CZ293807B6 - Způsob výroby pásu materiáluŹ jehož vnější povrch je chráněn deformovatelnými výstupky před neúmyslným dotykem - Google Patents

Abstract

Při způsobu výroby pásu materiálu }�Q@BŹ jehož vnější povrch je chráněn deformovatelnými výstupky }�QÚB před neúmyslným dotykemŹ pomocí tvarovacího povrchu }�Q@BŹ s výhodou v podobě tvarované desky }�@@B se pokryje tvarovací povrch }�Q@B hmotou }�Q@B@ Poté se přivede pás materiálu }�Q@B na tvarovací povrch }�Q@BŹ takže jedna strana pásu materiálu }�Q@B se dostane do styku s hmotou }�Q@BŹ která na ní ulpí@ Pak se pás materiálu }�Q@B tvaruje pro vytvoření třírozměrné struktury s dutými výstupky }�QÚBŹ které jsou od sebe vzdáleny o šířku prohlubní }�@@B tvarované desky }�@@B@ Přitom se hmota }�Q@B nachází v množině prohlubní }�@@B odpovídající množině dutých výstupků }�QÚB na druhé straně pásu materiálu }�Q@BŹ vytvořených pomocí tvarovacího povrchu tvarované desky }�@@B opatřené vyčnívajícími kolíky }�@@Bŕ

Description

Vynález se týká způsobu výroby pásu materiálu, jehož vnější povrch je chráněn deformovatelnými výstupky před neúmyslným dotykem, kde na pásu materiálu se vylisují trojrozměrné povrchové prvky s prohlubněmi mezi nimi k uložení lepivé substance, přičemž povrchové prvky pásu materiálu chrání lepivou substanci před dotykem s vnějšími plochami až do chvíle, kdy jsou tyto prvky působením síly deformovány.

Dosavadní stav techniky

Je známa celá řada spojovacích prostředků, které jsou potaženy anebo napuštěny vhodnou lepivou hmotou a které jsou určeny k použití přiložením na cílovou plochu. Praktičnost umístění lepivé hmoty na povrchu anebo v blízkosti povrchu podobného spojovacího prostředku je často znevýhodňována tím, že lepivá hmota není chráněna, čímž může dojít k neúmyslnému dotyku již před zamýšleným použitím. Do této skupiny spojovacích prostředků patří lepicí pásky a nálepky.

Nevýhodou je předčasné neúmyslné přilepení lepicí pásky, nálepky anebo jiného podobného spojovacího prostředku na cílovou plochu. Před přitlačením lepivé plochy na plochu cílovou může dojít k neúmyslnému dotyku a k nechtěnému přilepení v jednom anebo více místech, což zabraňuje správnému umístění obou ploch. Může také dojít ke znečištění anebo snížení lepivosti před konečným umístěním na cílovou plochu.

Tento problém byl řešen pomocí plastických výstupků, kolem nichž byla nanesena lepivá hmota. Tyto výstupky vystupují vně z lepivé plochy a zabraňují tak jejímu okamžitému přilnutí k jiné ploše. Lepivá plocha bývá chráněna před nechtěným dotykem jiné plochy například pomocí kousků polymerové pěny, které vytváří stlačitelné výstupky na lepivém povrchu. Stlačená polymerová pěna má však tendenci vracet se do původního tvaru a působí na slepené plochy nežádoucí odpudivou silou. K překonání této síly je proto zapotřebí použít účinnějšího lepidla.

Je znám patent US 5 141 790, který popisuje jednorázově posunutelnou lepicí pásku k lepení přitlačením, na jejímž lepivém povrchu jsou rozmístěny částice bránící dotyku lepivé a cílové plochy před jejich přitlačením k sobě. Tyto částice jsou menší než vrstva lepidla, takže jsou vtlačeny do lepivé plochy a nebrání dále kontaktu obou ploch. Toto řešení je však finančně nevýhodné, protože je zapotřebí silné vrstvy lepidla a lepidlo bývá nejdražší složkou lepicí pásky.

Další patent US 4 061 820 popisuje porézní pěnu, do níž je při jejím stlačení a následném zvětšení vnitřního objemu jejích pórů napuštěno lepidlo. Při uvolnění tlaku se póry naplněné lepidlem uzavřou. Při následném stlačení slouží lepidlo vytlačené na povrch pěny k jejímu přilepení na cílovou plochu. I tento způsob řešení se zdá být finančně náročný. Stlačené polymerové pěny také ale působí na slepené plochy nežádoucí odpudivou silou, navíc v některých případech je zapotřebí, aby byla páska průsvitná, např. z důvodů přesného umístění, což toto řešení neumožňuje.

V dalším patentu US 4 959 265 je popsána podkladová vrstva pokrytá vrstvou lepidla citlivého na tlak s vystupujícími zakulacenými hroty. Zadní strana podkladové vrstvy může být usazena na hygienickou vložku. Vložka může být upevněna k děrované látce protlačením uvedených hrotů hluboko do látky. Látka tak přijde do styku s lepidlem. Hroty, které proniknou do látky, výrazně zesílí sepnutí spony. Hroty mohou být zhotoveny z pružného materiálu, přesto by však měly být pevně vztyčené a odolné vůči bočním tlakům. Usazení hrotu je přednostně zhotoveno z pevné termoplastické pryskyřice odléváním do formy anebo protlačováním šablonou. Hroty vystupují

-1 CZ 293807 B6 od 0,020 mm do 3 mm nad úroveň lepivé plochy v závislosti na kvalitě protlačované látky. Plocha potřená lepidlem je 3 až 30krát větší než plocha osázená hroty. Tento patent nelze použít v případě cílových ploch z pevných materiálů.

Je též znám patent US 5 344 693, který popisuje substrát s množstvím nespojitých oddělovacích prostředků vystupujících vně z plochy pokryté adhezivem, přičemž tyto oddělovací prostředky oddělují obě plochy do okamžiku jejich přitlačení k sobě. Tyto oddělovací prostředky jsou nedeformovatelné a jejich vzájemná vzdálenost je až osmdesátinásobkem jejich velikosti. K zabránění kontaktu obou ploch je zapotřebí pouze malého množství oddělovacích prostředků a z tohoto důvodu je zapotřebí, aby tyto prostředky byly dostatečně tuhé a aby byly navzájem dostatečně pevně spojeny. To znamená větší množství drahého materiálu a vyšší náklady. Tento patent má být použit u opakovaně uzavíratelných vaků. Tento patent stejně jako patent předchozí nelze použít tam, kde jsou cílové plochy z pevných materiálů a kde je zapotřebí deformovatelných oddělovacích prostředků.

Způsoby výroby spojovacích prostředků s lepivými plochami chráněnými výstupky se zabývá též patent US 5 453 296, popisující hygienickou vložku s přerušovaným lepivým vzorem k zachycení na spodní prádlo. Zde jsou vytvářeny prohlubně v ochranné vrstvě nepropouštějící vlhkost. Tím ale zároveň vznikají plasticky vyvýšené části v partii vložky přiléhající ke spodnímu prádlu. Lepidlo je nanášeno na ochrannou vrstvu na stranu s vyvýšenými částmi, a to mezi ně. V opačném případě je lepidlo nanášeno přímo na vrcholky vyvýšených částí, které jsou poté stlačeny, takže vytvoří prohlubně. Lepidlo je tedy v těchto prohlubních. Takto nerovnoměrně nanesené lepidlo ale neumožňuje vzduchotěsné slepení obou ploch.

V tomto patentu je také uvedeno, že výstupky mají být natolik pevné, aby dokázaly ochránit lepivou plochu před nechtěným dotykem při uskladňování a přepravě a přesto aby byly dostatečně pružné pro vlastní použití. Dostatečné tuhosti má být dosaženo při síle pěny od 0,08 do 0,15 cm. Kuželovité prohlubně mají v jedné úpravě průměr otvoru od 0,25 do 1,27 cm a průměr dna od 0,25 do 0,64 cm. Je-li tento materiál při přepravě svinut do role, velké prohlubně a značná síla pěny ho chrání před poškozením. Rozměrné výstupky také umožňují přerušované spojení obou lepených ploch (na rozdíl od spojení souvislého), zvláště při malé cílové ploše. Menší a hustěji rozmístěné výstupky zvyšují četnost spojení s cílovou plochou a více se blíží spojení souvislému.

U jiného provedení podle tohoto patentu je lepidlo nejdříve nanášeno v přerušovaném vzoru na ochrannou pěnovou tkaninu, která je dále zpracovávána pomocí podtlaku. Podtlakovou šablonou jsou z přerušovaných vzorů s lepidlem vytvořeny prohlubně obsahující lepidlo. Pro technickou náročnost je tento postup zřejmě omezen na výrobu poměrně velkých a řídce rozmístěných výstupků. Jemný vzor s velice malými výstupky by bylo obtížné takto zhotovit, protože podtlaková šablona by musela být velice přesná. Tato metoda se tedy zřejmě vztahuje ke hmotě s většími vzory a nízkou hustotou výstupků, narozdíl od mikrovzoru s množstvím hustě rozmístěných výstupků.

Je též znám patent GB 975 783, který se týká způsobu výroby plastového listového materiálu s koordinovanými reliéfními a barevnými účinky. I když se zdánlivě tento patent zabývá podobnou problematikou, netýká se však uplatnění způsobu výroby s tvarovacím povrchem, který je opatřen hroty a dutými výstupky na povrchu, kde dosud nebylo možno uplatnit výrobu materiálu se substancí chráněnou deformovatelnými výstupky před neúmyslným dotykem, jako je tomu u předmětu předloženého vynálezu.

V patentu JP 30 002 292 je obsaženo lepkavé zařízení s uplatněním lepivosti pouze při silném stisku proti danému povrchu. To u předloženého vynálezu nepřichází v úvahu.

-2CZ 293807 B6

Podstata vynálezu

Cílem předloženého vynálezu je vytvořit trojrozměrnou plochu obsahující vrstvu určité hmoty, přičemž tato hmota zůstává na svém místě do chvíle, kdy je trojrozměrná plocha deformována do v podstatě dvojrozměrné podoby anebo jinak aktivována ke zpřístupnění této hmoty.

Dalším cílem tohoto vynálezu je vytvořit stlačitelný materiál v podobě pásu s trojrozměrně plastickým povrchem se stlačitelnými výstupky. Mezi tyto výstupky je v souvislém anebo propojeném vzoru nanesena hmota, která může přijít do styku s jinou plochou pouze po stlačení výstupků na úroveň této hmoty.

Dalším cílem tohoto vynálezu je vytvořit stlačitelný materiál se stlačitelnými výstupky, který je natolik tenký, aby mohl být svinut do pevných rolí k uskladnění a přepravě. Stlačitelné výstupky musí být přesto natolik tuhé, aby nedocházelo k jejich předčasnému stlačení v důsledku vzájemných tlaků jednotlivých vrstev svinutých do pevné role.

Dalším cílem vynálezu je vytvořit stlačitelný materiál se stlačitelnými výstupky s vrstvou lepidla kolem výstupků anebo uvnitř nich. Tyto výstupky zůstávají po stlačení ve stlačené podobě s minimální tendencí vrátit se do původního tvaru, takže vrstva lepidla nemusí mít výrazně vysokou lepivost, aby dokázala udržet obě plochy navzájem slepené k sobě.

Dalším cílem tohoto vynálezu je vytvořit materiál s velice tenkým jemné vzorovaným trojrozměrným povrchem a s vrstvou hmoty v dutinách povrchu, který bude v podstatě průhledný anebo průsvitný, tak, aby mohl být před přitlačením a následným zpřístupněním vrstvy hmoty umístěn do správné polohy.

Dalším cílem tohoto vynálezu je vytvořit způsob výroby materiálu s velice tenkým jemně vzorovaným trojrozměrným povrchem s vrstvou hmoty v dutinách a s vystupujícími stlačitelnými výstupky. Způsob výroby má odpovídat požadavkům plynulého automatizovaného provozu.

Vynález tedy přináší vytvoření třírozměrné struktury s obsahem vrstvy substance až do deformace třírozměrné struktury na dvourozměrnou nebo s jinak aktivovatelným uvolněním substance pro umožnění žádoucí adheze k cílovému povrchu, což není obsaženo v žádném z uváděných spisů stavu techniky. Přináší způsob výroby pásu materiálu, jehož vnější povrch je chráněn deformovatelnými výstupky před neúmyslným dotykem pomocí tvarovacího povrchu, s výhodou v podobě tvarované desky, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že v prvním kroku se pokryje tvarovací povrch hmotou, dále se přivede pás materiálu na tvarovací povrch, takže jedna strana pásu materiálu se dostane do styku s hmotou, která na ní ulpí, pak se pás materiálu tvaruje pro vytvoření třírozměrné struktury s dutými výstupky, které jsou od sebe vzdáleny o šířku prohlubní tvarované desky, přičemž se hmota nyní nachází v množině prohlubní odpovídající množině dutých výstupků na druhé straně pásu materiálu, vytvořených pomocí tvarovacího povrchu tvarované desky opatřeného vyčnívajícími kolíky.

Vynález je možno též provádět tak, že tvarovací povrch má nízké kritické povrchové napětí.

Vynález je s výhodou možno provádět tak, že do množiny prohlubní na druhé straně pásu materiálu se vstříkne další hmota.

S výhodou pak další hmota obsahuje adhezivum citlivé na tlak.

-3CZ 293807 B6

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude popsán s použitím přiložených výkresů, na nichž:

obr. 1 znázorňuje přednostní úpravu tohoto vynálezu při pohledu shora - pruh materiálu s krátkými kuželovitými výstupky, které vystupují z plochy lepivé hmoty, obr. 2 je zvětšenou částí obr. 1 a znázorňuje skupinu výstupků, obr. 3 znázorňuje pohled z boku na průřez pruhem materiálu z obr. 2, vedený po čáře 3-3, kde výstupky jsou obklopeny lepivou hmotou, nad niž vystupují, a cílová plocha zvolna přiložená na vrcholky výstupků se nedotýká vrstvy lepidla, obr. 4 je podobně jako obr. 3 pohledem z boku na průřez pruhem materiálu a znázorňuje výsledek přitlačení pruhu materiálu na cílovou plochu, přičemž výstupky jsou deformovány stlačením anebo promáčknutím a vrstva lepivé hmoty se dotýká cílové plochy, obr. 5 je schematické znázornění způsobu výroby materiálu podle tohoto vynálezu, kde pás materiálu je přiváděn do lisovacího bubnu, na jehož povrchu je již nanesena lepivá hmota, která je poté, ještě před vylisováním výstupků, přenášena na materiál, obr. 6 znázorňuje průřez lisovací mřížkou používanou k vytvoření trojrozměrného povrchu podle tohoto vynálezu, přičemž zužující se prohlubně slouží k vylisování výstupků, obr. 7 znázorňuje nanášení hmoty na horní plochu lisovací mřížky, přičemž hmota nepřekrývá otvory v ploše lisovací mřížky, obr. 8 znázorňuje zahřívání pruhu materiálu přiloženého na vrstvu lepivé hmoty infračervenými paprsky, obr. 9 znázorňuje vytvoření mělkých výstupků vyvoláním podtlaku v prohlubních, kdy podtlakem je zahřátý materiál vtahován do prohlubní mezi plochami lepivé hmoty, kde budou vylisovány výčnělky, obr. 10 znázorňuje průřez vylisovaným pruhem materiálu po sejmutí lisovací mřížky a vrstva lepivé hmoty je nanesena v prostoru mezi výstupky, obr. 11 je podobný obr. 9, avšak liší se v tom, že místo lisování pomocí podtlaku je použito lisování hydraulické a konce výstupků jsou opatřeny otvory, obr. 12 je schematické znázornění způsobu výroby materiálu podle tohoto vynálezu podobného obr. 5, kde pás materiálu, např. blána, je v tomto případě přiváděna přímo do lisovacího bubnu a tryskové zařízení umístěné vně bubnu vstřikuje hmotu do dutin výstupků, obr. 13 je pohledem z boku na průřez materiálem vyrobeným postupem podle obr. 12 po sejmutí lisovací mřížky, přičemž kousky lepivé hmoty jsou naneseny na obě strany výlisku, tytéž výstupky chrání lepivou hmotu na obou stranách výlisku, obr. 14 je podobně jako obr. 4 pohledem z boku na průřez pruhem materiálu a znázorňuje výsledek stlačení pruhu materiálu mezi dvě vnější plochy, výstupky jsou deformovány stlačením anebo promáčknutím a vrstvy lepivé hmoty se dotýkají cílových ploch, obr. 15 pak znázorňuje způsob výroby materiálu podobně jako na obr. 8 a 9, přičemž místo otvorů v lisovací mřížce je použito kuželovitých hrotů, což znamená, že při lisování materiálu

-4CZ 293807 B6 pomocí hrotů, na jejichž koncích jsou částečky hmoty, je hmota nanášena do dutin výstupků místo do prostoru mezi nimi, obr. 16 znázorňuje průřez materiálem vzniklým postupem z obr. 15, obr. 17 znázorňuje přednostní poměr rozměrů výstupků materiálu vyrobeného postupy z obr. 8, 9 a 15, obr. 18 znázorňuje další možnou podobu materiálu vyrobeného postupem z obr. 15, kde průřez pruhem materiálu se liší od obr. 16 tím, že v prohlubních kolem výstupků jsou otvory, a konečně obr. 19 je schematické znázornění dalšího možného způsobu výroby materiálu podle tohoto vynálezu, kde lisovací mřížka má podobu pásu nasazeného na vnější povrch podtlakového bubnu a hnacího soukolí.

Příklady provedení vynálezu

Nejprve je nutno vyjasnit pojmy používané v následujícím popise. Pojem „hmota“ používaný v tomto vynálezu může znamenat nepevnou látku, která je před zpřístupněním k cílové ploše v podstatě v nepohyblivém stavu. Dále může znamenat látku netekoucí pevnou, například látku vláknitou anebo látku jinak vzájemně propojenou, a může to být naopak i tekutina. Termín „hmota“ je v rámci tohoto vynálezu vymezen jakékoli látce, kterou je možné udržet v prohlubních a proláklinách povrchu s trojrozměrnou strukturou. K udržení hmoty v prohlubních povrchu je například možné použít lepidel, elektrostatického jevu, mechanického propojení, kapilární vzlínavosti, povrchového pohlcování anebo tření. Hmota má být buď neustále držena v prohlubních povrchu, může docházet k jejímu uvolnění před dotykem s vnějším povrchem, po stlačení trojrozměrného povrchu, po jeho zahřátí, anebo po jiné aktivací. V rámci tohoto vynálezu jsou pro nás nejzajímavějšími hmotami gely, pasty, pěny, prášky, aglomeráty částic, oddělené kapičky tekutin, vosky, tekutiny obyčejné i obsahující částice pevné látky, anebo vzájemné kombinace uvedených hmot.

Mezery v trojrozměrném povrchu podle tohoto vynálezu jsou obvykle otevřené a je proto žádoucí, aby hmota před svou aktivací zůstávala na svém místě. Aktivací podle tohoto vynálezu rozumíme přednostně deformaci trojrozměrného povrchu stlačením. Aktivací, která způsobí tekutost hmoty, může ovšem být například její zahřátí nad úroveň pokojové teploty anebo její ochlazení pod tuto úroveň. K aktivací může být použito extrémních gravitačních sil, deformujících sil (například tahových sil) anebo může jít o kombinaci jednotlivých metod.

Do pojmu „stlačitelný materiál“ je možné zahrnout fólie, polymerovou pásovinu, textil, látky tkané i netkané, papír, buničinu, lamináty anebo jejich kombinace. Zvolené stlačitelné materiály mohou (anebo nemusí) být porézní, neporézní, s mikropóry, mohou (anebo nemusí) propouštět tekutiny anebo plyny, mohou být hydrofilní anebo hydrofobní, hydroskopické, oleofílní anebo oleofobní, s horní anebo spodní mezní hodnotou povrchového napětí, mohou být elasticky a plasticky tvarovatelné a elektricky vodivé či nevodivé.

Jedním aspektem tohoto vynálezu je systém zpřístupnění lepivé hmoty, jehož součástí je trojrozměrná stavba povrchu s plasticky vystupujícími výčnělky, mezi nimiž jsou vzájemně propojené prostory k uložení hmoty. Povrch vrstvy lepivé hmoty nedosahuje úrovně plastických výstupků, tím je bráněno neúmyslnému kontaktu lepivé hmoty s vnějšími plochami. Dostatečně konzistentní lepivá hmota je uložena v prostoru kolem plastických výstupků trojrozměrného povrchu a je chráněna před dotykem do okamžiku, kdy je trojrozměrný povrch stlačen do přibližně dvojrozměrné podoby. Tím je lepivá hmota zpřístupněna kontaktu s vnějším povrchem. Hustota plastických výstupků na čtvereční centimetr je více než 31.

-5CZ 293807 B6

Trojrozměrný povrch může být deformován silou působící zhruba kolmo na rovinu povrchu, čímž dojde ke stlačení plastických výstupků ve směru působení této síly. Podobně může být trojrozměrný povrch deformován tahovou silou působící zhruba souběžně s rovinou trojrozměrného povrchu, čímž opět dojde ke stlačení plastických výstupků ve směru přibližně kolmém k rovině povrchu. K deformaci povrchu může dojít i kombinovaným působením obou uvedených sil se zcela shodným výsledkem.

Důležitým aspektem tohoto vynálezu je postup výroby trojrozměrného materiálu s plastickými výstupky a prostorem k uložení lepivé hmoty mezi těmito výstupky, tak aby lepivá hmota byla chráněna před stykem s vnější plochou. Součástí tohoto postupu je nanesení lepivé hmoty na lisovací mřížku, přenos lepivé hmoty z mřížky na pruh materiálu a úprava povrchu tohoto materiálu do trojrozměrné podoby, přičemž lepivá hmota je stále v kontaktu s lisovací mřížkou. Trojrozměrný povrch je takto požadovaným způsobem pokryt lepivou hmotou (tzn. pokryt je prostor kolem plastických výstupků trojrozměrného povrchu). Při tomto postupu se může povrch lisovací mřížky opatřit látkou se spodní mezní hodnotou povrchového napětí, tak, aby lepivá hmota ulpívala snadněji na trojrozměrné ploše než na lisovací mřížce.

Podle tohoto vynálezu se připraví trojrozměrný materiál s lepivou hmotou chráněnou před nechtěným dotykem s vnější plochou, kde se nanese první hmota na lisovací mřížku, v jejímž horním povrchu je množství dutin. Dále se nanese první hmota na plochu mřížky vyjma prostoru dutin, pak se přiloží pruh materiálu, který má první a druhou stranu, na mřížku, takže první strana materiálu se dotýká první hmoty na vrchní ploše nanášecí mřížky. První hmota přilne k první straně pruhu materiálu. Poté se provede vylisování pruhu materiálu tak, aby bylo vytvořeno množství dutých výstupků vystupujících z první strany pruhu materiálu do dutin mřížky. Z nanášecí mřížky je nanesena první hmota do prohlubní kolem výstupků. První hmota tvoří vzájemně propojenou vrstvu v prohlubních mezi výstupky. Na druhé straně pruhu materiálu je množství dutin odpovídajících výstupkům. Dalším krokem postupu může být vstříknutí druhé hmoty do dutin druhé strany pruhu materiálu. Součástí postupu může podobně být i vytvoření otvorů v koncích výstupků. Při přikládání pruhu materiálu na nanášecí mřížku může být na mřížku nejdříve ukládána podkladová tkanina anebo pruh materiálu může být usazován přímo na mřížku. Součástí postupu může být i sejmutí pruhu materiálu z nanášecí mřížky, přednostně bez zanechání zbytků lepivé hmoty na mřížce.

Jiným aspektem tohoto vynálezu je příprava trojrozměrného materiálu s lepivou hmotou chráněnou před nechtěným dotykem s vnější plochou, jejímž prvním krokem je nanesení první hmoty na horní část hrotů vystupujících z lisovací desky. Hroty jsou navzájem odděleny určitým prostorem. První hmota je nanesena pouze na horní část hrotů, aniž by překrývala prostor mezi hroty. Druhým krokem je přiložení pruhu materiálu (který má první a druhou stranu) první stranou na tyto hroty, takže první strana je přiložena na hmotu na horních částech hrotů. První hmota v těchto místech přilne k ploše materiálu. Třetím krokem je přitlačení pruhu materiálu k hrotům lisovací desky a vytvoření odpovídajícího množství dutých výčnělků, vystupujících z druhé strany pruhu materiálu, které obsahují malá množství první hmoty. Na druhé straně pruhu materiálu vznikly lisováním propojené prohlubně odpovídající hrotům na první straně.

Při přikládání pruhu materiálu na hroty může být na hroty nejdříve usazena podkladová tkanina anebo na ně může být přiložen přímo pruh materiálu. Součástí postupu může být i vylisování otvoru v každé prohlubni mezi výstupky. Součástí postupu může být i sejmutí pruhu materiálu z hrotů, přednostně bez zanechání zbytků hmoty na hrotech.

V dalším aspektu tohoto vynálezu obsahuje pruh materiálu látku chráněnou před neúmyslným dotykem s vnějším povrchem až do okamžiku deformace materiálu. Součástí tohoto pruhu materiálu je deformovatelná část, na jejíž první straně je vylisováno množství dutých výčnělků oddělených prohlubněmi. Na druhé straně pruhu materiálu je množství prohlubní odpovídající výčnělkům na straně první. Hmota přilne a částečně zaplní prohlubně mezi dutými výčnělky. Povrch vrstvy lepivé hmoty je níže než konce výčnělků, které před záměrnou deformací první strany

-6CZ 293807 B6 brání lepivé hmotě v kontaktu s cílovou plochou. Výčnělky lze deformovat promáčknutím, vmáčknutím anebo natažením. Při vmáčknutí anebo promáčknutí nebudou výčnělky přednostně deformovány, pokud nebudou vystaveny tlaku nejméně 0,69 kPa.

Prohlubně obsahují lepivou hmotu přinejmenším ve své části. Prohlubně obsahují přednostně propojenou vrstvu lepivé hmoty, tak aby kontakt lepivé hmoty s cílovou plochou tvořil ucelený vzor. Lepivá hmota se ukládá přednostně na první stranu pruhu materiálu. Do prohlubní na druhé straně může být také vstříknuta lepivá hmota, která může být shodná anebo odlišná od hmoty na straně první.

Na přiložených výkresech, zvláště na obr. 1 až 4, je znázorněno přednostní provedení tohoto vynálezu, které má podobu plošného materiálu s trojrozměrným povrchem se vztahovou značkou 10. Součástí plochy 10 je lisovaný povrch 12 s dutými výstupky 14, mezi nimiž je vrstva lepivé hmoty 16. Výstupky 14 mají přednostně kuželovitý tvar se zploštělými anebo seříznutými konci 18, jsou přednostně stejnoměrně rozmístěny jako vrcholy rovnostranných trojúhelníků a všechny vystupují z téže strany plochy. Přednostní vzdálenost středů výstupků 14 představuje zhruba dvojnásobek průměru jejich základny (anebo méně), tak, aby byl minimalizován prostor mezi výstupky a tím i množství lepivé hmoty v tomto prostoru. Výška výstupků 14 je přednostně menší než průměr jejich základny, tak, aby byly při stlačení deformovány podle osy zhruba kolmé křovině plochy. Tento tvar výstupků a způsob jejich stlačení brání tomu, aby nedošlo kjejich vychýlení do strany a následnému znemožnění kontaktu lepivé hmoty s cílovou plochou.

Na obr. 3 je znázorněna cílová plocha 20, která je hladká (úprava povrchu může ale být různá) a která je oddělena od vrstvy lepivé hmoty 16 konci 18 výstupků 14. Cílová plocha může být z jakékoli běžně používané hmoty, může být pevná, pružná i ohebná. Na obrázku 4 je znázorněna cílová plocha 20, která se po částečném stlačení výstupků 14 v důsledku působení tlaku na nelepivou stranu plochy 12 (znázorněno šipkou F) dotýká lepivé vrstvy 16.

Ve zvlášť přednostní úpravě mají kuželovité výstupky 14 průměr základny od zhruba 0,038 cm do zhruba 0,076 cm a ještě lépe kolem zhruba 0,064 cm. Středové osy výstupků jsou od sebe vzdáleny od 0,08 cm do 0,15 cm a ještě lépe zhruba 0,13 cm. To má za následek vysokou hustotu výstupků. Čím více je výstupků na jednotku plochy, tím tenčí může být vrstva plochy i stěny výstupků schopných odolat určité míře tlaku. V přednostní úpravě je na čtvereční centimetr více než 31 výstupků, které zabírají od zhruba 30 % do zhruba 70 % plochy příslušné strany plochy materiálu. Výstupky jsou vysoké od zhruba 0,010 cm do zhruba 0,030 cm a ještě lépe zhruba 0,015 cm. Přednostním materiálem je zhuštěný polyetylén o síle 0,0076 mm. Vrstvou lepivé hmoty 16 je přednostně latexové lepidlo citlivé na tlak o síle vrstvy zhruba 0,025 mm a ještě lépe lepidlo k lepení za tepla o síle vrstvy od zhruba 0,013 mm do zhruba 0,051 mm (jedná se o lepidlo Fuller HL-2115X, které vyrábí H.B. Fuller Co. ve Vadnais Heights, stát Minnesota). Může být použito jakékoli lepidlo odpovídající potřebám daného materiálu. Mohou být použita lepidla pro jedno i více použití i lepidla jiná. Přednostní velikost výstupků i jejich vzájemná vzdálenost je přednostně volena tak, aby umožňovala dosažení souvislé lepivé plochy kolem výstupků a její vzduchotěsné spojení s cílovou plochou.

Materiálem plochy mohou být stejnorodé pryskyřice anebo jejich směsi. Jsou zvažovány materiály z jediné anebo několika vrstev, které mohou být laminované, dotvářené lisováním, pokryté lisovanou vrstvou anebo upravované kombinací těchto či jakýchkoli jiných postupů. Základní požadovanou vlastností tohoto materiálu je jeho tvarovatelnost za účelem vytvoření výstupků a prohlubní kolem nich. K použitelným pryskyřicím patří polyetylén, polypropylén, PET, PVC, PVDC, latexové hmoty, nylon atd. Obecně jsou upřednostňovány polyolefíny pro nízkou cenu a snadnou tvarovatelnost. Přednostní tloušťka tohoto materiálu je od zhruba 0,0025 mm do zhruba 0,25 mm, lépe od zhruba 0,005 mm do zhruba 0,051 mm a ještě lépe od zhruba 0,0076 mm do zhruba 0,025 mm.

Je vhodné, aby materiál plochy měl dostatečně vysoký modul pružnosti, tím bude minimalizováno nadměrné natažení materiálu plochy 10 při jeho lepení na cílovou plochu. Nadměrné natažení materiálu plochy má za následek zbytkové napětí působící souběžně s rovinou spojení a případné uvolnění takto nekvalitně slepených ploch. Čím jsou výčnělky vyšší a čím blíže jsou u sebe, tím je vyšší pravděpodobnost vzniku zbytkového napětí v daném materiálu. Ačkoli je při použití materiálu 10 jako obalu lepeného k nádobám a bednám jeho pružnost považována za nežádoucí, existuje pro něj i řada dalších použití. Snížení vzdálenosti mezi výstupky na nejnižší možnou míru může mít za následek určité natažení materiálu plochy, může být ale výhodné ke snížení množství lepidla mezi výstupky. Různá použití tohoto materiálu si vynutí nejvýhodnější zvolenou velikost výstupků, jejich hustotu a stejně tak i výběr použitých hmot.

Obr. 5 znázorňuje automatizovaný postup označený vztahovou značkou 30 výroby materiálu 10 přednostně v podobě tenké termoplastické blány s obsahem lepidla citlivého na přitisknutí. Lisovací mřížka 32 má podobu bubnu. Zdroj lepivé hmoty a nanášecí systém 34 jsou vzhledem k otáčení bubnu umístěny před vstupním pohonným válcem 36. Nanášecí systém 34 nanáší tenkou vrstvu lepivé hmoty 38 na vnější povrch 40 lisovací mřížky 32, která má nízkou mezní hodnotu povrchového napětí, tak, aby na ní lepivá hmota 38 při zasychání anebo ochlazování neulpívala.

V přednostní úpravě je vnější povrch 40 mřížky pokryt nanášecím nátěrem řady 21000 vyráběným a užívaným firmou Plasma Coatings of TN lne., se sídlem v Memfisu, stát Tennessee. Domníváme se, že tento nanášecí nátěr je především organokřemičitý epoxid. Na nerezavějící ocelové lisovací mřížce používané v tomto vynálezu je mezní hodnota povrchovéhonapětí tohoto nátěru 18 dyn.cm. Další hmoty, které se mohou ukázat jako vhodné k dosažení nízké mezní hodnoty povrchového napětí, obsahují parafiny, křemičitany, hmoty PTFE a další.

Vrstva lepidla citlivého na přitlačení je silná zhruba 0,025 mm. Automatizovaným postupem 30 je mezi pohonný válec 36 a nanášecí mřížku 32 přiváděna blána 42, a to na vrchní stranu vrstvy lepivé hmoty 38. Lepivá hmota 38 ulpívá více na bláně 42, s níž má větší příbuznost než nanášecí mřížka 32. Podobně, jak je znázorněno na obrázku 12. je možné blánu protlačovat přímo na vnější povrch mřížky na vrstvu lepivé hmoty38.

Ve chvíli, kdy se nanášecí mřížka 32 dostane za pohonný válec 36. je možné změkčit blánu 42 teplem ze zářiče 44 anebo z jiného tepelného zdroje, aby byla použitelná k termovakuovému lisování. K lisování za tepla jsou nejlépe použitelné polymerové blány. U jiných materiálů (například různé fólie anebo druhy papíru) je lepší vzor vytlačit anebo vylisovat hydraulicky, jejich zahřátí před další úpravou není vhodné.

Vrstva lepivé hmoty 38 je mezitím přenesena z bubnu na blánu. Pohybem lisovací mřížky 32 je řízeno vakuové zařízení, které přisaje blánu 42 k vrstvě lepivé hmoty 38 a vsaje ji do prohlubní v lisovací mřížce, kde vzniknou výstupky podobné výstupkům 14.

V příbuzných oborech jsou výstupky v bláně vytvářeny kromě termovakuového lisování i jinými postupy, například přiváděním horkého stlačeného plynu na nelepivou stranu blány přitisknuté k lisovací mřížce. Jiným postupem může být mechanické vytlačování lisovací mřížkou.

Během pohybu lisovací mřížky 32 je dokončováno vakuové anebo hydraulické lisování, mechanické vytlačování anebo kombinace těchto postupů, a vylisovaná blána 43 je odváděna výstupním pohonným válcem 48. Součástí automatizovaného postupu 30 může být i rozprašovač 50, umístěný vzhledem k pohybu bubnu před nanášecím systémem 34. Rozprašovače 50 lze použít k vytváření vrstvy odstranitelného uvolňovacího činidla na vnějším povrchu 40 mřížky, kterým bude docíleno větší přilnavosti lepivé hmoty 38 k bláně 42. Podobně může být použito stálé uvolňovací činidlo, v takovém případě nebude rozprašovač 50 zapotřebí.

Obr. 6 až 10 znázorňují kroky přednostního laboratorního postupu výroby části pásu materiálu 10, kterým je přednostně tenká termoplastická blána obsahující lepivou hmotu citlivou na přitlačení. Postup je obecně označen vztahovou značkou 60. Z obr. 6 je zřejmé, že k postupu 60 je

-8CZ 293807 B6 používána lisovací mřížka 62. v níž je množství prohlubní 64 kuželovitého tvaru s průměrem zhruba 0,064 cm na širším konci. Prohlubně 64 jsou přednostně fotoopticky vyleptány do lisovací mřížky 62, která je přednostně z nerezavějící ocelové pásoviny silné zhruba v rozmezí od 0,015 cm do 0,030 cm. Horní povrch 66 lisovací mřížky 62 je přednostně pokryt vrstvou uvolňovacího činidla ke snadnému uvolnění lepivé hmoty.

Úhel bočních stěn kuželovitých prohlubní se může měnit od 0° do 60°, to znamená, že boční stěny mohou být souběžné anebo se mohou zužovat. Souběžné boční stěny mohou být například v mřížkách, které byly perforovány. Způsoby výroby ocelových mřížek fotooptickým leptem jsou podrobněji popsány v patentech US č. 4 342 314,4 508 256 a 4 509 908.

Na obr. 7 je znázorněno nanášení lepivé hmoty 68 na horní povrch 66 mřížky rozprašovačem 70. Touto hmotou 68 může být latexová emulze, která je po zaschnutí lepidlem citlivým na přitlačení. Zasychání se provádí například proudem teplého vzduchu anebo sálavým teplem. Přednostní teplem rozpustná lepivá hmota je na horní povrch 66 nanášena metodou znázorněnou na obr. 5. Některá lepidla nevyžadují zasychání, například lepidla prášková anebo lepidla tekutá v podobě oddělených mikročástic. Lepivá hmota 68 přednostně nepřekiývá prohlubně, ale zůstává pouze na horním povrchu 66 mezi nimi. Překrytí otvorů prohlubní 64 lze zabránit použitím mírného podtlaku v prohlubních během nanášení lepivé hmoty na horní povrch 66 mřížky.

Obr. 8 znázorňuje ukázkovou část pruhu materiálu 72. zhotoveného ze zahuštěného polyetylénu o nominální síle 0,0076 mm - 0,025 mm, položeného na horní plochu uschlé latexové emulze anebo na horní plochu teplem rozpustné lepivé hmoty. Zahuštěný polyetylén má přednost před polyetylénem řídkým, protože ho může při použití stejné deformující síly být tenčí vrstva. Výstupky v zahuštěném polyetylénu nemají také po vytvarování tendenci vracet se do původní nedeformované podoby, jak tomu bývá v případě řídkého polyetylénu. Pruh materiálu 72 má přednostně plochu 74, která byla upravena pro maximální adhezi lepivé hmoty 68. Vnější plocha 76 tohoto pruhu materiálu je protilehlá ploše 74. Tepelné lisování blány ze zahuštěného polyetylénu je zahájeno záhřevem vnější plochy 76 blány infračervenými paprsky anebo horkým vzduchem. Zahřívání infračervenými paprsky, může trvat přibližně 60 sekund až do zahřátí polyetylénové blány na hodnotu zhruba 93 °Č až 149 °C.

Okamžitě po zahřátí pruhu materiálu 72 (viz obr. 9) je v dutinách 64 vyvolán jejích otevřenými konci podtlak V o hodnotě zhruba 68 kPa. To má za následek vtažení partií změklého materiálu 72 ležícího nad prohlubněmi 64 do těchto prohlubní, čímž vzniknou výstupky 75, které si po ochlazení zachovají svůj nový tvar. Na obr. 10 je znázorněn vylisovaný materiál 73 po sejmutí z lisovací mřížky 62. Lepivá hmota 68 zůstává na vylisované části materiálu 73 z důvodů jeho větší přilnavosti. Takto je pruh materiálu vybaven kuželovitými výstupky se zkrácenými konci. Konce výstupků převyšují povrch vrstvy lepivé hmoty 68 od zhruba 0,076 mm až do 0,279 mm. Výstupky s jinými než kuželovitými tvary lze zhotovit mřížkou s odlišným tvarem dutin. Dutiny mřížky mohou být například pyramidní, polokulovité, válcovité, polygonální anebo protáhlé. Lze předpokládat, že výstupky kuželovitého tvaru jsou dostatečně pevné proti stlačení anebo promáčknutí. Dutiny mohou být i odlišné, takže v dané části materiálu budou výstupky s různou výškou, šířkou i různým tvarem. Opět lze předpokládat, že výstupky by měly být stejné, aby mohlo dojít k jejich stlačení odhadnutelnou a odpovídající silou.

Bylo též zjištěno, že tvar výstupků má vliv na způsob uskladňování anebo zavíjení materiálu do rolí. Opakuje-li se neustále stejný vzor výstupků, mají jednotlivé vrstvy tendenci přilnout k sobě. Tím se ztrácí smysl původního záměru chránit lepivou hmotu mezi výstupky. Pro potřeby uskladnění by než pravidelný vzor kuželovitých výstupků byly výhodnější nepravidelně tvarované výstupky, výstupky o různých velikostech anebo výstupky nepravidelně rozmístěné.

Vzájemného rozmístění výstupků a lepivé hmoty je dosaženo tím, že k přenosu lepivé hmoty na blánu i k vytvoření výstupků je použito stejné lisovací mřížky. V přednostní úpravě je horní povrch 66 lisovací mřížky 62 souvislý s výjimkou dutin 64. Plochy s lepivou hmotou jsou tak

-9CZ 293807 B6 vzájemně zcela propojeny. V případě nesouvislého nanesení lepivé hmoty na lisovací mřížku by došlo k nesouvislému propojení ploch lepivé hmoty.

Pevnost výstupků je určena jejich velikostí, tvarem a rozmístěním, dále vlastnostmi materiálu blány (modul pružnosti, tuhost, odolnost, síla, teplota tavitelnosti materiálu) a celým postupem lisování. Například u polymerových blan je způsob lisování důležitý, protože vytlačováním anebo lisováním za studená dochází ke vzniku zbytkových tlaků. Podobně i stěny výstupků mají odlišný profil než při úpravě za zvýšených teplot. V některých případech je žádoucí taková pevnost materiálu, aby výstupky odolaly tlaku nejméně 0,69 kPa. Důvodem tohoto požadavku může být například potřeba svinout blánu do role z důvodů transportu anebo uskladnění. Dokonce i při takto nízkém vnitřním tlaku (0,69 kPa) mohou být výstupky ve srolované bláně natolik zdeformovány, že se její jednotlivé vrstvy přilepí k sobě. Z důvodů zamezení podobných škod je požadována „mezní“ pevnost výstupků. Podobně při uskladňování anebo transportu těchto blan v již upravené podobě je tato „mezní“ pevnost důležitá k zabránění předčasné aktivaci výrobku (váha horních vrstev blan, vibrace při transportu, neopatrné zacházení atd.).

Obr. 11 až 16 znázorňují alternativy k uvedenému způsobu výroby blány. Na obr. lije způsob lisování blány obecně označen vztahovou značkou 80. Deformovatelná blána 82 je uložena na lisovací mřížku 84, která má horní povrch 86 a dutiny 88. Horní povrch 86 je pokryt lepivou hmotou 90 tak, aby tato hmota nepřekrývala dutiny 88. Blána 82 je uložena na lepivou hmotu 90 stejně jako v úpravě na obrázcích 8 a 9. Na obr. 11 je však znázorněna přetlaková síla H. která působí na blánu 82 svrchu (namísto podtlakové síly působící zespodu). SílaH může být vyvolána přetlakem tekutiny přiváděné na blánu 82, jak tomu je při hydraulickém lisování, stlačeným plynem (možná zahřátým). Přednostní tekutinou pro podobné použití je horká voda (podrobněji popsáno v patentech přiložených v dodatku).

Obr. 11 dále znázorňuje lisování výstupků 92 do blány 82. Otvory 96 na koncích 94 výstupků 92 umožňují přístup vzduchu a/anebo průchodnost látek. Tato úprava blány není často požadována. Vhodný průměr otvoru 96 ie v rozmezí od 0,025 mm do 1 mm.

Na obr. 12 je znázorněn další možný způsob výroby blány, obecně označený vztahovou značkou 100, který je podobný způsobu výroby 30 z obr. 5. Lisovací mřížka 102 má podobu bubnu. Zdroj lepivé hmoty a nanášecí systém 104 jsou vzhledem k otáčení bubnu umístěny před protlačovacím zařízením 106. Nanášecí systém 104 nanáší tenkou vrstvu lepivé hmoty 108 na vnější povrch 110 lisovací mřížky 102. která má nízkou mezní hodnotu povrchového napětí, tak, aby na ni lepivá hmota 108 při zasychání anebo ochlazování neulpívala. Způsob výroby 100 se liší od způsobu výroby 30 v tom, že blána 112 je protlačována přímo na lisovací mřížku bez ukládání podkladové tkaniny. Blána 112 je položena na vrstvu lepivé hmoty 108. Blána 112 má pro lepivou hmotu 108 větší příbuznost než vnější povrch 110, a tak je lepivá hmota bezpečně při uskutečnění dotyku přenesena na blánu 112.

Ve chvíli, kdy se nanášecí mřížka 102 dostane za protlačovací zařízení 106, dochází k lisování blány (viz obr. 11), ale přednostně bez otvorů. Na lisovací mřížce 102 je znázorněno vakuové zařízení 112, které přisaje blánu 112 k vrstvě lepivé hmoty 108 a vsaje ji do prohlubní v lisovací mřížce, kde budou vylisovány výstupky. Duté výstupky po vylisování přednostně prochází pod tryskovým nanášecím systémem 120, který z prostoru vně lisovací mřížky 102 umístí částečku lepivé hmoty 122 do vrcholu každého dutého výstupku. Výsledkem je vylisovaná blána 121. Tryskový nanášecí systém 120 je zapotřebí zaměřit na výstupky, to je možné přímo pomocí dutin lisovací mřížky 102, kterými jsou výstupky vymezeny. Je to mnohem méně obtížné než v případě procházející podkladové materie, obzvláště velice tenké materie. Vylisovaná blána je poté odváděna pohonným válcem výstupu 118.

Na obr. 13 je vylisovaná blána 121 po ukončení výroby 100. Ve vylisované bláně 121 jsou výstupky 124 a prohlubně 126. které jsou nižší a které obklopují výstupky 124. V těchto prohlubních 126 je přednostně vzájemně propojená souvislá vrstva lepivé hmoty 108. Již dříve

-10CZ 293807 B6 bylo ale popsáno, že nanesení nesouvislé vrstvy lepivé hmoty na lisovací mřížku má za následek nesouvislou vrstvu lepivé hmoty na bláně 121. Ve vrcholech dutých výstupků 124 jsou částečky lepivé hmoty 122. Lepivé hmoty 108 a 122 mohou být stejné, může to být například lepidlo citlivé na přitlačení. V případě lepidla citlivého na přitlačení jsou hmoty 108 a 122 na opačných stranách vylisované blány 121 a jsou chráněny před dotykem ploch souběžných s blánou 121. V takové situaci má vylisovaná blána s lepidly 108 a 122 charakter oboustranné lepicí pásky. Obrázek 14 znázorňuje funkci blány 121 po přitlačení vnějších ploch 128 a 130 z obou stran za působení síly F. Výstupky 124 jsou deformovány vtlačením, a tím se lepivá hmota 108 dostane do styku s plochou 128 a hustota 122 do styku s plochou 130. Hmoty 108 a 122 mohou však být zcela odlišné a sloužit různým účelům.

Je-li trojrozměrné plochy podle tohoto vynálezu použito například jako lepicí pásky anebo balicího materiálu, mohou být vnější dotykové plochy ohebné anebo pevné, rovné anebo zakřivené. Deformovatelná trojrozměrná plocha je nejvhodnější pro použití s pevnou cílovou plochou. Je-li záměrem uvolnitelnost slepených ploch, je důležitým faktorem stupeň přilnavosti. Uvolnitelnost slepených ploch je nezbytná v případě balicích materiálů a je měřena metodou Pressure Sensitive Tápe Council Method PSTC-1. Pruh blány dlouhý 30,5 cm a široký 2,5 cm je válcem těžkým 2,04 kg jednou přitlačen (tzn. převálcován, a to rychlostí 30,5 cm/minutu) k hladkému povrchu z nerezavějící oceli. Testovaná mezní hodnota přilnavosti by měla mít hodnotu od zhruba 0,012 kg/cm do zhruba 0,558 kg/cm a ještě lépe od zhruba 0,012 kg/cm do zhruba 0,027 kg/cm.

Pro balicí materiály je žádoucí malá přilnavost, dostatečná ale k udržení slepených ploch u sebe, tak aby bylo možné obal snadno otevřít. Promáčknutí výstupků (zvláště těch ze zahuštěného polyetylénu) snižuje jejich tendenci po znovunabytí původního tvaru, a tak k udržení slepených ploch u sebe není zapotřebí vysoké přilnavosti. V takových případech je žádoucí, aby výstupky zůstaly po deformaci v této „promáčknuté a nepružné“ podobě. Pružných výstupků může ale být například použito i tam, kde je zamýšleno spojení stálé a kde účinné lepidlo zabrání jejich tendenci vrátit se do původního tvaru. Pružné výstupky mohou být ovšem žádané i pro opakované použití blány.

Obr. 15 a 16 zobrazují další možný způsob výroby blány či pásu materiálu podle tohoto vynálezu, označený vztahovou značkou 140. V tomto způsobu výroby se jako tvarovací povrch používá tvarovaná deska 142, z níž vystupují kolíky 144. Kolíky 144 mají přednostně kuželovitý tvar a jsou vzájemně odděleny prohlubněmi 146. Každá prohlubeň 146 má v základně otvor 148 procházející tvarovanou deskou 142. Otvory 148 mohou být použity k vytvoření podtlaku mezi kolíky 144. kterým je blána lisována podle tvaru kolíků 144. K lisování lze použít podobně i vody anebo vytlačování.

Na obr. 15 jsou kolíky 144 s vnějšími konci pokrytými lepivou hmotou 152, na kterou se umístí pás materiálu 154. Lepivá hmota 152 má větší přilnavost k pásu materiálu 154 než k tvarovacímu povrchu 150 kolíků 144. Nad pásem materiálu 154 je znázorněn zdroj tepla 156, který může být použit k zahřátí pásu materiálu 154 před samotným vakuovým lisováním (například v případě polymerové blány). Výlisek 155 vakuového lisování je po odstranění tvarované desky 142 znázorněn na obr. 16. V pásu materiálu 154 vtažené podtlakem do prohlubní 146 je kolíky 144 vylisováno množství kuželovitých dutých výstupků 158. Jiné tvary kolíků 144 mohou mít za výsledek výčnělky odpovídajících tvarů, mohou být pyramidní, polokulovité, válcovité, mohou mít tvar mnohoúhelníku anebo to mohou být protáhlé hrbolky. Lze však předpokládat, že u kuželovitého tvaru výstupků 158 se dokáže dostatečně odhadnout stálost odporu výstupku 158 a reakce na stlačení. I velikost kolíků 144 a jejich vzájemná vzdálenost se může lišit, opět je však žádoucí, aby výstupky 158 byly stejné a pravidelně rozmístěné.

Lepivá hmota 152 je při lisování nanesena do výstupků 158. Vzhledem k původní síle materiálu blány nad hroty jsou boční stěny 160 výstupků 158 při vakuovém lisování ztenčeny. Také část pásu materiálu 154 vtažená do prohlubní 146 mezi výstupky 144 může být ztenčena. Neztenčena však zůstane ta část vnějšího konce 150 výstupku 158. na kterou je nanesena lepivá hmota 152.

-11CZ 293807 B6

Uvedené ztenčení je způsobeno natažením pásu materiálu 154 na okrajích vnějšího konce kolíku 144.

Při způsobu výroby 140 je lisována a může být tudíž ztenčena část blány 162 mezi výstupky, zatímco při postupech 60 a 100 jsou lisovány a mohou být následně ztenčeny výstupky 75 a 92.

Popsaný způsob výroby pásu materiálu 154 se substancí chráněnou deformovatelnými výstupky 158 před neúmyslným dotykem s vnějším povrchem pásu materiálu 154 je tedy prováděn tak, že obsahuje jako první krok obstarání tvarovacího povrchu, s výhodou v podobě tvarované desky 142, jako další krok se pokryje tvarovací povrch první substancí, jako další krok se přivede pás materiálu 154 na tvarovací povrch, takže jedna strana pásu materiálu 154 se dostane do styku s první substancí na tvarovacím povrchu a tato první substance ulpí na pásu materiálu 154, pak se pás materiálu 154 tvaruje pro tvoření třírozměrné struktury s dutými výstupky 158, které jsou od sebe vzdáleny o šířku prohlubní 146 mezi těmito výstupky 158 a první substance se z tvarovacího povrchu přesně přenese na třírozměrnou strukturu a pás materiálu 158 vykáže na své druhé straně množství snížení odpovídající počtu dutých výstupků 158, přičemž tvarovací povrch tvarované desky 142 opatřený vyčnívajícími koliky 144 vytvoří duté výstupky 158. Podle způsobu výroby je výhodné, když tvarovací povrch má nízké kritické povrchové napětí. Do množství snížení v pásu materiálu 154 se vstříkne druhá substance, která s výhodou obsahuje adhezivum citlivé na tlak.

Při přípravě tohoto vynálezu bylo zjištěno, že lisování za tepla probíhá jinak při použití lepidla reagujícího na teplo než při jiných typech lepidel. V bočních stěnách výstupků, které byly lisovány s použitím lepidla reagujícího na teplo, se projevuje větší ztenčení. Domníváme se, že lepidlo reagující na teplo se při dotyku s kovovým povrchem lisovací mřížky ochladí a ztuhne, a tím zabrání té části materiálu, s níž je ve styku, aby byla vtažena do prohlubní. Výsledkem jsou prohlubně se stejně silnými stěnami. Při použití jiných lepivých hmot (například latexových lepidel) dochází k menšímu ztenčení bočních stěn výstupků. Je tomu tak hlavně z toho důvodu, že i část blány, která je ve styku s lepivou hmotou, je při tepelném lisování stažena do prohlubní.

Na obr. 17 je znázorněn přednostní tvar výstupků a prohlubní podle tohoto vynálezu, který umožňuje deformaci vtlačením anebo promáčknutím. Přehnutí okrajů je u tohoto tvaru výstupku minimální a minimální je i možnost nechtěného styku s lepivou hmotou mezi výstupky anebo uvnitř dutin výstupku (nebo obojí zároveň). Tento přednostní tvar navíc zaručuje odhadnutelný a opakovatelný odpor vůči stlačení výstupku. Z obrázku 17 je zřejmé, že každý výstupek je vymezen výškou A a průměrem základny B. Přednostní poměr průměru základny B a výšky A. který umožňuje promáčknutí výstupku bez přehnutí okrajů, je nejméně 2:1.

Tlak nutný k promáčknutí výstupku i způsob promáčknutí může být pozitivně ovlivněn silou bočních stěn. Boční stěna spojuje nejvyšší část výstupku s nelisovanou hmotou souběžnou s jeho základnou. Součástí boční stěny mohou být i okraje nejvyšší části výstupku, které jsou podstatně tenčí než její střed. Domníváme se, že k promáčknutí uživatelem jsou nejlepší ty výstupky, které mají přinejmenším část bočních stěn podstatně tenčí, než je nelisovaná hmota souběžná s jejich základnou. Boční stěny podstatně tenčí ve srovnání s nejvyšší částí výstupku přinejmenším v určité své části také vhodně napomáhají tomu, aby deformace proběhla hlavně v samotném výstupku.

V případě blan s relativně malými výstupky (a jejich vysokou hustotou) mohou být tyto tenčí rozměry bočních stěn obzvlášť výhodné.

Síla profilu bočních stěn může být ovlivněna způsoby výroby, jak je tomu při použití lisovací mřížky s nezbytně rovnými stěnami vymezujícími tvar výlisku. To umožňuje dosažení podstatně tenčích bočních stěn, protože výstupek je volně vytažen z obvodu základny do dutiny mřížky až do dotyku s nejzazší částí dutiny, která zabrání dalšímu protahování výstupku. Tento postup umožňuje rozmanitější kalibraci profilu bočních stěn.

-12CZ 293807 B6

Na obr. 18 je znázorněna další alternativa blány z obr. 16, která je také přednostně zhotovena postupem z obr. 15. V bláně 170 jsou duté výstupky 172 obklopené propojenými prohlubněmi 174. V dutých prohlubních 172 jsou částečky lepivé hmoty 176. Blána na obrázku 18 má narozdíl od blány z obrázku 16 navíc otvory 178 v prohlubních 174. Otvory 178 mohou být například vytvořeny tak, že v postupu na obrázku 15 je tepelný zdroj 156 a podtlaková síla V nahrazena silou H z obrázku 11.

Na obr. 19 je znázorněn další upřednostňovaný postup, a to vztahovou značkou 180, výroby blány podobné bláně ,10 podle tohoto vynálezu. Hmota blány je přednostně průhledná anebo průsvitná, tak aby mohla být před přitlačením správně umístěna. S průhledností je však spojen problém správné volby lepivé plochy, tzn. kterou stranu blány umístit proti cílovéploše. To může být vyřešeno označením povrchu blány anebo zabarvením lepivé hmoty v odstínu odlišném od povrchu blány. Nálepky nemusí být nutně průhledné, protože je možné je vhodně umístit podle jejich okrajů.

Ke zvýraznění rozdílu mezi stranami blány je také možné použít během lisování mikrotkaninu. Označení nejvyšších částí výstupků blány mikrotkaninou může být například dosaženo tak, že mikrotkanina bude uložena v lisovací mřížce a hmota blány bude vtažena na ni.

Lisovací mřížka 181 je vedena přes pohonný válec 182 a válec podtlakový 184. Lisovací mřížka má přednostně podobu 183 cm dlouhého pásu z nerezavějící oceli, silného 0,013 cm a širokého 31,8 cm, do něhož je vyleptán požadovaný vzor výstupků v podobě dutin. Na vnějším povrchu vakuového válce 184 je bezešvá niklová síťovina 195 o průměru 21,9 cm, která slouží jako porézní výztuha lisovací mřížky 181.

Lepivá hmota 186 (přednostně lepidlo reagující na teplo) je nanášena aplikátorem 188 na lisovací mřížku 181, která se pohybuje rychlostí 610 cm za minutu. Blána 190 (například blána ze zahuštěného polyetylénu, silná zhruba 0,0013 cm) je pohonným válcem přívodu 192 ukládána na lisovací mřížku pokrytou lepivou hmotou. Na podtlakovém válci 184 je blána 190 zahřívána proudem (0,32 nr/minuta) vzduchu horkého zhruba 316 °C ze zdroje 194. Po zahřátí blány je lisovací mřížka 181 při průchodu přes podtlakový válec 184 vystavována skrze pevně instalované podtlakové zařízení 196 účinkům podtlaku (zhruba 40,6 kPa). Zdroj podtlaku není znázorněn. Vylisovaná a lepivou hmotou pokrytá blána 198 je odvíjecím válcem 200 snímána z lisovací mřížky 181.

Lisovací mřížka 181 je propracovaný bezešvý pás z nerezavějící oceli, jehož konstrukce má několik fází. Rozvržení dutin je vypracováno počítačovým programem a je vytištěno na průsvitnou fotomasku za účelem optického leptání. Leptaným materiálem bývá obvykle nerezavějící ocel, ale může to být také mosaz, hliník, měď, hořčík a další materiály včetně slitin. Systém dutin může být navíc kromě kovů vyleptán i do opticky citlivých polymerů. Postupy výroby polymerových lisovacích mřížek jsou popsány v patentech US 4 514 345, 5 098 522, 4 528 239 a 5 245 025.

V další fázi jsou konce lisovací mřížky svařeny laserovým anebo elektronovým paprskem a lisovací mřížka dostane podobu nekonečného pásu. Uvedený způsob svařování zanechává téměř nepostřehnutelný spár, který je nutný z důvodů kvality systému dutin. Poslední fází je pokrytí nekonečného pásu povlakem s nízkou mezní hodnotou povrchového napětí, jakým je již zmíněná hmota řady 21000, vyráběná firmou Plasma Coatings of TN, lne. Tento povlak umožňuje bezpečné sejmutí vylisované blány s pásu.

Lisovací mřížka v podobě nekonečného pásu se zdá být výhodnější než plochá lisovací deska anebo mřížka v podobě bubnu. Nekonečný pás umožňuje snadnější výměnu jednotlivých typů mřížek, zároveň lze lisovat vzory s rozsáhlejším rozvržením dutin bez nutnosti použít mohutné otáčecí prvky.

-13CZ 293807 B6

Podstatou tohoto vynálezu tedy je vytvoření trojrozměrné plochy obsahující lepivou hmotu, která je chráněna před neúmyslným dotykem s vnějšími plochami. Tuto trojrozměrnou plochu lze vyvinutím tlaku přeměnit na plochu v podstatě dvojrozměrnou. Tím je lepivá hmota zpřístupněna dotyku s vnější plochou. Do rámce tohoto vynálezu ale také patří trojrozměrné plochy chránící lepivou hmotu před neúmyslným dotykem, které lze přeměnit na plochy v podstatě dvojrozměrné jinými způsoby než použitím tlaku. Například při použití tahové síly lze tutéž trojrozměrnou plochu plasticky podélně deformovat a tím podobně lepivou hmotu zpřístupnit. Při dostatečné síle se hmota mezi výstupky v důsledku vnitřního napětí deformuje a výstupky se tak prodlouží v témže směru. Při prodloužení výstupků se snižuje jejich výška, při dostatečném prodloužení výstupků se jejich výška sníží natolik, že dochází ke zpřístupnění lepivé hmoty ve výstupcích i mezi výstupky.

V případě pruhu blány 10 (šířka 254 mm, vyrobené ze zahuštěného polyetylénu silného 0,0076 mm, s výstupky o výšce 0,152 mm a o průměru 0,762 mm, vzdálenými od sebe 1,143 mm) je ke zpřístupnění 0,025 mm silného povlaku lepidla v prohlubních mezi výstupky nezbytná tahová síla 0,142 kg na 1 cm šířky pruhu.

K zpřístupnění lepivé hmoty obsažené v trojrozměrné ploše může být použito kombinovaných tlakových a tahových sil. Třebaže v přednostní podobě tohoto vynálezu jsou k dosažení téhož efektu (tzn. dostatečná deformace trojrozměrné plochy za účelem uvolnění lepivé hmoty) nutné podstatně větší síly tahové než tlakové, je možné vyrobit blánu snadněji deformovatelnou pomocí tahové síly vyvíjené v určitém směru. Blána může být paralelně zvlněná (aniž by měla výstupky) a toto zvlnění může být snadno vyrovnáno vypnutím blány v rovině zvlnění a v pravoúhlém směru vůči tomuto zvlnění. Jiná vhodná řešení používající tahovou sílu jsou uvedena v patentu US 5 518 801.

V jiném případě může být snížena síla trojrozměrné plochy za účelem uvolnění lepivé hmoty například působením tepla na citlivou blánu.

K příkladům použití trojrozměrné plochy podle tohoto vynálezu kromě pásků, nálepek a balicího materiálu patří: obvazové materiály, nalepitelné pruhy materiálu obsahující parfémy v podobě mikročástic, tapety na stěny a do regálů napuštěné lepidlem, dvousložková lepidla, čisticí prostředky a řada jiných aplikací, u nichž je důležité zabráněni kontaktu s nějakou látkou až do určité doby.

Na protilehlé strany vylisované blány je možné uložit různé hmoty. Na jedinou stranu blány je možné umístit četné hmoty, které mohou být odděleny geometricky anebo mohou být ve směsi. Mohou se i částečně překrývat. Příkladem je vrstva lepidla pokrývající povrch blány, která je sama pokryta pevnými částicemi.

Výstupky mohou být vrstveny, a to buď v odpovídajícím velikostním měřítku anebo jiném, jakým může být například systém „mikrovýstupků“ umístěných na vrcholcích jiných větších výstupků.

Odborníkům v této oblasti by mělo být po prostudování předložených podob předloženého vynálezu zřejmé, že je možné provést různé změny a úpravy, aniž by se přitom odchýlili od myšlenky a rámce tohoto vynálezu. Je naším záměrem zahrnout všechny úpravy, které zapadají do rámce tohoto vynálezu a do následujících patentových nároků.

Průmyslová využitelnost

Vynález je využitelný při výrobě plastových pásů materiálu s obsahem adheziva.

Claims (4)

1. Způsob výroby pásu materiálu (154), jehož vnější povrch je chráněn deformovatelnými výstupky (158) před neúmyslným dotykem, pomocí tvarovacího povrchu (150), s výhodou v podobě tvarované desky (142), vyznačující se tím, že

a) v prvním kroku se pokryje tvarovací povrch (150) hmotou (152),

b) dále se přivede pás materiálu (154) na tvarovací povrch (150), takže jedna strana pásu materiálu (154) se dostane do styku s hmotou (152), která na ni ulpí,

c) pás materiálu (154) se tvaruje pro vytvoření třírozměrné struktury s dutými výstupky (158), které jsou od sebe vzdáleny o šířku prohlubní (146) tvarované desky (142), přičemž se hmota (152) nyní nachází v množině prohlubní (146) odpovídající množině dutých výstupků (158) na druhé straně pásu materiálu (154), vytvořených pomocí tvarovacího povrchu (150) tvarované desky (142) opatřené vyčnívajícími kolíky (144).

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že tvarovací povrch (150) má nízké kritické povrchové napětí.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že do množiny prohlubní (146) na druhé straně pásu materiálu (154) se vstříkne další hmota.

4. Způsob podle nároku 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že další hmota obsahuje adhezivum citlivé na tlak.