CN105555524B - 具有包括与粘合剂互锁的底切特征结构的多层结构的制品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了具有多层结构的制品，所述多层结构包括(a)第一层，所述第一层由聚烯烃形成，并且包括底切特征结构，所述底切特征结构形成于一体化背衬上并从所述一体化背衬延伸；(b)第二层，所述第二层包括粘合剂，所述粘合剂在固化时的Shore D硬度大于59；以及(c)第三层，所述第三层包括基底。所述第二层与所述底切特征结构互锁，所述第三层附着到所述粘合剂，并且所述第二层设置于所述第一层与所述第三层之间。本发明还提供了一种方法，所述方法包括(a)将聚烯烃树脂沉积到模具腔中以形成第一层，所述第一层包括底切特征结构；(b)使所述第一层以至少150毫米/分钟的速率从所述模具腔脱模；(c)将固化性粘合剂施涂到所述底切特征结构以形成附接至所述第一层的第二层；以及(d)将包括基底的第三层附接至所述第二层。

Description

具有包括与粘合剂互锁的底切特征结构的多层结构的制品及 其制备方法
技术领域
本发明提供了具有多层结构的制品，该多层结构包括与粘合剂互锁的底切特征结构，以及制备此类制品的方法。
背景技术
当模制聚合物时，模具或工具通常被设计为允许聚合物在不变形的情况下脱模。通过在模具腔中包括脱模角(即，使得模制部分在腔开口处最宽，并且朝向腔的最深部分深入时逐渐变窄的锥形)，有助于在不变形的情况下脱模。
在一些情况下，特征结构被模制为具有形状：该形状中隆起或凹陷阻止模制特征结构从模具退出，并且该特征结构称为底切特征结构。底切特征结构包括例如钩形，因为钩向侧面弯曲，使得钩子的顶端悬挂于钩子的基部的侧面。底切特征结构还包括带顶盖的杆状物(如，具有头部的杆状物，该头部具有钉形状或蘑菇形状)，因为顶盖突出超过其所在的基部的直径。底切特征结构还包括漏斗形特征结构，其中该特征结构的直径从基部至顶端逐渐增大。底切特征结构通常难以脱模，因为该特征结构的突出部分通常不能在不损坏该特征结构或使其永久性变形的情况下从模具腔拉出。
已经开发出多种技术来克服底切特征结构的脱模困难。在一些情况下，模具由模制后可部分分解的多个部分构成，从而打开每个腔，并允许特征结构易于移除。此类方法可为有效的；然而，通常需要复杂的模具。或者，带顶盖的杆状物可这样制备：首先模制无底切的竖直杆状物，然后在脱模后通过单独的成形步骤给这些杆状物加顶盖。又一个通用方法涉及允许底切特征结构在脱模期间弯曲，然后利用聚合物的弹性使其恢复模制形状，例如使用钩形。通过这种方法形成的钩形在从钩子的基部移至钩子的顶端时，其横截面积保持不变或减小。钩形允许钩子通过弯曲和/或操纵钩子移出腔来脱模，从而将剪切应力和压缩应力减至最小。利用钩形作为底切特征结构的一个缺点是，当力小于其他底切特征结构诸如带顶盖的杆状物或漏斗的情况下，钩子通常会弯曲或损坏。
发明内容
本发明提供了具有层的制品，所述层包括与粘合剂互锁的底切特征结构。在第一方面，提供了包括多层结构的制品。该多层结构包括(a)第一层，其包括多个底切特征结构，所述底切特征结构形成于一体化背衬上并从其延伸，其中第一层由聚烯烃形成；(b)第二层，其包括固化时Shore D硬度大于59的粘合剂，其中第二层与所述多个底切特征结构互锁；以及(c)第三层，其包括基底。第三层附着到粘合剂，并且第二层设置于第一层与第三层之间。
在第二方面，提供了制备包括多层结构的制品的方法。该方法包括(a)将聚烯烃树脂沉积到模具腔中以形成第一层，该第一层包括多个底切特征结构，所述底切特征结构位于一体化背衬上并从其延伸；(b)使第一层以至少150毫米/分钟(mm/min)的速率从模具腔脱模；(c)将固化性粘合剂施涂到所述多个底切特征结构以形成附接至第一层的第二层，所述固化性粘合剂在固化时的ShoreD硬度大于59；以及(d)将包括基底的第三层附接至第二层。第二层设置于第一层与第三层之间。
附图说明
图1A是模具的局部剖视图。
图1B是填充有聚烯烃的图1A模具工具的局部剖视图。
图1C是图1B的模具工具的局部剖视图，其中聚烯烃正从该模具工具脱模。
图1D是图1C的模具工具的局部剖视图，其中聚烯烃已从该模具工具脱模。
图2是从一体化背衬延伸的具有杆状物和头部的底切特征结构的局部透视图。
图3是从一体化背衬延伸的具有漏斗形状的底切特征结构的局部透视图。
图4是聚丙烯层的一部分的光学显微图像，该聚丙烯层包括一体化形成的具有漏斗形状的底切特征结构。
图5A是第一层的局部透视图，其包括背衬和多个底切特征结构，每个底切特征结构均从背衬延伸并且具有漏斗形状。
图5B是包括图5A的第一层、还包括第二层的多层结构的局部透视图。
图5C是包括图5B的多层结构、还包括第三层的制品的局部透视图。
图6是根据比较例4的经砂磨形成粗糙聚烯烃表面的聚烯烃层横截面的荧光显微图像。
图7是根据实例7的聚烯烃第一层横截面的荧光显微图像，其包括背衬和多个底切特征结构，每个底切特征结构从背衬延伸并且具有漏斗形状。
图8是第一层横截面的光学显微图像，其包括具有钉子形状的底切特征结构阵列。
虽然可不按比例绘制的以上附图示出了本公开的各个实施例，但还可以想到其他的实施例，如在具体实施方式中所指出的。
具体实施方式
本发明提供了具有包括底切特征结构的层的制品及其制备方法，所述底切特征结构与粘合剂互锁。更具体地讲，该制品包括多层结构，该多层结构包括第一层、第二层和第三层。第一层由聚烯烃形成，并且包括多个底切特征结构。第二层包括与所述多个底切特征结构互锁的粘合剂。第三层包括基底，并且附着到粘合剂。因此，第二层设置于第一层与第三层之间。
本发明还提供了制备包括多层结构的制品的方法。该方法包括将聚烯烃树脂沉积到模具腔中以形成包括多个底切特征结构的第一层，所述底切特征结构位于一体化背衬上并从其延伸，使第一层以至少150毫米/分钟(mm/min)的速率从模具腔脱模。其次，将固化性粘合剂施涂到所述多个底切特征结构以形成附接至第一层的第二层，其中固化性粘合剂在固化时的Shore D硬度大于59。另外，将包括基底的第三层附接至第二层。第二层设置于第一层与第三层之间。
由端点表述的任何数值范围旨在包括所述范围的端点、所述范围内的所有数以及所述范围内的任何较窄的范围(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4和5)。除非另外指明，否则说明书和实施例中所使用的所有表达数量或成分、性质量度等的数值在一切情况下均应理解成由术语“约”所修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和附列实施例中列出的数值参数可以随本领域的技术人员使用本公开的教导内容寻求获得的所需特性而变化。在最低程度上，并且不试图将等同原则的应用限制到受权利要求书保护的实施例的范围内的条件下，至少应该根据所记录的数值的有效数位和通过惯常的四舍五入法来解释每一个数值参数。
对于以下定义术语的术语表，除非在权利要求书或说明书中的别处提供不同的定义，否则整个申请应以这些定义为准。
术语表
在整个说明书和权利要求书中所使用的某些术语虽然大部分为人们所熟知的，但可能仍然需要作出一些解释。应当理解，如本文所用的：
术语“一个(种)”和“该”与“至少一个(种)”可互换使用，意指一个(种)或多个(种)所描述的要素。
术语“和/或”意指任一者或两者。例如，表达“A和/或B”意指A、B，或A和B的组合。
术语“底切”是指阻止模制特征结构从模具腔退出的隆起或凹陷。
术语“底切特征结构”是指包括隆起或凹陷的元件，该隆起或凹陷阻止元件从模具腔退出。在一些情况下，元件的一部分是底切(如，钉子形状的头部部分)，而在其他情况下，整个元件是底切(如，漏斗形状)。
术语“杆状物”是指底切特征结构的主轴，该底切特征结构一体化形成于背衬上并从其延伸。
术语“头部”是指位于杆状物端部的底切特征结构的任选部分。
术语“倒转”是指一类底切特征结构，即，此类底切特征结构一体化形成于背衬上并从其延伸，其中横截面积从背衬近侧向背衬远侧逐渐增大。
术语“互锁”是指一个或多个底切特征结构直观地渗透至另一种材料(例如，粘合剂)，或一个或多个底切特征结构与另一种材料缠结。互锁提供了具有一个或多个底切特征结构的元件与另一种材料的机械相互作用。机械相互作用的程度越大，拉开互锁材料所需的力就越大。
术语“近侧”是指靠近原点(例如，背衬层)定位，而术语“远侧”是指远离原点定位。
在第一方面，提供了一种制品。更具体地讲，提供了一种包括多层结构的制品，该多层结构包括(a)第一层，其包括多个底切特征结构，所述底切特征结构形成于一体化背衬上并从其延伸，其中第一层由聚烯烃形成；(b)第二层，其包括固化时Shore D硬度大于59的粘合剂，其中第二层与所述多个底切特征结构互锁；以及(c)第三层，其包括基底，其中第三层附着到粘合剂，并且第二层设置于第一层与第三层之间。
在第二方面，提供了一种方法。更具体地讲，该方法包括(a)将聚烯烃树脂沉积到模具腔中以形成第一层，该第一层包括多个底切特征结构，所述底切特征结构位于一体化背衬上并从其延伸；(b)使第一层以至少150毫米/分钟(mm/min)的速率从模具腔脱模；(c)将固化性粘合剂施涂到所述多个底切特征结构以形成附接至第一层的第二层，所述固化性粘合剂在固化时的Shore D硬度大于59；以及(d)将包括基底的第三层附接至第二层，其中第二层设置于第一层与第三层之间。
本发明实施例的以下说明涉及上述方面中的一者或二者。
将低表面能(LSE)聚合物粘合至其他材料是一种挑战，在很多情况下，与LSE聚合物(例如，聚丙烯和聚乙烯)进行强结构粘合需要使用专门设计的粘合剂。如本文所用，术语“低表面能”是指主表面具有的表面能小于33毫牛/米(mN/m)的材料。此类粘合剂与常见的廉价粘合剂(例如，环氧树脂)相比较，后者所产生的与LSE聚合物的粘合通常相对较弱。本文提供的实施例允许使用多种不同的粘合剂，将低表面能聚合物粘合至其他材料(例如，基底)。在大多数实施例中，由聚烯烃形成的第一层是LSE聚合物。当包括粘合剂的第二层固化时，形成于一体化背衬上并从其延伸的底切特征结构嵌入硬化的粘合剂并且与粘合剂互锁。在这一点上，底切特征结构不能在无显著变形的情况下与粘合剂分离。这样的机械性互锁在聚合物和粘合剂之间形成了强粘合，这与聚合物和粘合剂之间的界面粘合无关，只要温度保持低于聚合物的软化点即可。
如上所述，相对于非底切特征结构，底切特征结构可能难以脱模，因为特征结构的变形涉及显著的压力和/或剪切应力。为适应这些较为严苛的应力，已发现必须保持相对精确的高温。此外，在这些高温下，脱模必须快速进行，以保持变形的弹性性质。
图1提供了示例性局部剖视图，其示出了根据本公开的方面形成具有底切特征结构的层的步骤。图1A示出了模具10的一部分的剖视图，该模具被形成为具有多个腔，图中仅显示了单个腔14。腔14终止于区域12，该区域被形成为在最终模制层上提供底切特征结构。如图1B所示，在使用中，模具10填充有聚烯烃树脂15以形成层17。聚烯烃15被填充到模具工具10中。如图1B所示，层17包括背衬19和一体化形成于背衬19上并从其延伸的杆状物16。杆状物16包括设置在杆状物16上、远离背衬19的头部18。在图1的实施例中，杆状物16和头部18一起提供底切特征结构11。
图1C示出了层17的脱模。具体地讲，控制模具10的温度，以使得聚烯烃15的温度在使其具有弹性的范围内。通常，将模具的温度保持在室温(如，约23-25℃)与低于聚烯烃15熔融温度(Tm)的温度之间。聚烯烃15的温度非常重要，因为如果温度过低，底切特征结构11可能永久性变形或在从腔14脱模时损坏。如果温度过高，底切特征结构11将不具有足够的弹性记忆来恢复其之前的模制形状并且/或者聚烯烃15的机械强度不足以耐受脱模力，这可导致层17的背衬19损坏。如图1C所示，适于聚烯烃15的温度范围允许底切特征结构11在从腔14移除期间暂时变形。接着，底切特征结构11恢复其脱模之前的模制形状，如图1D所示。具体地讲，图1D中示出的脱模层17与其在模具10中时具有相同的尺寸，具体地讲，底切特征结构11未变形或损坏。除聚烯烃15的温度之外，层17的脱模速率应大于最小速率，例如150毫米/分钟(mm/min)，使层17脱模时底切特征结构11的变形或损坏最小(优选无变形或损坏)。
聚烯烃树脂通常通过常规模制方法沉积到模具腔中，包括例如但不限于辊模、注模、挤出模制、真空模制或它们的组合。在某些实施例中，该方法包括在树脂沉积到模具腔中之前加热聚烯烃树脂，优选地加热至高于聚烯烃树脂熔融温度(Tm)的温度。在此类实施例中，该方法通常还包括在第一层从模具腔脱模之前，通过使模具腔温度保持在25℃与低于聚烯烃树脂Tm的温度之间来冷却模具腔中的聚烯烃树脂。在其他实施例中，该方法包括将树脂以固体形式沉积到模具腔中，并且在第一层从模具腔脱模之前使树脂适形于模具腔形状。在此类实施例中，该方法通常包括在模具腔中模制第一层期间，使模具腔温度保持在25℃与低于聚烯烃降解温度(Td)的温度之间，优选地在25℃与聚烯烃树脂Tm之间来加热模具腔中的聚烯烃树脂。模具腔温度比聚烯烃的Tm高得越多，则在脱模之前模具腔需要降低的温度越多。
据发现，进行脱模的温度会影响在底切特征结构的变形和/或底切特征结构的损坏最小的情况下脱模的能力。优选地，在进行脱模时，模具腔温度保持在聚烯烃树脂的Tm与比聚烯烃树脂Tm低30℃的温度之间。在某些实施例中，模具腔温度保持在50℃和200℃之间，或75℃和150℃之间，或100℃和150℃之间，或125℃和175℃之间，或150℃和175℃之间。更具体地讲，在某些实施例中，聚烯烃为聚丙烯，并且模具腔温度保持在130℃和170℃之间，或145℃和150℃之间，而在其他实施例中，聚烯烃为高密度聚烯烃(HDPE)，并且模具腔温度保持在110℃和135℃之间，或115℃和125℃之间。在某些实施例中，通过使模具的一个主表面经受高温来调节模具腔的温度。在另一个实施例中，通过将模具置于烘箱中来调节模具腔的温度。调节模具腔温度的其他各种方法可由技术专业人员确定。
据发现，进行脱模的速率也会影响在底切特征结构的变形最小和/或底切特征结构的损坏最小的情况下脱模的能力。优选地，第一层以至少150毫米/分钟(mm/min)、或至少200mm/min、或至少250mm/min、或至少300mm/min、或至少350mm/min、或至少400mm/min、或至少450mm/min、或至少500mm/min的速率从模具腔脱模。在某些实施例中，该方法包括第一层以150mm/min和550mm/min之间、或150mm/min和300mm/min之间、或350mm/min和550mm/min之间、或250mm/min和500mm/min之间的速率从模具腔脱模。
在多个实施例中，该方法还包括在第三层附接至第二层之后使固化性粘合剂固化。第二层主要通过粘合剂与多个底切特征结构的互锁附接至第一层。如本文所用，术语“互锁”是指一个或多个底切特征结构直观地渗透至另一种材料(例如，粘合剂)，或一个或多个底切特征结构与另一种材料缠结。互锁提供了具有一个或多个底切特征结构的元件与另一种材料的机械作用，虽然第二层的粘合剂可增强第一层与第二层之间的连接，但是互锁不依赖第二层的粘合性质来保持第一层与第二层之间的连接。
在大多数实施例中，多个底切特征结构中的每一个包括从一体化背衬延伸的杆状物，该一体化背衬是每个底切特征结构的主轴。图2提供了从一体化背衬24延伸的底切特征结构22(具有大致钉子样形状)的示例性局部透视图。该特征结构包括从背衬24延伸的杆状物26。任选地，一个或多个底切特征结构具有倒转形状，例如漏斗形状。
图3提供了从一体化背衬34延伸的具有漏斗形状的底切特征结构32的示例性局部透视图。该特征结构包括从背衬34延伸的杆状物36。所述多个底切特征结构的杆状物优选地均从一体化背衬以相同的角度延伸。在一个实施例中，所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的杆状物具有这样的形状：其横截面积从一体化背衬的近侧向一体化背衬的远侧逐渐增大。这种形状的一个例子是图3所示的漏斗形状。所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的杆状物通常包括单个轴，该轴具有一个或多个圆形横截面。图2和图3各自示出了具有杆状物的底切特征结构，所述杆状物包括具有超过一个圆形横截面的单个轴；具体地讲，图2中杆状物26的横截面从一体化背衬24的近侧向背衬24的远侧逐渐减小，并且图3中杆状物36的横截面从一体化背衬34的近侧向背衬34的远侧逐渐增大。
在某些实施例中，所述多个底切特征结构中的每一个底切特征结构包括形成于杆状物上的头部，该头部定位于一体化背衬的远侧。所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的头部优选地具有的横截面积大于杆状物的横截面积，并且每个头部从杆状物沿至少三个方向径向延伸。所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的头部具有一个或多个圆形横截面。再次参见图2，底切特征结构22包括形成于杆状物26上并且定位于一体化背衬24远侧的头部28，其中头部28具有的圆形横截面积大于杆状物26的横截面积，每个头部28从杆状物沿至少三个方向径向延伸。所述多个包括头部的底切特征结构通常具有钉子形状、蘑菇形状或它们的组合。例如，参见图8，提供了第一层80的横截面的光学显微图像，第一层由聚丙烯形成，包括背衬82和底切特征结构84阵列，每个底切特征结构具有钉子形状，每个底切特征结构84各自包括杆状物86和设置在杆状物88上的头部，其根据本公开的实施例制造。
在某些实施例中，所述多个底切特征结构中每一个的头部从杆状物延伸0.005in(0.127mm)和0.1in(2.54mm)之间、或0.02in(0.508mm)和0.1in(2.54mm)之间、或0.005in(0.127mm)和0.05in(1.27mm)之间、或0.01in(0.254mm)和0.05in(1.27mm)之间的距离。头部从杆状物延伸更长的距离使得在底切特征结构脱模期间增加了互锁的潜力，并且伴随着头部变形和/或损坏的可能性增加。
脱模工艺偶尔导致一体化形成于背衬上的一个或多个单独的底切特征结构的变形和/或损坏。因此，变形和/或损坏的底切特征结构具有的几何形状与脱模时未变形和/或损坏的底切特征结构不同。如本文所用，术语“相同的几何形状”是指具有基本上相同形状的结构，其中差异或不同点的显著性不充分，以至于对底切特征结构与粘合剂之间的互锁程度无影响。例如，由于用于形成工具的工艺而造成的模具的多个模具腔之间的微小差异(诸如定位于杆状物部分上的头部部分的微小变化)，导致具有微小结构变化的底切特征结构尽管不具有绝对相同的几何形状，但也涵盖在术语“相同的几何形状”中。相似地，脱模期间的一些永久性变形(例如，底切特征结构的头部原来平坦的顶部产生一些凹陷，或底切特征结构的远侧端部产生粗糙的边缘)不会影响底切特征结构与粘合剂之间的互锁程度。相比之下，完全损坏或弯曲以使得底切特征结构不再具有底切特征的杆状物和/或头部的部分不涵盖在术语“相同的几何形状”中。
变形、损坏或二者兼有的底切特征结构越少，第一层与第二层之间的粘合越强。通常，底切特征结构的50％至100％具有相同的几何形状，或底切特征结构的60％至100％、或70％至100％、或80％至100％、或90％至100％、或60％至90％、或70％至90％、或80％至90％具有相同的几何形状。或者，底切特征结构的1％至49％具有彼此不同的几何形状。
图5提供了示例性局部透视图，其示出了根据本公开的各方面形成包括多层结构的制品的步骤。图5A提供了第一层52的局部透视图，该第一层由聚烯烃形成，包括背衬53和一体化形成于背衬53上并从其延伸的多个底切特征结构54。底切特征结构54各自具有倒转形状，即漏斗形状。图5B提供了两层多层结构56的局部透视图，其包括第一层52和第二层55。第二层55是固化性粘合剂，其施涂到所述多个底切特征结构54以形成附接至第一层52的第二层55。在多个实施例中，粘合剂接触所述多个底切特征结构54的表面和背衬53的至少一部分表面。图5C提供了制品57的局部透视图，其包括三层多层结构，包括第一层52、第三层58以及设置于第一层52与第三层58之间的第二层55。第三层58是基底，优选地为非低表面能材料。
在多个实施例中，该方法还包括在第三层附接至第二层之后使粘合剂固化。第二层主要通过粘合剂与多个底切特征结构的互锁附接至第一层。如本文所用，术语“互锁”是指一个或多个底切特征结构直观地渗透至另一种材料(例如，粘合剂)，或一个或多个底切特征结构与另一种材料缠结。互锁提供了具有一个或多个底切特征结构的元件与另一种材料的机械作用，虽然第二层的粘合剂可增强第一层与第二层之间的连接，但是互锁不依赖第二层的粘合性质来保持第一层与第二层之间的连接。在大多数实施例中，粘合剂覆盖底切特征结构，使得有更大的粘合剂表面积接触基底。
可使用制品57和/或在任选地粘合剂固化后测试其机械性能。此类制品57提供了将第一层52的低表面能材料(即，聚烯烃)附接至第三层58的基底的实用方式。更具体地讲，第二层55的粘合剂利用具有经固化的粘合剂的底切特征结构54的机械互锁粘合至第一层52，而第二层55的粘合剂通过常规粘合方法粘合至第三层58。
在某些实施例中，所述多个底切特征结构中的每一个底切特征结构从一体化背衬延伸0.001英寸(in)(0.0254毫米(mm))和0.25in(6.35mm)之间、或0.01in(0.254mm)和0.1in(2.54mm)之间、或0.005in(0.127mm)和0.05in(1.27mm)之间、或0.07in(1.78mm)和0.25in(2.54mm)之间的距离。在优选的实施例中，所述多个底切特征结构中的每一个从一体化背衬延伸相同的距离，或所述多个底切特征结构的至少90％从一体化背衬延伸的距离在所有底切特征结构平均距离的20％之内。根据本公开的底切特征结构从一体化背衬的延伸与现有尝试相比，增强了两种材料之间的粘合强度，其中一种材料的表面在尝试形成表面的裂纹时变粗糙。例如，图6是根据下文进一步讨论的比较例4的聚烯烃层62的横截面的荧光显微图像，该聚烯烃层经砂磨形成粗糙聚烯烃表面63，如下文更详细地讨论。环氧树脂粘合剂层64附接至聚烯烃层62，并且钢基底66附接至环氧树脂粘合剂层64。相比之下，图7是根据下文进一步讨论的实例7的制品70的横截面的荧光显微图像，该制品包括聚烯烃第一层72，所述聚烯烃第一层包括背衬74和多个底切特征结构75，每个底切特征结构具有漏斗形状并且从背衬延伸。环氧树脂粘合剂层76与所述多个底切特征结构75互锁，并且钢基底78附接至环氧树脂粘合剂层76。
所述多个底切特征结构在背衬上的排列不受具体限制。在一些实施例中，底切特征结构以重复图案定位于一体化背衬上，例如包括所述多个底切特征结构中每一个的重复图案，这些底切特征结构与每一个紧邻的底切特征结构等距设置。这样的图案在例如图4中示出，该图是聚丙烯层42的一部分的光学显微图像，所述聚丙烯层包括一体化形成的漏斗形底切特征结构44。或者，在一些实施例中，底切特征结构以随机的排列方式定位于一体化背衬上。
如上文所指出的那样，第一层包含聚烯烃。聚烯烃不受具体限制。在某些实施例中，聚烯烃具有介于0.1克/10分钟和10克/10分钟(g/10min)之间、或介于0.5g/10min和5g/10min之间、或介于0.1g/10min和4g/10min之间的熔融指数。当熔融指数大于约10g/10min时，许多(如，超过50％)底切特征结构在脱模期间变形或损坏。当熔融指数小于约0.1g/10min时，树脂可能过于粘稠，以至于不能有效填充模具腔。优选地，聚烯烃具有59或更大、或大于65、或大于70、或大于75、或大于80的Shore D硬度。合适的聚烯烃树脂包括例如但不限于聚丙烯(如，聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物和/或包含聚丙烯的共混物)、聚乙烯(如，聚乙烯均聚物、聚乙烯共聚物、高密度聚乙烯(HDPE)和/或中密度聚乙烯(MDPE))以及它们的组合。然而，对于线性低密度聚乙烯(LDPE)，未发现使LDPE具有足够的弹性以适合作为聚烯烃的温度范围。
粘合剂不受具体限制；例如，合适的粘合剂包括环氧树脂、聚脲、丙烯酸类、氰基丙烯酸酯、聚酰胺、酚醛树脂、聚酰亚胺或聚氨酯。在一些实施例中，粘合剂具有大于59、或大于65、或大于70、或大于75、或大于80的Shore D硬度(固化时)。使用Shore D硬度为59或更小的粘合剂可能会导致制品的完整性不足，以至于在加载制品时不能抵抗损坏。硬度计硬度是材料抵抗凹陷的测量值，并且通常根据ASTM D2240进行，诸如Shore D硬度。许多市售材料具有最大为85的报告Shore D硬度值。弹性模量是用于表征聚合物材料例如粘合剂的另一个常见性质。例如，通常根据ASTM D 638测量弹性模量(E0，单位为兆帕斯卡(MPa))。弹性模量可使用以下公式转换为Shore D硬度：log E0＝0.0235S–0.6403；其中E0为弹性模量，S为Shore D硬度+50(“Durometer Hardness And The Stress-Strain Behavior OfElastomeric Materials”,Qi,H.J.；Joyce,K；Boyce,M.C.；Rubber Chemistry andTechnology,vol.76,pp.419-435,2002(“弹性体材料的硬度计硬度和剪切应力行为”，Qi,H.J.、Joyce,K、Boyce,M.C.，《橡胶化学和技术》，第76卷，第419-435页，2002年))。
粘合剂可包括热固性材料或热塑性材料。如本文所用，术语“材料”是指单体、低聚物、预聚物和/或聚合物。如本文所用，术语“热固性”是指材料经过固化反应后导致在粘合时发生化学变化，并且材料硬度增加。如本文所用，术语“热固性材料”是指已固化的热固性材料。热固性材料通常通过可以在热量或光化辐射(诸如UV、可见光、红外光、微波或X射线能量)的作用下粘合。热固性材料也可通过将两种反应性组分混合，例如通过将单体混合物或低聚物混合物与固化剂混合物混合来引起固化。粘合剂层可包含任选的添加剂，就包含热固性材料的粘合剂材料而言，还可包含一种或多种固化剂。
如本文所用，术语“热塑性”是指材料在热的作用下发生物理变化，即材料在粘合时流动，但在冷却后回到其初始的非流动状态。热塑性材料通常在热的作用下粘合。热塑性粘合剂可包括热熔融粘合剂。优选地，本公开的热熔融粘合剂在使用温度下具有的硬度或模量匹配或超出聚烯烃基底的性质。这些热熔融粘合剂优选地包含聚酰胺和聚酯。
本公开的粘合剂可包括热粘合性层，其在施加热时经历粘度的初始减少，从而促进基底的润湿并增强粘附，就例如热固性材料而言，引起固化反应。光化辐射(例如UV、可见光或红外光)、微波或X射线能量、或它们的组合可用于活化或完成粘合。
热固性材料
包含热固性材料的粘合剂优选地在附着到(非聚烯烃)基底后，根据ASTM D-1002-94，在室温(大约23℃±3℃)下，具有接近或超过基底的内部强度(通常为抗拉强度)的重叠剪切强度，其中基底的强度至少等同于预期应用中采取的形式。根据ASTM D-1002-94，重叠剪切强度为至少约6.9MPa的粘合剂在室温(大约23℃±3℃)下被视为结构粘合剂，如A.V.Pocius,“Adhesion and Adhesives Technology,”Hanser/Gardner 1997,p.183(A.V.Pocius，“粘合和粘合剂技术”，Hanser/Gardner出版社，1997年，第183页)中所述。
合适的热固性材料包括环氧化物、聚氨酯、氰酸酯、聚酰亚胺、双马来酰亚胺、酚醛树脂(包括腈酚醛树脂)、以及它们的任意组合。
环氧化物
合适的环氧化物包括那些包含至少两个1,2-环醚的环氧化物。这类化合物可以是饱和的或非饱和的、脂肪族、芳族的或杂环的，或可包括它们的组合。合适的环氧化物在室温下可以是固态或液态的。
优选包含至少两个环氧基的化合物(即，聚环氧化合物)。可以使用环氧基化合物的组合，可以在组合中使用具有一个或少于两个官能团的环氧化物，只要混合物中环氧基官能团的总数至少为两个。聚合的环氧化物包括具有末端环氧基团的直链聚合物(例如，聚氧化亚烷基二醇的二缩水甘油醚)、具有骨架环氧乙烷单元的聚合物(例如，聚丁二烯聚环氧化物)和具有侧环氧基团的聚合物(例如，甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚合物或共聚物)。本公开还涵盖使用具有环氧基官能团之外的官能团的材料，但所述材料基本上不与环氧基官能团发生反应，例如，同时含有环氧基官能团和丙烯酸官能团的材料。任选的添加剂是核/壳增韧剂。
市售的合适的基于环氧化物的粘合剂的例子包括可从美国明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN)以商品名“3M SCOTCH-WELD环氧树脂粘合剂”(3MSCOTCH-WELD EPOXY ADHESIVE)商购获得的那些。
聚氨酯材料
如本文所用，术语“聚氨酯材料”是指由包含至少两个异氰酸酯基团(-N＝C＝O)的化合物(在本文中被称为“异氰酸酯”)与包含至少两个含活性氢基团的化合物的反应产物制成的聚合物。含活性氢基团的例子包括伯醇、仲醇、酚和水。其他含活性氢基团包括伯胺和仲胺，其与异氰酸酯反应生成脲键，从而得到聚脲。多种异氰酸酯封端材料和适当的共反应物是众所周知的，并且其中许多可商购获得(参见例如Gunter Oertel,“PolyurethaneHandbook”,Hanser Publishers,Munich(1985)(Gunter Oertel，“聚氨酯手册”，翰思出版社，慕尼黑，1985年))。聚氨酯粘合剂可包括双组分室温固化粘合剂。聚氨酯粘合剂还可包括在加热后施涂的单组分湿固化粘合剂，包括可从美国明尼苏达州圣保罗的3M公司(3Mcompany,St.Paul,MN)以商品名“3M SCOTCH-WELD聚氨酯反应型粘合剂”(3M SCOTCH-WELDPOLYURETHANE REACTIVE ADHESIVES)商购获得的那些。
氰酸酯材料
合适的氰酸酯材料(单体和低聚物)是具有两个或更多个–O-CN官能团的那些。合适的氰酸酯化合物包括：1,3-二氰酸苯、1,4-二氰酸苯、2-叔丁基-1,4-二氰酸苯、2,4-二甲基-1,3-二氰酸苯、2,5-二叔丁基-1,4-二氰酸苯、四甲基-1,4-二氰酸苯、4-氯-1,3-二氰酸苯、1,3,5-三氰酸苯、2,2--二氰酸联苯、4,4-二氰酸联苯、3,3',5,5’-四甲基-4,4’-二氰酸联苯、1,3-二氰酸萘、1,4-二氰酸萘、1,5-二氰酸萘、1,6-二氰酸萘、1,8-二氰酸萘、2,6-二氰酸萘、2,7-二氰酸萘、1,3,6-三氰酸萘、双(4-氰酸苯基)甲烷、双(3-氯-4-氰酸苯基)甲烷、双(3,5-二甲基-4-氰酸苯基)甲烷、1,1-双(4-氰酸苯基)乙烷、2,2-双(4-氰酸苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二溴-4-氰酸苯基)丙烷、2,2-双(4-氰酸苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、双(4-氰酸苯基)醚、双(4-氰酸苯氧基苯氧基)苯、双(4-氰酸苯基)酮、双(4-氰酸苯基)硫醚、双(4-氰酸苯基)砜、三(4-氰酸苯基)亚磷酸酯和三(4-氰酸苯基)亚磷酸酯。酚醛预缩合物与卤代氰化物反应得到的聚氰酸酯化合物也是合适的。
酚醛树脂材料
合适的酚醛树脂在“Encyclopedia of Polymer Science and Engineering”,Volume 11,John Wiley&Sons,Inc.(New York,1988),pp.45-92(“聚合物科学和工程百科全书”，第11卷，约翰·威利父子出版公司，纽约，1988年，第45-92页)中进行了大致描述。
基于酚醛树脂的树脂在Alphonsus V.Pocius,“Adhesion and AdhesivesTechnology:An Introduction”,Hanser Publishers(New York,1997),pp.185-188(Alphonsus V.Pocius，“粘合和粘合剂技术：导论”，翰思出版社，纽约，1997年，第185-188页)中进行了大致描述。合适的酚醛树脂材料是以酚和甲醛的反应产物制备的，包括甲阶酚醛树脂和线性酚醛树脂。酚的例子包括苯酚、间苯二酚、对位取代苯酚、甲酚以及双酚A和双酚A的单缩水甘油醚的反应产物。
合适的双马来酰亚胺材料也称为N,N'-双马来酰亚胺单体和预聚物，其例子包括1,2-乙二胺、1,6-己二胺、三甲基-1,6-己二胺、1,4-苯二胺、4,4'-亚甲基-双(苯胺)、2-甲基-1,4-苯二胺、3,3'-亚甲基-双(苯胺)、3,3'-磺酰基-双(苯胺)、4,4'-磺酰基-双(苯胺)、3,3'-氧-双(苯胺)、4,4'-氧-双(苯胺)、4,4'-亚甲基-双(环己胺)、1,3-苯二甲胺、1,4-苯二甲胺、4,4'-环己烷-双(苯胺)、以及它们的混合物的N,N'-双马来酰亚胺。
用于热固性材料的固化剂
热固性粘合剂层优选地包括热固性材料和一种或多种固化剂。术语“固化剂”应用范围广泛，不仅包括那些传统上被认为是固化剂的材料，还包括催化或加速可固化材料反应的材料，以及可以同时作为固化剂和催化剂或促进剂的材料。还可以组合使用两种或更多种固化剂。
本公开所用的固化剂可包括热活化固化剂，其表现出潜在的热反应性；即，它们主要在高温(优选地至少80℃的温度)下反应，或仅在活化步骤例如暴露于光化辐射后在低温下反应。本公开所用的固化剂可包括在涂覆到基底上之前与热固性材料混合，从而导致粘合剂在室温下固化的固化剂。本领域的技术人员将很容易理解适合每类热固性材料的固化剂。
用于环氧化物聚合的合适固化剂包括多元酸及其酸酐；含氮固化剂；铝、硼、锑和钛的含氯、溴和氟的路易斯酸；质子酸或路易斯酸的光化学活化生成剂；以及如上所述的酚醛树脂材料。
用于聚氨酯材料的合适固化剂包括含氮固化剂，所述含氮固化剂如上文所述与环氧化物(其在解封闭反应得到脲之后可与封闭的异氰酸酯基团反应)以及例如包含可与异氰酸酯反应的羟基(如，酚)或硫醇官能团的材料一起使用。质子酸或路易斯酸的光化学活化生成剂可用于增强这些反应。
用于氰酸酯材料的合适固化剂包括含氮固化剂，所述含氮固化剂如上文所述可与环氧化物以及可热活化或光化学活化的固化剂一起使用。此类固化剂的例子包括含有环戊二烯基团(C5H5)和环戊二烯基团衍生物的有机金属化合物。
用于酚醛树脂材料和腈酚醛树脂材料的合适固化剂包括六亚甲基四胺(甲醛的潜在来源)以及有机酸(如磷酸、对甲苯磺酸和水杨酸)和金属氧化物(如氧化锌和氧化镁)的组合。
用于双马来酰亚胺材料的合适固化剂包括含氮固化剂，所述含氮固化剂如上文所述可与环氧化物以及烯丙基酚的潜在来源一起使用。
丙烯酸类
合适的丙烯酸类粘合剂包括自由基固化丙烯酸和氰基丙烯酸酯。如本文所用，术语“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和甲基丙烯酸。可用于本公开的(甲基)丙烯酸酯优选地生成硬度或模量匹配或超出聚烯烃基底的性质的聚合物。丙烯酸类粘合剂可包括常规添加剂，诸如增塑剂、增韧剂、流动改性剂、中和剂、稳定剂、抗氧化剂、填充剂、着色剂等等。
合适的自由基固化丙烯酸可包括但不限于甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯。多官能(甲基)丙烯酸酯可任选地作为交联剂包括在内。这些多官能(甲基)丙烯酸酯可包括但不限于乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四丙烯酸季戊四醇酯、1,2-乙二醇二丙烯酸酯、环氧乙烷改性的双酚A的二甲基丙烯酸酯和环氧乙烷改性的双酚A的二丙烯酸酯。
(甲基)丙烯酸类粘合剂可通过自由基引发的聚合反应而固化。在一类聚合反应中，通过氧化还原反应生成自由基。氧化还原引发剂可包括过氧化物、氢过氧化物、金属离子、糖精和N,N-二甲基-对甲苯胺。自由基可在双组分粘合剂体系(混合后在室温下固化)或单组分粘合剂体系中生成。由(甲基)丙烯酸类粘合剂单体生成可用于本公开的聚合物的聚合反应可使用热能、电子束辐射、紫外线辐射等等进行。此类聚合可通过聚合引发剂促进，该聚合引发剂可为热引发剂或光引发剂。合适的光引发剂的例子包括但不限于诸如安息香甲醚和安息香异丙醚的安息香醚、诸如茴香偶姻甲醚的取代安息香醚、诸如2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮的取代苯乙酮、和诸如2-甲基-2-羟基苯丙酮的取代α-酮醇。
氰基丙烯酸酯粘合剂可包括氰基丙烯酸甲酯和氰基丙烯酸乙酯以及其他氰基丙烯酸酯。它们可任选地包括添加剂，诸如氢醌。优选地，氰基丙烯酸酯粘合剂选自多个公司以商品名Super Glue Gel出售的粘合剂，它们具有增强的粘度和适当长度的粘合层。
基底不受具体限制，并且优选地包括非LSE聚合物的材料。合适的基底包括例如但不限于玻璃、金属、陶瓷、木材、丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、纸板、皮革、泡沫、织物、丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物、聚氯乙烯或它们的组合。优选地，基底包括至少一个平坦的主表面。
制品的有利方面是，引入底切特征结构得到表现出如180°剥离测试所测得至少50牛(N)，或如180°剥离测试所测得至少100N、或至少150N、或至少200N、或至少250N、或至少300N的峰值载荷的制品。相似地，引入底切特征结构得到表现出如重叠剪切测试所测得至少1000牛(N)，或如重叠剪切测试所测得至少1500N、或至少200N、或至少2500N的峰值载荷的制品。在经受高峰值载荷时，制品的损坏模式根据制品的具体材料而变化。例如，制品任选地通过以下方式损坏：底切特征结构变形和/或损坏、基底弯曲(例如，变形)、基底损坏和/或粘合剂与基底之间的粘合失效。下文所描述的各项为制品或制备制品的方法。
项目1是一种包括多层结构的制品，该多层结构包括(a)第一层，其包括多个底切特征结构，所述底切特征结构形成于一体化背衬上并从其延伸，其中第一层由聚烯烃形成；(b)第二层，其包括固化时Shore D硬度大于59的粘合剂，其中第二层与所述多个底切特征结构互锁；以及(c)第三层，其包括基底。第三层附着到粘合剂，并且第二层设置于第一层与第三层之间。
项目2是根据项目1所述的制品，其中所述多个底切特征结构中的每一个底切特征结构包括从一体化背衬延伸的杆状物。
项目3是根据项目2所述的制品，其中杆状物具有倒转形状。
项目4是根据项目3所述的制品，其中所述倒转形状包括漏斗形状。
项目5是根据项目2至4中任一项所述的制品，其中所述多个底切特征结构的杆状物均从一体化背衬以相同的角度延伸。
项目6是根据项目2至5中任一项所述的制品，其中所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的杆状物具有这样的形状：其横截面积从一体化背衬的近侧向一体化背衬的远侧逐渐增大。
项目7是根据项目2至6中任一项所述的制品，其中所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的杆状物具有包括一个或多个圆形横截面的单个轴。
项目8是根据项目2至7中任一项所述的制品，其中所述多个底切特征结构中的每一个底切特征结构包括形成于杆状物上的头部，所述头部定位于一体化背衬的远侧。
项目9是根据项目8所述的制品，其中所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的头部具有的横截面积大于杆状物的横截面积，并且每个头部从杆状物沿至少三个方向径向延伸。
项目10是根据项目8或项目9所述的制品，其中所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的头部具有一个或多个圆形横截面。
项目11是根据项目8至10中任一项所述的制品，其中所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的头部从杆状物延伸介于0.005in(0.127mm)和0.1in(2.54mm)之间的距离。
项目12是根据项目8至11中任一项所述的制品，其中所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的头部从杆状物延伸介于0.02in(0.508mm)和0.1in(2.54mm)之间的距离。
项目13是根据项目8至11中任一项所述的制品，其中所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的头部从杆状物延伸介于0.005in(0.127mm)和0.05in(1.27mm)之间的距离。
项目14是根据项目8至11中任一项所述的制品，其中所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的头部从杆状物延伸介于0.01in(0.254mm)和0.05in(1.27mm)之间的距离。
项目15是根据项目1至14中任一项所述的制品，其中所述多个底切特征结构具有钉子形状、蘑菇形状或它们的组合。
项目16是根据项目1至15中任一项所述的制品，其中所述底切特征结构的50％至100％具有相同的几何形状。
项目17是根据项目1至16中任一项所述的制品，其中所述底切特征结构的1％至49％具有彼此不同的几何形状。
项目18是根据项目1至17中任一项所述的制品，其中所述多个底切特征结构中的每一个底切特征结构从一体化背衬延伸相同的距离。
项目19是根据项目1至17中任一项所述的制品，其中所述多个底切特征结构的至少90％从一体化背衬延伸的距离在所有底切特征结构的平均距离的20％之内。
项目20是根据项目1至19中任一项所述的制品，其中所述多个底切特征结构中的每一个底切特征结构从一体化背衬延伸介于0.001英寸(in)(0.0254毫米(mm))和0.25in(6.35mm)之间的距离。
项目21是根据项目1至20中任一项所述的制品，其中所述多个底切特征结构中的每一个底切特征结构从一体化背衬延伸介于0.01in(0.254mm)和0.1in(2.54mm)之间的距离。
项目22是根据项目1至19中任一项所述的制品，其中所述多个底切特征结构中的每一个底切特征结构从一体化背衬延伸介于0.005in(0.127mm)和0.05in(1.27mm)之间的距离。
项目23是根据项目1至19中任一项所述的制品，其中所述多个底切特征结构中的每以个底切特征结构从所述一体化背衬延伸0.07in(1.78mm)和0.25in(2.54mm)之间的距离。
项目24是根据项目1至23中任一项所述的制品，其中所述多个底切特征结构以重复图案定位于一体化背衬上。
项目25是根据项目24所述的制品，其中所述重复图案包括所述多个底切特征结构的每一个底切特征结构，所述底切特征结构中的每一个底切特征结构与紧邻的底切特征结构中的每一个等距设置。
项目26是根据项目1至23中任一项所述的制品，其中所述多个底切特征结构以随机的排列方式定位于一体化背衬上。
项目27是根据项目1至26中任一项所述的制品，其中聚烯烃包括聚丙烯或聚乙烯。
项目28是根据项目1至27中任一项所述的制品，其中聚烯烃包括高密度聚乙烯(HDPE)。
项目29是根据项目1至27中任一项所述的制品，其中聚烯烃包括聚丙烯共聚物。
项目30是根据项目1至27中任一项所述的制品，其中聚烯烃包括聚丙烯均聚物。
项目31是根据项目1至30中任一项所述的制品，其中所述粘合剂包括环氧树脂、聚脲、丙烯酸类、氰基丙烯酸酯、聚酰胺、酚醛树脂、聚酰亚胺或聚氨酯。
项目32是根据项目1至31中任一项所述的制品，其中粘合剂包括环氧树脂。
项目33是根据项目1至32中任一项所述的制品，其中粘合剂的ShoreD硬度大于75。
项目34是根据项目1至33中任一项所述的制品，其中粘合剂的ShoreD硬度大于80。
项目35是根据项目1至34中任一项所述的制品，其中基底包括玻璃、金属、陶瓷、木材、丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、纸板、皮革、泡沫、织物、丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物、聚氯乙烯或它们的组合。
项目36是根据项目1至35中任一项所述的制品，其中该制品表现出如180°剥离测试所测得至少50牛(N)的峰值载荷。
项目37是根据项目1至36中任一项所述的制品，其中该制品表现出如180°剥离测试所测得至少100N的峰值载荷。
项目38是根据项目1至37中任一项所述的制品，其中该制品表现出如180°剥离测试所测得至少150N的峰值载荷。
项目39是根据项目1至37中任一项所述的制品，其中该制品表现出如180°剥离测试所测得至少200N的峰值载荷。
项目40是根据项目1至38中任一项所述的制品，其中该制品表现出如180°剥离测试所测得至少250N的峰值载荷。
项目41是根据项目1至40中任一项所述的制品，其中该制品表现出如180°剥离测试所测得至少300N的峰值载荷。
项目42是根据项目1至41中任一项所述的制品，其中该制品表现出如重叠剪切测试所测得至少1000牛(N)的峰值载荷。
项目43是根据项目1至42中任一项所述的制品，其中该制品表现出如重叠剪切测试所测得至少1500N的峰值载荷。
项目44是根据项目1至43中任一项所述的制品，其中该制品表现出如重叠剪切测试所测得至少2000N的峰值载荷。
项目45是根据项目1至44中任一项所述的制品，其中该制品表现出如重叠剪切测试所测得至少2500N的峰值载荷。
项目46是一种形成具有多层结构的制品的方法，该方法包括(a)将聚烯烃树脂沉积到模具腔中以形成第一层，该第一层包括多个底切特征结构，所述底切特征结构位于一体化背衬上并从其延伸；(b)使第一层以至少150毫米/分钟(mm/min)的速率从模具腔脱模；(c)将固化性粘合剂施涂到所述多个底切特征结构以形成附接至第一层的第二层，所述固化性粘合剂在固化时的Shore D硬度大于59；以及(d)将包括基底的第三层附接至第二层。第二层设置于第一层与第三层之间。
项目47是根据项目46所述的方法，其中所述多个底切特征结构中的每一个底切特征结构包括从一体化背衬延伸的杆状物。
项目48是根据项目47所述的方法，其中杆状物具有倒转形状。
项目49是根据项目48所述的方法，其中所述倒转形状包括漏斗形状。
项目50是根据项目47至49中任一项所述的方法，其中所述多个底切特征结构的杆状物均从一体化背衬以相同的角度延伸。
项目51是根据项目47至50中任一项所述的方法，其中所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的杆状物具有这样的形状：其横截面积从一体化背衬的近侧向一体化背衬的远侧逐渐增大。
项目52是根据项目47至51中任一项所述的方法，其中所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的杆状物具有包括一个或多个圆形横截面的单个轴。
项目53是根据项目47至52中任一项所述的方法，其中所述多个底切特征结构中的每一个底切特征结构包括形成于杆状物上的头部，所述头部定位于一体化背衬的远侧。
项目54是根据项目53所述的方法，其中所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的头部具有的横截面积大于杆状物的横截面积，并且每个头部从杆状物沿至少三个方向径向延伸。
项目55是根据项目53或项目54所述的方法，其中所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的头部具有一个或多个圆形横截面。
项目56是根据项目53至55中任一项所述的方法，其中所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的头部从杆状物延伸介于0.005in(0.127mm)和0.1in(2.54mm)之间的距离。
项目57是根据项目53至56中任一项所述的方法，其中所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的头部从杆状物延伸介于0.02in(0.508mm)和0.1in(2.54mm)之间的距离。
项目58是根据项目53至56中任一项所述的方法，其中所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的头部从杆状物延伸介于0.005in(0.127mm)和0.05in(1.27mm)之间的距离。
项目59是根据项目53至56中任一项所述的方法，其中所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的头部从杆状物延伸介于0.01in(0.254mm)和0.05in(1.27mm)之间的距离。
项目60是根据项目46至59中任一项所述的方法，其中所述多个底切特征结构具有钉子形状、蘑菇形状或它们的组合。
项目61是根据项目46至60中任一项所述的方法，该方法还包括在将聚烯烃树脂沉积到模具腔中之前，将树脂加热至高于聚烯烃树脂熔融温度(Tm)的温度。
项目62是根据项目46至61中任一项所述的方法，该方法还包括在第一层从模具腔脱模之前，通过使模具腔温度保持在25℃与低于所述聚烯烃树脂Tm的温度之间来冷却模具腔中的聚烯烃树脂。
项目63是根据项目46至62中任一项所述的方法，其中第二层通过粘合剂与所述多个底切特征结构的互锁附接至第一层。
项目64是根据项目46至63中任一项所述的方法，其中当进行脱模时，模具腔温度保持在聚烯烃树脂的Tm与比聚烯烃树脂Tm低30℃的温度之间。
项目65是根据项目46至64中任一项所述的方法，该方法还包括在将第三层附接至第二层之后固化所述固化性粘合剂。
项目66是根据项目46至65中任一项所述的方法，其中聚烯烃具有介于0.1克/10分钟和10克/10分钟(g/10min)之间的熔融指数。
项目67是根据项目46至66中任一项所述的方法，其中聚烯烃具有介于0.5g/10min和5g/10min之间的熔融指数。
项目68是根据项目46至66中任一项所述的方法，其中聚烯烃具有介于0.1g/10min和4g/10min之间的熔融指数。
项目69是根据项目46至68中任一项所述的方法，其中模具腔的温度保持在50℃和200℃之间。
项目70是根据项目46至69中任一项所述的方法，其中模具腔的温度保持在100℃和150℃之间。
项目71是根据项目46至70中任一项所述的方法，其中聚烯烃为聚丙烯，并且模具腔的温度保持在130℃和170℃之间。
项目72是根据项目46至71中任一项所述的方法，其中聚烯烃为聚丙烯，并且模具腔的温度保持在145℃和150℃之间。
项目73是根据项目46至70中任一项所述的方法，其中述聚烯烃为高密度聚烯烃(HDPE)，并且所述模具腔的温度保持在110℃和135℃之间。
项目74是根据项目46至70中任一项所述的方法，其中述聚烯烃为高密度聚烯烃(HDPE)，并且所述模具腔的温度保持在115℃和125℃之间。
项目75是根据项目46至74中任一项所述的方法，其中将聚烯烃树脂沉积到模具腔中所使用的技术包括辊模、注模、挤出模制、真空模制或它们的组合。
项目76是根据项目46至75中任一项所述的方法，其中将聚烯烃树脂沉积到模具腔中所使用的技术包括辊模。
项目77是根据项目46至76中任一项所述的方法，该方法包括使第一层以至少250mm/min的速率从模具腔脱模。
项目78是根据项目46至77中任一项所述的方法，该方法包括使第一层以至少400mm/min的速率从模具腔脱模。
项目79是根据项目46至78中任一项所述的方法，该方法包括使第一层以至少500mm/min的速率从模具腔脱模。
项目80是根据项目46至76中任一项所述的方法，该方法包括使第一层以介于150mm/min和550mm/min之间的速率从模具腔脱模。
项目81是根据项目46至77中任一项所述的方法，该方法包括使第一层以介于150mm/min和300mm/min之间的速率从模具腔脱模。
项目82是根据项目46至80中任一项所述的方法，该方法包括使第一层以介于350mm/min和550mm/min之间的速率从模具腔脱模。
项目83是根据项目46至78中任一项所述的方法，该方法包括使第一层以介于250mm/min和500mm/min之间的速率从模具腔脱模。
项目84是根据项目46至83中任一项所述的方法，其中所述底切特征结构的50％至100％具有相同的几何形状。
项目85是根据项目46至84中任一项所述的方法，其中所述底切特征结构的1％至49％具有彼此不同的几何形状。
项目86是根据项目46至85中任一项所述的方法，其中所述多个底切特征结构中的每一个底切特征结构从一体化背衬延伸相同的距离。
项目87是根据项目46至86中任一项所述的方法，其中所述多个底切特征结构的至少90％从一体化背衬延伸的距离在所有底切特征结构的平均距离的20％之内。
项目88是根据项目46至87中任一项所述的方法，其中所述多个底切特征结构中的每一个底切特征结构从一体化背衬延伸介于0.001英寸(in)(0.0254毫米(mm))和0.25in(6.35mm)之间的距离。
项目89是根据项目46至88中任一项所述的方法，其中所述多个底切特征结构中的每一个底切特征结构从一体化背衬延伸介于0.01in(0.254mm)和0.1in(2.54mm)之间的距离。
项目90是根据项目46至88中任一项所述的方法，其中所述多个底切特征结构中的每一个底切特征结构从所述一体化背衬延伸介于0.005in(0.127mm)和0.05in(1.27mm)之间的距离。
项目91是根据项目46至88中任一项所述的方法，其中所述多个底切特征结构中的每一个底切特征结构从所述一体化背衬延伸介于0.07in(1.78mm)和0.25in(2.54mm)之间的距离。
项目92是根据项目46至91中任一项所述的方法，其中所述多个底切特征结构以重复图案定位于一体化背衬上。
项目93是根据项目92所述的方法，其中所述重复图案包括所述多个底切特征结构的每一个底切特征结构，所述底切特征结构中的每一个底切特征结构与紧邻的底切特征结构中的每一个等距设置。
项目94是根据项目46至91中任一项所述的方法，其中所述多个底切特征结构以随机的排列方式定位于一体化背衬上。
项目95是根据项目46至94中任一项所述的方法，其中聚烯烃包括聚丙烯或聚乙烯。
项目96是根据项目46至95中任一项所述的方法，其中聚烯烃包括高密度聚乙烯(HDPE)。
项目97是根据项目46至95中任一项所述的方法，其中聚烯烃包括聚丙烯共聚物。
项目98是根据项目46至95中任一项所述的方法，其中聚烯烃包括聚丙烯均聚物。
项目99是根据项目46至98中任一项所述的方法，其中粘合剂包括环氧树脂、聚脲、丙烯酸类、氰基丙烯酸酯、聚酰胺、酚醛树脂、聚酰亚胺或聚氨酯。
项目100是根据项目46至99中任一项所述的方法，其中粘合剂包括环氧树脂。
项目101是根据项目46至100中任一项所述的方法，其中粘合剂的Shore D硬度大于75。
项目102是根据项目46至101中任一项所述的方法，其中粘合剂的Shore D硬度大于80。
项目103是根据项目46至102中任一项所述的方法，其中基底包括玻璃、金属、陶瓷、木材、丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、纸板、皮革、泡沫、织物、丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物、聚氯乙烯或它们的组合。
项目104是根据项目46至103中任一项所述的方法，其中所述制品表现出如180°剥离测试所测得至少50牛(N)的峰值载荷。
项目105是根据项目46至104中任一项所述的方法，其中所述制品表现出如180°剥离测试所测得至少100N的峰值载荷。
项目106是根据项目46至105中任一项所述的方法，其中所述制品表现出如180°剥离测试所测得至少150N的峰值载荷。
项目107是根据项目46至106中任一项所述的方法，其中所述制品表现出如180°剥离测试所测得至少200N的峰值载荷。
项目108是根据项目46至107中任一项所述的方法，其中所述制品表现出如180°剥离测试所测得至少250N的峰值载荷。
项目109是根据项目46至108中任一项所述的方法，其中所述制品表现出如180°剥离测试所测得至少300N的峰值载荷。
项目110是根据项目46至109中任一项所述的方法，其中所述制品表现出如重叠剪切测试所测得至少1000牛(N)的峰值载荷。
项目111是根据项目46至110中任一项所述的方法，其中所述制品表现出如重叠剪切测试所测得至少1500N的峰值载荷。
项目112是根据项目46至111中任一项所述的方法，其中所述制品表现出如重叠剪切测试所测得至少2000N的峰值载荷。
项目113是根据项目46至112中任一项所述的方法，其中所述制品表现出如重叠剪切测试所测得至少2500N的峰值载荷。
实例
下面的实例对本发明的目的和有益效果作出更进一步的解释，但这些实例中列举的具体材料和用量以及其它条件和细节不应解释为是对本发明不当的限制。这些实例仅为了进行示意性的说明，并非旨在限制所附权利要求的范围。
材料
除非另外指明，否则实例以及本说明书其余部分中的所有份数、百分数、比例等按重量计。除非另外指明，否则所有化学品均购自或可得自诸如美国密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇化学公司(Sigma-Aldrich Chemical Company,St.Louis,MO)的化学品供应商。
测试方法
180°剥离测试方法
在23℃环境下，将具有突出的聚烯烃片的金属基底的端部置于Sintech载荷框架(美国明尼苏达州伊登普雷里的MTS系统公司(MTS Systems,Eden Prairie,MN))的一个夹钳中，该Sintech载荷框架配备有1000磅力(lbf)(4450N)额量的测力传感器。然后将聚烯烃片向后名义弯曲180°，并置于该载荷框架的第二夹钳中。然后以51mm/分钟的速率分离夹钳，产生180°剥离。对每次重复测试的峰值载荷取平均值。
辊压剥离测试方法
辊夹具相当于ASTM D3167-10图1的夹具，在23℃环境下将其安装于MTS Insight30载荷框架上，该MTS Insight 30载荷框架配备有200lbf(890N)额量的测力传感器。将金属基底置于该辊夹具中，然后将聚烯烃片送入夹具并置于载荷框架的夹钳中，产生大约135°的剥离几何形状。然后以51mm/分钟的速率分离夹钳。对每次重复测试的峰值载荷取平均值并记录。此外，计算每次测试的平均剥离载荷/全部剥离距离，对每次重复测试取平均值并记录。
重叠剪切测试方法
制备具有25mm×25mm的重叠区域的样品。在23℃环境下，将每个基底的一个端部置于Sintech载荷框架的每个夹钳中，该Sintech载荷框架配备有1000lbf(4450N)额量的测力传感器。以51mm/分钟的速率分离夹钳，直到样品损坏。对每次重复测试的峰值载荷取平均值。
材料：
工具#1.具有钻孔阵列(9孔×18孔)的铝板(203mm×127mm×0.5mm)，孔直径1.5mm，中心间隔2.7mm。然后以2.0mm直径再次钻孔，但深度仅0.18mm。所得的孔各自具有一个直径2.0mm的剖面，另一个直径1.5mm的剖面。
工具#2.具有钻孔阵列(12孔×12孔)的铝板(152mm×76mm×0.25mm)，中心间隔2.0mm。使用锥角为大约27°的钻头，以使得每个孔的直径逐渐减小，从板的一个面的1.0mm减小为板的相对面的0.76mm
工具#3.具有钻孔阵列(9孔×36孔)的铝板(305mm×152mm×0.5mm)，中心间隔2.7mm。使用锥角为30°的钻头，以使得每个孔的直径逐渐减小，从板的一个面的2.0mm减小为板的相对面的1.5mm。
工具#4.具有钻孔阵列(6孔×6孔)的铝板(152mm×76mm×0.51mm)，中心间隔4.1mm。使用锥角为大约27°的钻头，以使得孔的直径逐渐减小，从板的一个面的2.0mm减小为板的相对面的1.5mm。
实例1.聚丙烯钉子形样品和粘合组件
工具#1用少量脱模剂A喷涂。将具有152mm×25mm的矩形切口的铝垫板(203mm×127mm×0.76mm)置于模具的表面，该工具具有最小直径孔开口。将MFI-4PP颗粒置于垫板开口内的工具上以形成组件。将聚酯内衬置于组件的两个面上。将组件置于液压下，两个台板加热至190℃。允许组件升温1分钟，然后再施加53kN的力1分钟。将样品从压力移开，使其冷却，并移除内衬。然后让组件返回烘箱，在150℃的温度下放置两分钟。在烘箱中，迅速手工从工具移除模制聚丙烯条。所得的膜具有9×18模制特征结构阵列，每个特征结构的基部具有1.5mm的直径，每个特征结构的顶端具有2.0mm的直径，所述特征结构在基部接触膜表面。
将过量的DP-100环氧树脂施涂至钉子形底切特征结构图案，然后使图案化区域紧贴钢试样块放置。将玻璃板和至少1kg重量置于组件上，允许其在室温下固化24小时。在180°剥离测试中，五个样本的平均峰值载荷为380N，它们损坏的原因均为聚丙烯基底损坏。在辊压剥离测试中，五个样本的平均峰值载荷为140N，平均剥离载荷为69N。样品损坏主要是由于环氧树脂粘合失效，其中一个样品经历了基底损坏。
比较例1.倒转聚丙烯钉子形样品的粘合测试
重复实例1的工序(包括粘合试样的制备)，不同的是垫片和树脂以更大直径的孔开口施涂至工具的面上。模制样品在室温下从工具移除。模制样品具有特征结构阵列，每个特征结构的基部具有2.0mm的直径，顶端具有1.5mm的直径。
根据180°剥离测试，五个样本的平均峰值载荷为25N，在聚丙烯/环氧树脂界面处粘合失效。对于辊压剥离测试，五个样本的平均峰值载荷为16N，平均剥离载荷为12N。损坏模式为环氧树脂/聚丙烯界面处粘合失效。
实例2.聚丙烯漏斗形样品的粘合测试
重复实例1的工序，不同的是使用工具#3。所得的模制膜具有9×36特征结构阵列，每个特征结构的基部具有1.5mm的直径，并逐渐变细，在每个特征结构的顶端具有2.0mm的直径。在180°剥离测试中，五个粘合样本的平均峰值载荷为335N，观察到所有五个样品的基底均损坏。对于辊压剥离测试，五个样本的平均峰值载荷为170N，平均剥离载荷为71N。样品损坏是多种模式的组合，包括环氧树脂粘合失效和基底损坏。
比较例2.倒转聚丙烯漏斗形样品的粘合测试
重复实例2的工序，不同的是垫片和树脂以更大直径的孔开口施涂至工具的面上。模制样品在室温下从工具移除。模制样品具有特征结构阵列，所述特征结构的基部具有2.0mm的直径，顶端具有1.5mm的直径。根据180°剥离测试，五个粘合样本的平均峰值载荷为1N，在聚丙烯/环氧树脂界面处粘合失效。对于辊压剥离测试，五个样本的平均峰值和平均剥离载荷为2N。损坏模式为环氧树脂/聚丙烯界面处粘合失效。
实例3.HDPE钉子形样品的粘合测试
重复实例1的工序，不同的是使用MFI-2.2HDPE，在177℃下施加压力，并且脱模烘箱设置为125℃。所得的膜具有9×18模制特征结构阵列，每个特征结构的基部(即，特征结构接触膜表面处)具有1.5mm的直径，顶端具有2.0mm的直径。在180°剥离测试中，五个粘合样本的平均峰值载荷为292N，观察到所有五个样品的基底均损坏。对于辊压剥离测试，五个样本的平均峰值载荷为138N，平均剥离载荷为95N。样品损坏的原因是环氧树脂/HDPE界面处粘合失效，并且钉子形底切特征结构显著变形。
比较例3.倒转钉子形HDPE样品的粘合测试
重复实例3的工序，不同的是垫片和树脂以更大直径的孔开口施涂至工具的面上。模制样品在室温下从工具移除。模制样品具有特征结构阵列，所述特征结构的基部具有2.0mm的直径，顶端具有1.5mm的直径。根据180°剥离测试，六个样本的平均峰值载荷为25N，在聚丙烯/环氧树脂界面处粘合失效。对于辊压剥离测试，五个样本的平均峰值载荷为17N，平均剥离载荷为12N。损坏模式为环氧树脂/聚丙烯界面处粘合失效。
实例4.HDPE漏斗形样品的粘合测试
重复实例3的工序，不同的是使用工具#3。所得的模制膜具有9×36特征结构阵列，每个特征结构的基部具有1.5mm的直径，并逐渐变细，在每个特征结构的顶端具有2.0mm的直径。根据180°剥离测试，五个样本的平均峰值载荷为249N，观察到所有样品的基底均损坏。对于辊压剥离测试，五个样本的平均峰值载荷为137N，平均剥离载荷为80N。样品损坏的原因主要是环氧树脂/HDPE界面处粘合失效，并且倒转特征结构显著变形。
实例5.与钢的重叠剪切粘附
工具#4用少量脱模剂A喷涂。将一片PP片材(102mm×51mm×3.2mm)置于工具上，接触具有更小直径开口的面。将该组件置于液压下，底部台板置于160℃下，顶部台板不加热。关闭水压，不施加压力，允许组件升温30秒。然后再施加133kN的力60秒。打开水压，使模具保持在底部台板上，迅速手工移除聚丙烯。在试样块上得到高度为0.51mm的漏斗形特征结构阵列，该试样块的厚度仍保持大于3mm。将这些样品切成25mm宽的条。
然后使用DP-100将五个这些条带附着到钢试样块(如实例1所用)，所述DP-100施涂至聚合物的图案化区域，重叠区域为25mm×25mm。允许粘合剂在室温下固化16小时，然后在85℃下后固化1小时。在重叠剪切测试中，平均峰值载荷为2600N，具有多个损坏模型，包括聚丙烯基底损坏和环氧树脂-聚丙烯界面处粘合失效(包括特征结构变形)。
实例6.与特征结构高度为0.25mm的钢的重叠剪切粘附
重叠剪切样本使用实例5所述的样品工艺制备，不同的是使用工具#2，得到高度为0.25mm的倒转特征结构。在重叠剪切测试中，平均峰值载荷为1500N，环氧树脂-聚丙烯界面处粘合失效(包括特征结构变形)。
实例7.通过环氧树脂粘合剂与不锈钢重叠剪切粘附
工具4用少量脱模剂B喷涂。将一片PP片材(100mm×50mm×6mm)置于模具上，接触具有更小直径开口的面。将该组件置于液压下，底部台板置于160℃下，顶部台板不加热。关闭水压，不施加压力，允许组件升温30秒。然后再施加133kN的力60秒。打开水压，使模具保持在底部台板上，迅速手工移除聚丙烯。在PP试样块上得到高度为0.51mm的倒转漏斗形特征结构阵列，该PP试样块的厚度仍保持大于5.5mm。
测量一个这些样品上36个倒转特征结构中的每个的高度。平均高度为0.031英寸(0.79mm)，最小测定高度为0.027英寸(0.69mm)，最大测定高度为0.039英寸(0.99mm)。36个测定值的标准偏差为0.0030英寸(0.077mm)，相对标准偏差为9.7％。只有两个特征结构从背衬延伸的距离不超过36个特征结构的平均距离的20％。
不锈钢试样块用SCOTCH-BRITE PAD(购自美国明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M,St.Paul,MN))稍微粗糙处理。然后用异丙醇擦拭两个基底，使其干燥。然后使用DP460NS将它们以重叠剪切构造粘结在25mm×25mm重叠区域中。每个样本用粘合剂夹片夹持在一起超过12小时。然后移除该夹片，并且将样本置于70℃烘箱中30分钟。用锯子移除样本边缘的过量聚丙烯，产生26mm宽的样品。在重叠剪切测试时，两个样本产生2060N的平均峰值载荷。
将第三样本切成片，暴露一行图案化倒转特征结构。参见图7，具有Zeiss滤光器组38(在450nm–500nm激发)的Carl Zeiss Lumar V12立体显微镜的荧光显微图显示，六个特征结构75中各自具有相同的几何形状，并且具有与模具4中腔的几何形状相匹配的均匀间距。每个特征结构嵌入环氧树脂层76，产生干涉(如，“互锁”)配合。
比较例4.通过环氧树脂与不锈钢重叠剪切粘附
几片PP片材(100mm×27mm×6mm)用100粒3M Series 431Q砂纸强烈粗糙处理。不锈钢试样块用SCOTCH-BRITE PAD稍微粗糙处理。然后用异丙醇擦拭两个基底，使其干燥。然后使用DP460NS将它们以重叠剪切构造粘合至25mm×25mm重叠区域。每个样本的粘合层中包含两段0.010"(0.25mm)直径的不锈钢丝，以帮助控制粘合层的厚度。每个样本用粘合剂夹片夹持在一起超过12小时。然后移除该夹片，并且将样品置于70℃烘箱中30分钟。摩擦每个样本的边缘，以移除稍微突出的聚丙烯，并抛光暴露的聚丙烯边缘以进行成像。参见图6，荧光显微图显示，砂磨后聚丙烯表面63具有随机形状和随机间隔的特征结构。大部分特征结构不代表明显的底切，并且所观察的特征结构的高度不超过100微米。在重叠剪切测试时，两个样品产生750N的平均峰值载荷。
实例8.通过聚氨酯与木材重叠剪切粘附
倒转特征结构使用与实例7相同的工序在聚丙烯试样块上制备。然后用锯子将所得的试样块切成26mm的宽度，使所有倒转特征结构处于试样块的一端。将TE030粘合剂加热至121℃，并施涂至聚丙烯上的特征结构，将橡木试样块(100mm×25mm×13mm)施涂到粘合剂以形成具有25mm×25mm重叠区域的重叠剪切构造，并用粘合剂夹片夹紧组件。在室温下放置48小时后，使样品经受重叠剪切测试。两个样本产生1000N的平均峰值载荷，样品在聚丙烯/粘合剂界面处损坏，容纳倒转特征结构的粘合腔发生可见变形。
实例9.通过丙烯酸粘合剂与丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)聚合物重叠剪切粘附
倒转特征结构使用与实例8相同的工序在26mm宽的聚丙烯试样块上制备。天然ABS试样块(100mm×25mm×3mm)通过以下方法制备：用异丙醇擦拭，用220粒砂纸砂磨，再次用异丙醇擦拭。将DP805粘合剂层施涂至聚丙烯上的特征结构，然后施涂ABS试样块以形成具有25mm×25mm重叠区域的重叠剪切构造。用两片粘合剂夹片分别夹紧组件。在室温下放置48小时后，使样品经受重叠剪切测试。两个样本产生1710N的平均峰值载荷，样品在聚丙烯/粘合剂界面处损坏。在两个样本的一些倒转特征结构的基部产生可见损坏。
比较例5.通过丙烯酸粘合剂与ABS聚合物重叠剪切粘附
几片PP片材(100mm×27mm×6mm)用100粒3M Series 431Q砂纸强烈粗糙处理，然后用异丙醇擦拭。天然ABS试样块(100mm×25mm×3mm)通过以下方法制备：用异丙醇擦拭，用220粒砂纸砂磨，再次用异丙醇擦拭。将DP805粘合剂层施涂至聚丙烯。将两片直径为0.25mm、长度超过25mm的不锈钢丝置于粘合剂层中，作为粘合层隔离物。然后将ABS试样块施涂到粘合剂以形成具有25mm×25mm重叠区域的重叠剪切构造。用两片粘合剂夹片分别夹紧组件。在室温下放置48小时后，使样品经受重叠剪切测试。两个样本产生940N的平均峰值载荷，样品在聚丙烯/粘合剂界面处损坏。
比较例6.软粘合剂
倒转特征结构使用与实例8相同的工序在26mm宽的聚丙烯试样块上制备。将4000UV粘合剂添加到聚丙烯，并将橡木试样块(100mm×25mm×13mm)施涂到粘合剂以形成具有25mm×25mm重叠区域的重叠剪切构造。用两片粘合剂夹片夹紧组件，并放置五天。然后使样本经受重叠剪切测试，产生41N的峰值载荷。样品在聚丙烯/粘合剂界面处损坏。
制备例1、2和3示出了模制底切特征结构(在一些情况下为倒转特征结构)所需的条件，这些条件适于形成高粘合强度组件。
制备例1.不同熔融指数和温度的聚丙烯图案化
工具#1用少量脱模剂A喷涂。将具有152mm×25mm的矩形切口的铝垫板(203mm×127mm×0.76mm)置于模具的表面，该工具具有最小直径孔开口。将MFI-0.5PP、MFI-4PP或MFI-35PP颗粒置于垫板开口内的工具上。将聚酯内衬置于组件的两个面上。将组件置于液压下，两个台板加热至190℃。允许组件升温1分钟，然后再施加53kN的力1分钟。将样品从压力移开，使其冷却，并移除内衬。然后让组件返回烘箱两分钟，温度设置从110℃变为150℃。在烘箱中，迅速手工从模具移除模制聚丙烯条。这些测试的结果如表1所示。
脱模温度高时，钉子形底切特征结构从模具移除后保持良好。脱模温度低时，出现两种主要类型的缺陷。在一些情况下，单个特征结构的钉子头部边缘的一部分脱离或杆状物整个部分损坏。在其他情况下，聚丙烯剥离模具的力足以使背衬在每行杆状物的基部变形。
表1.模制聚丙烯钉子形底切特征结构的结果
制备例2.不同熔融指数和温度的HDPE图案化
使用制备例1所用的模具组件，不同的是使用MFI-2.2HDPE、MFI-12HDPE或MFI-42HDPE进行测试。使用制备例1的工序，不同的是液压台板加热至177℃，并且烘箱温度设置从100℃变为140℃。
与实例1的特征结构不同的是，钉子形底切特征结构的HDPE头部在脱模后趋于保持一些变形。具体地讲，头部的顶部保持稍微杯状而非平坦的，并且头部的边缘存在一些起伏。在高温下，背衬趋于弯曲，而不是使特征结构脱离工具。在低温下，尤其是对于高熔融指数的树脂，背衬趋于损坏(无显著弯曲)，而不是使特征结构脱离工具。结果记录在下表2中。
表2.模制HDPE钉子-头部杆状物的结果
制备例3不同脱模速率的聚丙烯图案化
使用制备例1的方法将MFI-4PP装入工具#1。为使样品脱模，在室温下小心移除垫板，小心从工具剥离模制样品的未图案化部分。Sintech载荷框架配备有150℃烘箱，其用于以180°剥离模式从模具移除样品。样品的自由部分置于载荷框架的一个夹持件中，模具置于另一个夹持件中。样品在烘箱中放置5分钟，然后以25mm/min、127mm/min或508mm/min的速率剥离。
在508mm/min的剥离速率下，峰值载荷为16N，并且样品保持良好。25mm/min和127mm/min的剥离速率分别得到29N和23N的峰值载荷，并且两种样品在每行特征结构的基部处显示出显著的背衬变形。
虽然以某些示例性实施例的细节描述了说明书，但应当理解，本领域的技术人员在理解上述内容后，可以很容易地想到这些实施例的改变、变型和等同物。此外，本文引用的所有出版物和专利均以引用的方式全文并入本文中，犹如被特别地和单独地指出的各个单独的出版物或专利都以引用方式并入一般。已对各个示例性实施例进行描述。这些以及其它实施例在以下权利要求书的范围内。

Claims (19)

1.一种包括多层结构的制品，所述多层结构包括：
(a)第一层，所述第一层包括多个底切特征结构，所述底切特征结构形成于一体化背衬上并从所述一体化背衬延伸，其中所述第一层由聚烯烃形成；
(b)第二层，所述第二层包括固化时Shore D硬度大于59的粘合剂，其中所述第二层与所述多个底切特征结构互锁；和
(c)第三层，所述第三层包括基底，其中所述第三层附着到所述粘合剂，并且其中所述第二层设置于所述第一层与所述第三层之间；
其中所述制品表现出如180°剥离测试所测得至少150N的峰值载荷。
2.根据权利要求1所述的制品，其中所述多个底切特征结构中的每一个底切特征结构包括从所述一体化背衬延伸的杆状物。
3.根据权利要求2所述的制品，其中所述杆状物具有倒转形状。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的制品，其中所述多个底切特征结构的所述杆状物均从所述一体化背衬以相同的角度延伸。
5.根据权利要求2所述的制品，其中所述多个底切特征结构中的每一个底切特征结构包括形成于所述杆状物上的头部，所述头部定位于所述一体化背衬的远侧。
6.根据权利要求5所述的制品，其中所述多个底切特征结构中每一个底切特征结构的所述头部具有的横截面积大于所述杆状物的横截面积，并且每个所述头部从所述杆状物沿至少三个方向径向延伸。
7.根据权利要求1所述的制品，其中所述多个底切特征结构具有钉子形状、蘑菇形状或它们的组合。
8.根据权利要求1所述的制品，其中50％至100％的所述底切特征结构具有相同的几何形状。
9.根据权利要求1所述的制品，其中至少90％的所述多个底切特征结构从所述一体化背衬延伸的距离在所有所述底切特征结构的平均距离的20％之内。
10.根据权利要求1所述的制品，其中所述多个底切特征结构中的每一个底切特征结构从所述一体化背衬延伸介于0.0254毫米和6.35毫米之间的距离。
11.根据权利要求1所述的制品，其中所述聚烯烃包括聚丙烯或聚乙烯。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的制品，其中所述粘合剂包括环氧树脂、聚脲、丙烯酸类、氰基丙烯酸酯、聚酰胺、酚醛树脂、聚酰亚胺或聚氨酯。
13.一种形成包括多层结构的制品的方法，所述方法包括：
(a)将聚烯烃树脂沉积到模具腔中以形成第一层，所述第一层包括多个底切特征结构，所述底切特征结构位于一体化背衬上并从所述一体化背衬延伸；
(b)使所述第一层以至少150毫米/分钟的速率从所述模具腔脱模；
(c)将固化性粘合剂施涂到所述多个底切特征结构以形成附接至所述第一层的第二层，所述固化性粘合剂在固化时的Shore D硬度大于59；以及
(d)将包括基底的第三层附接至所述第二层，其中所述第二层设置于所述第一层与所述第三层之间；
其中所述制品表现出如180°剥离测试所测得至少150N的峰值载荷。
14.根据权利要求13所述的方法，所述方法还包括在将所述聚烯烃树脂沉积到所述模具腔中之前，将所述树脂加热至高于所述聚烯烃树脂的熔融温度(Tm)的温度。
15.根据权利要求13所述的方法，所述方法还包括在使所述第一层从所述模具腔脱模之前，通过使所述模具腔的温度保持在25℃与低于所述聚烯烃树脂Tm的温度之间来冷却所述模具腔中的所述聚烯烃树脂。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二层通过所述粘合剂与所述多个底切特征结构的互锁附接至所述第一层。
17.根据权利要求13所述的方法，其中当进行所述脱模时，所述模具腔的温度保持在所述聚烯烃树脂的Tm与比所述聚烯烃树脂Tm低30℃的温度之间。
18.根据权利要求13所述的方法，其中所述聚烯烃具有介于0.1克/10分钟和10克/10分钟之间的熔融指数。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的方法，所述方法包括使所述第一层以至少250毫米/分钟的速率从所述模具腔脱模。
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