度。在将甲基纤维素+ME27720/水制剂加热到室温之后，使用带有速度为100转/分的LV-3测量轴的BrookfieldDV-1粘度计测得粘度为397厘泊。还有，使用Sartorius MA30水份分析仪测得该制剂的固体百分比为5.01％。在下面表3中列出含水制剂每种组合物的计算浓度。

表3：含水制剂的组合物

使用#60单次缠绕的涂覆棒将含水制剂施加到微突起材料上。将已涂覆的件(3英寸乘10.5英寸)放到实验室用烘箱中在80℃下干燥约30分钟。干燥的甲基纤维素+ME27720涂层看来很均匀并连接到微突起材料。由已涂覆且干燥的件(2.14±0.02克)、未处理件(1.91±0.02克)、和含水制剂的组成计算出涂料组合物中各组合物的浓度。结果列在下面表4中。

表4：涂料组合物的组合物

例子3

用例子说明一种改善接附性的组合物。在400毫升

烧杯中，将196.0克蒸馏水加热到68℃。然后加入4.0克甲基纤维素(Shin-Etsu化学公司的Metolose SM-400)同时搅拌热水。在将混合物冷却到室温时继续搅拌。然后，为甲基纤维素/水制剂测量表面张力和粘度。为了测量表面张力，通过将80毫升蒸馏水放入100毫升

烧杯中首先测量蒸馏水。使用Krüss Processor张力计K12用平板法得到74达因/厘米的值。接着从烧杯中弃掉该蒸馏水并用约80毫升甲基纤维素/水制剂代替。测量得该制剂表面张力为53达因/厘米。为了测量粘度，使用带有速度为100转/分的LV-3测量轴的Brookfield DV-1粘度计得到539厘泊的值。

使用#60单次缠绕的涂覆棒将甲基纤维素/水制剂涂覆微突起材料。但是，涂层在基片上不均匀，很可能是由于制剂的高表面张力。因此，在甲基纤维素/水制剂中加入表面活性剂。在250毫升烧杯中，将0.86克

220UP(烷基多葡糖苷，60％活性，从Cognis公司购买)加到171.0克该甲基纤维素/水制剂。在搅拌约1.5小时之后，使用上述的相同程序测得表面张力和粘度分别为30达因/厘米和431厘泊。因此，在减少制剂的表面张力方面该表面活性剂是有效的。在下面表5中给出含水制剂每种组合物的计算浓度。

表5：含水制剂的组合物

使用#60单次缠绕的涂覆棒将含水制剂施加到微突起材料上。将已涂覆的件放到实验室用烘箱中在80℃下干燥约30分钟。干燥的甲基纤维素+

涂层与在例子1和2中描述的甲基纤维素+ME27720蜡涂层不同。例如，甲基纤维素+

涂层看来是脆性的并产生裂缝，或许是由于对微突起材料的粘着性差。在甲基纤维素+ME27720蜡涂层中没有发现这种情况。由涂覆后且干燥的件(2.10±0.04克)、未处理件(1.99±0.04克)、和含水制剂的组成计算出甲基纤维素+

涂料组合物的各组合物的浓度。结果列在下面表6中。

表6：涂料组合物的组合物

例子4

试验上面例子2中生产的机械连接系统的公构件的纤维拉出。特别是，通过手工地将2”×2”的样品件拉过尼龙织物件的表面使该2”×2”的样品件与该尼龙织物件接合。施加少量的压力以便保持突起与织物接合。在垂直方向重复上述的动作4到5次。

在公构件与尼龙织物接合之后，在中心区切出0.5英寸乘0.5英寸的公构件样品以便使在边缘附近可能发生的任何差别减至最小。然后在显微镜下检查样品和计算在突起中捕获的纤维。试验公构件的4个不同的样品。另外，还同样试验相同的未涂刷的公构件和用作对照。得到下面结果：

纤维拉出分析

如上所示，按照本发明涂覆的公构件与相同的未涂覆样品比较大大减轻了对尼龙材料的纤维拉出损伤。还观察到已涂覆的样品韧性增加，这表示实际上可能增加与母构件的接合。

例子5

还在电子扫描显微镜下检查上述例子1和2中制成的公构件。从视觉观察，主要到涂层在突起的上表面上相对较薄但相当均匀，但到接近顶端处渐变成更薄的层。涂层在突起的下面最厚。涂层的厚度在突起的顶端附近小于约1微米而在突起的基部附近约25微米。在突起的侧部通常有涂层厚度从约2微米到约10微米。

本发明所述技术领域的普通技术人员可以实践本发明这些和其它的改良和变化，而不会背离本发明的宗旨和范畴，它们更具体地记载在所附的权利要求书中。另外，应该理解各种实施例的各个方面可以整体或部分地相互交换。还有，本发明所述技术领域的普通技术人员将能理解上面的描述仅作为例子，无意限制在所附的权利要求书中描述的本发明。

Claims (24)

1.一种机械连接件，包括：

背衬材料；

从该背衬材料伸出的多个突起，该突起是由聚合物材料制成；

其中每个突起具有外表面；

其中突起的至少一部分外表面被改良以在该突起与未被改良的对应材料接合和脱离接合时减少该突起的外表面与该材料之间的表面力。

2.根据权利要求1所述的机械连接件，其特征在于，该突起的外表面已通过将改善接附性的组合物施加到该突起的至少一部分外表面的方式被改良。

3.根据权利要求2所述的机械连接件，其特征在于，所述改善接附性的组合物包括含有聚合物蜡、表面活性剂、多糖或它们混合物的涂层。

4.根据权利要求2所述的机械连接件，其特征在于，所述改善接附性的组合物包括甘油、一硬脂酸、失水山梨糖醇三硬脂酸酯、脂肪酸酯、季铵型表面活性剂、两性离子表面活性剂、含氟聚合物、硅氧烷、多糖、烷基多葡糖苷表面活性剂、石墨、或它们的混合物。

5.根据要求1所述的机械连接件，其特征在于，在接合或脱离接合期间该突起的至少一部分外表面塑性变形。

6.根据权利要求1所述的机械连接件，其特征在于，该突起的所述外表面的改良降低了突起的表面能。

7.根据权利要求1所述的机械连接件，其特征在于，在与邻近的表面接合或脱离接合期间突起的至少一部分外表面的改良转移到该邻近的表面。

8.根据权利要求1所述的机械连接件，其特征在于，通过使突起的横截面上的至少一个边缘圆润来对该突起的外表面进行改良。

9.根据前述权利要求1所述的机械连接件，其特征在于所述突起具有小于5mm的高度。

10.根据权利要求3所述的机械连接件，其特征在于，所述涂层包括聚合物蜡，而该聚合物蜡包括酰胺聚合物。

11.根据权利要求10所述的机械连接件，其特征在于，所述涂层还包括粘度改良剂。

12.根据权利要求11所述的机械连接件，其特征在于，所述粘度改良剂包括纤维素衍生物。

13.根据权利要求3所述的机械连接件，其特征在于，所述涂层包括所述表面活性剂，而该表面活性剂包括季铵表面活性剂、两性离子表面活性剂、或烷基多葡糖苷。

14.根据权利要求3所述的机械连接件，其特征在于，在所述突起表面上存在的所述涂层具有小于20微米的厚度。

15.根据权利要求3所述的机械连接件，其特征在于，所述涂层包含所述聚合物蜡，而该聚合物蜡包括聚乙烯、聚丙烯、聚酯、或它们的混合物。

16.根据权利要求3所述的机械连接件，其特征在于，所述涂层包含与所述表面活性剂结合的所述聚合物蜡。

17.根据权利要求1所述的机械连接件，其特征在于，通过将用于制成所述多个突起的所述聚合材料与改善接附性的组合物掺合，使该突起的外表面被改良。

18.根据权利要求17所述的机械连接件，其特征在于，所述改善接附性的组合物包括含氟聚合物、多糖、或硅氧烷。

19.根据前述权利要求1所述的机械连接件，其特征在于，通过使突起受到足够的热量的作用而使突起的至少一边缘变得更加圆润的方式，使得该突起的外表面被改良。

20.根据权利要求19所述的机械连接件，其特征在于，在受到足够的热量的作用之后至少某些所述突起具有圆形或卵形横截面。

21.一种机械连接系统，包括：

包括根据前述权利要求中任一项所述的机械连接件的公构件和能与该公构件接合的母构件。

22.根据权利要求21所述的机械连接系统，其特征在于，所述母构件包括纺织织物、针织织物、非织造纤网、或它们的组合。

23.一种吸收性制品，包括外覆盖层、衬里、定位在该外覆盖层和该衬里之间的吸收芯、定位在该外覆盖层上的根据前述权利要求中任一项所述的机械连接件。

24.根据权利要求23所述的吸收性制品，其特征在于，该吸收性制品包括妇女卫生制品。

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