ES3030352T3

ES3030352T3 - Male touch fastener elements

Info

Publication number: ES3030352T3
Application number: ES22167046T
Authority: ES
Inventors: Armela Luis Parellada; Klaas Jan Stol; Christopher M Gallant; James L Tardiff; Mark A Clarner
Original assignee: Velcro IP Holdings LLC
Current assignee: Velcro IP Holdings LLC
Priority date: 2018-12-03
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2025-06-27
Anticipated expiration: 2039-11-29
Also published as: ES2927678T3; CN113163907B; US20200170356A1; US20240225206A1; US20220117363A1; US12317967B2; US20240074544A1; WO2020114913A1; EP4049553B1; US11246380B2; EP4450263A3; CN113163907A; EP3890548B1; EP4450263A2; EP4049553A1; US11986063B2; EP3890548A1; MX2021006583A

Abstract

Un producto de cierre táctil macho con una superficie de resina y un conjunto de elementos de cierre táctil macho espaciados sobre la superficie. Cada elemento de cierre táctil tiene un vástago que se extiende desde la superficie y una cabeza dispuesta en el extremo distal del vástago, que se extiende lateralmente desde este hasta un borde distal que sobresale de la superficie. La cabeza, el vástago y la superficie forman una masa contigua de resina: la cabeza. El borde distal presenta múltiples dedos que se extienden lateralmente hacia afuera y varían en forma y tamaño alrededor del borde, con dedos adyacentes con superficies de resina enfrentadas y de forma libre que definen hendiduras entre ellos. El elemento de cierre es particularmente flexible y se acopla con fibras muy finas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Elementos de cierre de contacto macho

CAMPO TÉCNICO

Esta invención se refiere a elementos de cierre de contacto y más particularmente a elementos de cierre de contacto moldeados de tipo seta.

ANTECEDENTES

Los cierres de contacto son útiles para el enganche liberable de superficies de productos que van desde pañales hasta materiales de construcción. En la mayor parte de los casos, el acoplamiento es entre un conjunto de elementos de cierre macho muy pequeños y un campo de fibras o bucles, pero en algunos casos las cabezas de los elementos de cierre se pueden conformar y espaciar para enganchar de modo liberable un conjunto similar. Algunos cierres macho tienen cabezas que sobresalen a lo largo de solo una dirección lateral, mientras que otros sobresalen en varias múltiples direcciones (o en todas las direcciones). Los primeros (frecuentemente denominados cierres en forma de J o de palmera) tienen a tener características de acoplamiento muy direccionales, mientras que los segundos (frecuentemente denominados cierres en forma de seta) tienen características de acoplamiento que son más uniformes en todas las direcciones. Cada tipo de elemento de cierre macho tiene sus usos preferidos en productos comerciales. Los elementos de cierre en forma de seta se pueden fabricar con cabezas bastante delgadas para el acoplamiento con fibras de baja elasticidad como tienden a encontrarse en materiales no tejidos económicos. Continuamente se buscan mejoras en la forma de elementos de cierre y en métodos de fabricación de dichas formas. El documento US 2013/067702 A1 describe una pieza de bloqueo adhesiva, que comprende una parte de sustrato y piezas de bloqueo de al menos un tipo de dispuestas en posición vertical sobre la misma, teniendo cada una de dichas piezas de bloqueo una parte de cabeza que, en una cara terminal libre de la misma tiene al menos una superficie de contacto o de adherencia desprendible a otros componentes por medio de fuerza adhesiva, en donde dicha pieza de bloqueo adhesiva está caracterizada por que al menos una sección de conexión está presente en el borde de al menos una de las partes de cabeza, en donde dicha sección de conexión sobresale más allá del borde de dicha pieza de cabeza en al menos una dirección de manera que se cambia el tamaño de la superficie de contacto de la correspondiente parte de cabeza.

RESUMEN

La invención se define por las reivindicaciones adjuntas. Varios aspectos de la invención presentan un producto de cierre de contacto macho con una superficie de resina y un conjunto de elementos de cierre de contacto macho espaciados llevados sobre la superficie. Cada elemento de cierre de contacto tiene un tallo que se extiende desde la superficie y una cabeza dispuesta en un extremo distal del tallo, formando la cabeza con el tallo y la superficie una masa contigua de resina. La cabeza se extiende desde el tallo a un borde distal que sobresale de la superficie.

Según un aspecto de la invención, el borde distal comprende múltiples puntas que se extienden lateralmente hacia fuera y varían en forma y tamaño alrededor del borde, teniendo las puntas adyacentes superficies de resina de forma libre enfrentadas que definen grietas entre ellos, siendo las grietas más estrechas que las puntas adyacentes. En algunos ejemplos, el borde distal tiene entre 5 y 50 puntas y en algunos casos entre 10 y 30 puntas. Preferentemente hay entre 30 y 100 puntas por milímetro de perímetro de cabeza. En algunas realizaciones, al menos una de las grietas está definida entre las superficies de las puntas que son generalmente paralelas en al menos 30 por ciento de la longitud total de la grieta.

Otro aspecto de la invención presenta un cierre de contacto que tiene una superficie fibrosa con fibras expuestas, y el producto de cierre de contacto citado anteriormente se libera acoplando de manera liberable con la superficie fibrosa, con fibras de la superficie fibrosa enganchadas en grietas entre las puntas de las cabezas.

Según otro aspecto de la invención, el conjunto tiene al menos una fila de elementos de cierre de contacto macho dispuestos de tal manera que las cabezas de elementos de cierre adyacentes de la fila están espaciados entre sí una distancia que está entre 1,2 y 2,0 veces (preferentemente entre 1,4 y 1,8 veces) una dimensión lateral mínima de los tallos de los elementos de cierre adyacentes. Preferentemente, para al menos la mayoría de los elementos de cierre del conjunto, la relación de una diferencia entre la extensión lateral general de la cabeza y una extensión lateral mínima del tallo y el grosor de punto medio del saliente está entre 1,0 y 5,0 (preferentemente entre 1,4 y 2,0).

Según la invención, el tallo tiene una extensión lateral mínima y una altura de curvatura definida como la distancia perpendicular desde la superficie de resina hasta el punto más bajo de la extensión lateral mínima. Para al menos la mayoría de los elementos de cierre del conjunto, el producto del coeficiente de flexión del tallo y la relación de pliegue de borde (según se definen esos términos a continuación) está entre 3,0 y 10,0, donde el coeficiente de flexión del tallo es una relación de una diferencia entre altura general y altura de curvatura y la extensión lateral mínima del tallo, y la relación de pliegue de borde es una relación de una diferencia entre la extensión lateral mínima de la cabeza y la extensión lateral mínima del tallo hasta el grosor del punto medio del saliente.

Según otro aspecto de la invención, para al menos la mayoría de los elementos de cierre del conjunto, la relación entre la relación de pliegue de borde y el coeficiente de flexión del tallo está entre 0,3 y 6,0 (preferentemente entre 0,5 y 5). Según otro aspecto de la invención, al menos tres elementos de cierre adyacentes tienen en cada caso un coeficiente de flexión del tallo de entre 1,4 y 2,0.

En cualquiera de estos aspectos, el producto exhibe preferentemente una rugosidad de microtextura Toccare, medida en el conjunto, de entre 20 y 30, y/o una rugosidad de microtextura Toccare, medida en el conjunto, de entre 25 y 40. Según otro aspecto de la invención, el producto exhibe una rugosidad de microtextura Toccare, medida en el conjunto, de entre 20 y 30.

Según otro aspecto más de la invención, el producto exhibe una rugosidad de microtextura Toccare, medida en el conjunto, de entre 25 y 40.

Las realizaciones según cualquiera de los anteriores aspectos se pueden proporcionar con cualquier combinación de las siguientes características.

En algunos casos, el tallo tiene una superficie periférica moldeada. En algunos ejemplos, la cabeza tiene una superficie de lado inferior moldeada.

En algunas realizaciones, el tallo es de sección transversal redonda y/o se extiende perpendicularmente a la superficie de resina.

En algunos ejemplos, la cabeza tiene forma de disco.

El conjunto tiene preferentemente una densidad de entre 1300 y 5500 elementos de cierre por centímetro cuadrado y los elementos de cierre se extienden preferentemente en cada caso en una altura general desde la superficie de resina de entre alrededor de 0,08 y 0,3 milímetros.

En algunos casos, el tallo tiene una superficie superior esencialmente plana. En algunos ejemplos, la cabeza tiene una superficie superior que define una depresión central.

La cabeza puede tener un grosor nominal, por ejemplo, de entre 0,01 y 0,04 milímetros.

En algunas realizaciones, la cabeza tiene una superficie de lado inferior que define una curva que se extiende de la porción más estrecha del tallo al ribete de la cabeza. Por ejemplo, la curva puede seguir un arco con un radio mayor que la mitad de una extensión lateral de una sección transversal lateral de la porción más estrecha del tallo.

En algunas configuraciones, el conjunto tiene filas escalonadas de elementos de cierre. Por ejemplo, cada cabeza puede estar igualmente espaciada en lo esencial de cada una de las otras seis cabezas.

En algunos casos, el conjunto define un espaciado regular entre filas.

La superficie de resina puede ser de una base de resina que tiene un grosor menor que alrededor de 0,1 milímetros, por ejemplo. En algunos casos, la base de resina está laminada a una red, y puede estar rodeada por la superficie de la red expuesta para formar una isla de resina. En algunos ejemplos, la red comprende tela.

Otro aspecto presenta un método no reivindicado de formación de un producto de cierre de contacto macho. El método incluye moldear una superficie de resina mientras se forma un conjunto de elementos de cierre de contacto macho espaciados que se extienden desde la superficie, mediante presión de resina moldeable en respectivas cavidades de moldeo definidas en un molde contra el cual se moldea la superficie de resina, solidificando la resina prensada en las cavidades de moldeo y después extrayendo la resina solidificada de las cavidades como tallos con cabezas asociadas dispuestas en extremos distales de los tallos y que sobresalen de la superficie. A medida que se extraen de las cavidades, las cabezas tienen bordes distales con múltiples puntas que se extienden lateralmente hacia fuera y varían en forma y tamaño alrededor del borde, teniendo las puntas adyacentes superficies de resina de forma libre enfrentadas que definen grietas entre ellos, siendo las grietas más estrechas que las puntas adyacentes.

En algunas realizaciones, una porción más interna de cada cavidad está delimitada por una superficie de ribete suave. En algunos casos, cada cavidad está definida por una superficie contra la cual se forma un lado inferior de la cabeza y que define una curva que se extiende desde un punto que forma una porción más estrecha del tallo hasta la superficie del ribete. Preferentemente, la curva sigue un arco con un radio mayor que la mitad de una extensión lateral de una sección transversal lateral de la cavidad en el punto que forma la porción más estrecha del tallo.

En algunos ejemplos, el molde presenta un rodillo de moldeo giratorio y el método se realiza continuamente durante la rotación del rodillo del molde para producir un producto de cierre flexible alargado.

En algunos casos, el método incluye además, después de formar la matriz de cierre de contacto macho espaciados, el estiramiento plástico de la superficie de resina.

Los elementos de cierre descritos en el presente documento se pueden formar a velocidades muy elevadas en la producción de productos de cierre económicos. Asimismo, debido en parte a su tamaño, su disposición y características de diseño específicas, se puede hacer que las matrices de estos elementos de fijación exhiban niveles particularmente ventajosos de suavidad al tacto humano. En algunos casos, tales conjuntos se pueden formar en láminas de resina de tal manera que puede ser difícil para un profano decir qué lado de la hoja es la superficie de cierre sin acoplar la superficie con fibras.

Los detalles de una o más realizaciones de la invención se exponen en los dibujos adjuntos y en la siguiente descripción. Otras características, objetos y ventajas de la invención se desprenderán de la descripción y los dibujos, y de las reivindicaciones.

DESCRIPCIÓN DE DIBUJOS

La Fig. 1 es una vista en perspectiva parcial ampliada de un cierre de contacto que se está separando. La Fig. 2 es una vista en perspectiva de un conjunto de elementos de cierre macho tipo seta que se extienden desde una base de resina común.

La Fig. 3 es una vista lateral del conjunto de la Fig. 2.

La Fig. 4 es una vista superior del conjunto de la Fig. 2.

La Fig. 5 es una vista en perspectiva superior muy aumentada de un elemento de cierre.

La Fig. 6 es una vista superior de un elemento de cierre y una porción de un elemento de cierre adyacente. La Fig. 7 es una vista lateral de un único elemento de cierre.

La Fig. 8 es una vista aumentada de un campo de microfibras.

La Fig. 9 muestra fibras finas acopladas con un conjunto de elementos de cierre.

La Fig. 10 es una vista ampliada de un único elemento de cierre acoplado cerca del centro de la Fig. 9. La Fig. 11 es una vista ampliada de un área cerca de la esquina inferior derecha de la Fig. 9.

La Fig. 12 muestra fibras atrapadas entre puntas de un ribete de cabeza de elemento de cierre.

La Fig. 13 muestra cargas de fibra que flexionan puntas individuales fuera del plano del ribete de cabeza. La Fig. 14 ilustra esquemáticamente un método y un aparato para formar un conjunto de elementos de cierre con una hoja de base continua.

La Fig. 15 muestra una sección transversal de una cavidad individual en la que se moldea un elemento de cierre o una preforma de elemento de cierre.

La Fig. 16 ilustra el proceso de contar puntas alrededor de un perímetro de cabeza.

La Fig. 17 es una vista superior de un elemento de cierre de contacto no circular con puntas.

Símbolos de referencia similares en los diversos dibujos indican elementos similares.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

En referencia primero a la Fig. 1, el producto de cierre 10 tiene una hoja base 12 de resina y un conjunto de elementos de cierre de contacto macho 14 que se extienden de una superficie lateral de resina 16 ancha de la hoja base. Para dar cierta proporción, la hoja base 12 tiene alrededor de 60 gm de grosor y puede tener hasta un metro o más de anchura, y se puede fabricar en longitud continua y enrollar para el transporte. Los elementos de cierre están dispuestos en un conjunto en la superficie de la hoja base con una densidad de alrededor de 2700 por centímetro cuadrado, extendiéndose cada elemento de cierre solo alrededor de 0,125 mm desde la superficie de la hoja base. Los elementos de cierre, que no se muestran a escala, se ilustran como si tuvieran enganchadas fibras muy finas 16 de una hoja de conexión 18 de material, de manera que, a medida que los dos materiales conectados se desprenden entre sí, las fibras enganchadas se estiran antes de liberarse. De esta manera, los dos materiales forman conjuntamente un cierre liberable. Las fibras que están diseñadas para enganchar y retener los elementos de cierre son extremadamente finas, como se discutirá con más de talle a continuación, lo que hace que el producto de cierre 10 sea particularmente útil para enganchar materiales de punto de muy baja elasticidad, como los formados por algodón o seda.

A continuación, con referencia a las Figs. 2 y 3, los elementos de cierre 14 están formados por tallos 20 circulares discretos de resina integralmente desde una superficie cercana a la hoja base 12. El diámetro de cada tallo 20 puede ser aproximadamente el mismo que el grosor de la base en algunos casos. La base de cada tallo se funde en la hoja base con un radio generoso aproximadamente igual a la mitad del diámetro de tallo nominal. Por encima del radio de la base, el tallo se eleva esencialmente con un diámetro constante hasta una cabeza o tapa 22 que se extiende radial o lateralmente fuera del tallo para sobresalir de la superficie de la hoja base y tiene un diámetro general de aproximadamente el doble del diámetro del tallo. Como se puede ver en la Fig. 3, el diámetro de cada tallo 20 es significativamente mayor que el grosor de la cabeza en el tallo. El lado inferior de la cabeza es generalmente troncocónico o radiado desde el tallo hasta el borde distal de la cabeza.

Como se muestra en la Fig. 4, los elementos de cierre 14 están dispuestos en un conjunto regular de filas y columnas escalonadas, con las cabezas 22 de los elementos de fijación adyacentes espaciadas para permitir que las fibras entren en el volumen entre la hoja base y los lados inferiores de las cabezas para engancharse. La flecha MD en la Fig. 4 indica la dirección de la máquina del proceso que fabricó el producto fotografiado. El espacio de columnas CS y el espacio de filas RS entre elementos de cierre de una columna dada son aproximadamente el doble del diámetro de cabeza nominal, o en este ejemplo aproximadamente 205 gm. Las superficies superiores de las cabezas son generalmente planas y paralelas a la hoja base y tienen un perímetro generalmente circular. Sin embargo, cuando se aumentan en gran medida, como en la Fig. 5, es evidente que las cabezas 22 no tienen perímetros exactamente circulares. Más bien, el borde de la cabeza tiene una serie de proyecciones que se extienden radial o lateralmente hacia fuera alrededor de su perímetro. Dado su tamaño y forma, hemos llegado a referirnos a estas proyecciones como puntas 24. Como se desprende de la fotografía, la anchura y la forma de las puntas varían alrededor del perímetro de la cabeza, al igual que la anchura y la longitud de los huecos que separan puntas adyacentes. Como se discutirá con más detalle a continuación, el número, el tamaño y la forma de las puntas alrededor del perímetro de la cabeza no se corresponden con ninguna característica de la cavidad en la que se moldeó el ribete de la cabeza. Más bien, los lados opuestos de puntas adyacentes son generalmente curvos y se han formado libremente en lugar de formarse contra una superficie de molde. Algunas puntas más anchas parecen tener múltiples proyecciones de borde, mientras que otros parecen estrecharse en su base. Asimismo, la disposición de puntas no se duplica con precisión en cada elemento de cierre, aunque existen similitudes en la distribución general del tamaño de punta entre elementos de cierre del producto.

A continuación, con referencia a la Fig. 6, se puede decir que la cabeza del elemento de cierre 22 tiene un diámetro de tapa nominal 'C' de aproximadamente 0,077 mm. En varias tiradas de producto, se descubrió que el diámetro de tapa promedio 'C' oscilaba de 0,077 a 0,123 mm. 'C' se mide entre los extremos de las puntas en lados opuestos de la cabeza y representa el diámetro general de la cabeza del elemento de cierre. La distancia de separación CCS entre cabezas 22 adyacentes del conjunto de aproximadamente 0,092 mm. En varias tiradas de producto, se descubrió que el espacio promedio CCS oscilaba de 0,078 a 0,111 mm.

Como se muestra en la representación esquemática de un elemento de cierre 14 en la Fig. 7, el elemento de cierre tiene una altura general 'H' medida perpendicular a la hoja base 12 en la superficie superior de la cabeza 22. En este ejemplo, se midió que 'H' era 0,126 mm, pero en varias tiradas de producto se descubrió que la altura promedio oscilaba de 0,126 a 0170 mm. El tallo 20 tiene una sección transversal circular y se extiende perpendicularmente desde la hoja base 12. El tallo tiene un diámetro nominal 'S' a lo largo de una longitud del tallo que incluye su altura de punto medio, mezclándose en un radio en la base del tallo a una distancia 'J' de la hoja base y mezclándose en un ensanchamiento del lado inferior de la cabeza en la parte superior del tallo. En este ejemplo, se midió que 'S' era 0,049 mm, pero en varias tiradas de producto se encontró que el diámetro promedio del tallo oscilaba de 0,049 a 0,066 mm. En este ejemplo, se midió que 'J' era 0,043 mm, pero en varias tiradas de producto se descubrió que el valor promedio para 'J' oscilaba de 0,032 a 0,051 mm. La distancia 'J' está relacionada con la flexibilidad del elemento de cierre en respuesta a una carga lateral aplicada en la cabeza, ya que el tallo tenderá a flexionarse en o cerca de la extensión más baja del vástago recto del tallo.

Se ha observado la facilidad con la que los elementos de cierre de seta de parte superior plana descritos anteriormente se pueden flexionar en respuesta a cargas laterales aplicadas en la cabeza, por ejemplo por un dedo que aplica una ligera presión a medida que se mueve por el campo. Para una resina dada, la tendencia del elemento de cierre a flexionarse en respuesta a una fuerza lateral en la cabeza está relacionada tanto con el brazo de momento entre la superficie superior del elemento de cierre y su punto de flexión preferente cerca de la base del tallo como con la dimensión de tallo lateral mínima en ese punto. Para facilitar el análisis, se ha definido el coeficiente de flexión del tallo (SB) como el radio de H-J a S. Preferentemente, este radio está entre 1,0 y 2,5, más preferentemente entre 1,4 y 2,0. Para tallos redondos, 'S' es el diámetro; para otras formas, 'S' se debe tomar como la dimensión lateral mínima. Son preferentes resinas y diseños que permiten que un elemento de cierre flexionado de este modo se recupere con el tiempo al menos cerca de su orientación vertical original al eliminar la fuerza. Idealmente, la superficie superior del elemento de cierre es esencialmente plana, en lugar de hemisférica, por ejemplo.

Con referencia a la Fig. 6, la capacidad del campo para capturar y retener fibras que han penetrado el espacio debajo de las cabezas está relacionada con la distancia de separación de la cabeza CCS y la dimensión de tallo lateral 'S'. Idealmente, la distancia de separación de la cabeza CCS es al menos 1,2 veces o entre 1,2 y 2,0 veces, o incluso entre 1,4 y 1,8 veces, la dimensión del tallo 'S', particularmente en conjuntos en los que las filas están escalonadas de tal manera que los tallos escalonados y las cabezas son de dimensiones similares, de tal manera que cada cabeza está igualmente espaciada en lo esencial de cada una de las otras seis cabezas, como se muestra en la Fig. 4. Esta relación entre CCS y S se llama la relación de captura de espacio. Mantener esta relación en el rango preferente es también beneficioso para la formación y el uso de manguitos de moldeo configurados para moldear los elementos de cierre, como se discute a continuación con respecto a la Fig. 15.

La cabeza 22 sobresale del tallo a cada lado una distancia 'OH' que es aproximadamente la mitad de la diferencia entre el diámetro de la cabeza 'C' y el diámetro del tallo 'S' en el que ambos son circulares y el tallo está centrado debajo de la cabeza en este ejemplo. Por lo tanto, en este ejemplo, 'OH' era aproximadamente 0,014 mm en cada lado del tallo. Se puede decir que la cabeza tiene un grosor nominal CT, medido paralelamente al tallo en un punto medio de la distancia superior Oh . En este ejemplo, midió que CT era 17,5 gm, pero en varias tiradas de producto se descubrió que el grosor de cabeza promedio oscilaba de 0,012 a 0,028 mm. De modo similar, el grosor de punta TT se mide perpendicular a la hoja base en la base de una punta dada. Se midió que el grosor de punta promedio para este ejemplo era 0,0145 mm, pero en varias tiradas el grosor de punta promedio oscilaba de 0,009 a 0,022 mm.

A continuación, con referencia a la Fig. 8, las fibras de un tamaño compatible con los elementos de cierre descritos anteriormente para formar cierres liberables incluyen fibras orgánicas como algodón. Tales fibras 16 pueden tener un grosor nominal de solo 5 a 7 gm y ser de sección transversal no circular. La Fig. 9 muestra un campo de tales fibras 16 enganchadas por un conjunto de elementos de cierre 14 descritos anteriormente. Como es evidente en esta foto, el acoplamiento entre fibras discretas y elementos de cierre discretos es estocástico y se entenderá que el rendimiento general y la resistencia a la carga de fijación es una función de esencialmente miles de acoplamientos discretos. Esta foto ilustra diversos tipos diferentes de acoplamientos, algunos de los cuales están particularmente habilitados por las características estructurales del elemento de cierre discutidas anteriormente.

Por ejemplo, la fibra 16 mostrada en la Fig. 10 acopla el elemento de cierre visible mediante envoltura alrededor del tallo (no mostrado) del elemento de cierre pero cruzando el ribete en la extensión inferior de la cabeza en la foto. Donde se acopla con el ribete, levanta una punta T1 del plano de la cabeza, pasando por debajo de esa punta y por encima de una punta T2 adyacente. Se puede decir que la fibra acopla el borde del elemento de cierre entre puntas adyacentes, y es evidente que la existencia de las puntas ayuda a evitar el deslizamiento de la fibra a través del ribete de la cabeza. En otras palabras, las puntas T1 y T2 tienen un efecto funcional en el acoplamiento de esta fibra 16.

La Fig. 10 también ilustra que el borde de la cabeza del elemento de cierre se puede plegar hacia arriba en respuesta a una carga puntual aplicada por la fibra. Para una resina dada, esta flexibilidad está relacionada tanto con la distancia de saliente de cabeza y su grosor. Para facilitar la comparación, se ha definido el término relación de pliegue de borde (EF) como la relación de la diferencia entre anchuras de cabeza y tallo y el grosor de tapa nominal. Con referencia a las dimensiones mostradas en las Figs. 6 y 7, EF = (C-S)/CT. La relación de flexión de borde está preferentemente entre 1,0 y 5,0, particularmente para cabezas de seta relativamente planas con puntas en el borde que aumentan adicionalmente la flexibilidad local como se ilustra en la Fig. 10.

En la foto mostrada en la Fig. 11, el elemento de cierre 14 cerca del centro de la foto está acoplado por varias fibras 16 envueltas alrededor de su tallo debajo de la cabeza, mientras que un elemento de fijación adyacente a la izquierda está acoplado por una fibra que se ha enganchado solo en la cabeza pero no se ha enrollado alrededor del tallo. En este último ejemplo, la fibra está atrapada entre puntas adyacentes del ribete de la cabeza, y la tensión en la fibra ha desviado al menos una de las puntas para mejorar la retención de la fibra, añadiendo de este modo resistencia de cizallamiento general del cierre.

Las Figs. 12 y 13 muestran ejemplos adicionales de fibras 16 acopladas solo por el ribete de la cabeza del elemento de cierre. En la Fig. 12, la fibra 16 de la derecha está acoplada entre puntas adyacentes y la tensión en la fibra tenderá a tirar de la fibra más profundamente en el acoplamiento, evitando el deslizamiento de la fibra a lo largo del ribete. La fibra de la izquierda ha flexionado esencialmente una punta hacia arriba, fuera de su plano, al igual que ambas fibras 16 mostradas en la Fig. 13.

Los elementos de cierre descritos anteriormente son ventajosamente flexibles en múltiples modos en respuesta a una carga de cabeza aplicada lateralmente. El tallo tenderá a flexionarse elásticamente para inclinar la cabeza; el ribete de la cabeza se puede flexionar localmente fuera de su plano para formar una depresión lateral local que ayuda a retener una fibra que tira del borde de la cabeza; y las puntas individuales a las que se aplica la carga se pueden flexionar fuera del plano del ribete. Se ha acuñado el término producto de curvatura total (TF) en relación con los dos primeros de esos tres modos de curvatura, como el producto del coeficiente de flexión del tallo (SB) y la relación de pliegue de borde (EF). Matemáticamente, TF = SB * EF. Cuanto mayor sea cualquiera de los dos factores, mayor será la flexión general del elemento de cierre en respuesta a una carga lateral aplicada localmente en el borde de la cabeza. Para resinas adecuadas para formación de elementos de cierre de alta velocidad, el producto de curvatura total es mayor que 3,0 o está entre 3,0 y 10,0. Para el producto mostrado en las Figs. 2-5, el producto de curvatura total era 3,3.

En algunos casos, es importante la flexibilidad relativa del borde del ribete y el tallo. Se define preferencia de pliegue de borde como la relación de pliegue de borde y el coeficiente de flexión del tallo, o EF/SB. Este parámetro se relaciona con la flexibilidad relativa del borde de la cabeza y el tallo: cuanto más elevado sea el valor, más se plegará el borde (con o sin puntas) antes de que el propio tallo se flexione para ayudar a alinear la carga y evitar la liberación. Para la resistencia de cargas de cizallamiento cuando se acopla con fibras finas, la preferencia de pliegue de borde de un elemento de cierre con cabeza de disco plano está preferentemente entre 0,3 y 6,0, más preferentemente entre 0,5 y 5.

Con referencia a la Fig. 14, los productos de cierre de resina como los mostrados en la Fig. 1 (con cualquiera de los conjuntos de elementos de cierre descritos anteriormente) se pueden fabricar en un proceso continuo de moldeo por rodillo en el que la resina fundida 56 se introduce en una pinza 58 entre dos rodillos contrarrotantes que incluyen un rodillo de presión 60 y un rodillo de moldeo 62 que define las cavidades en la forma de elementos de cierre anteriores. La presión en la pinza 58 fuerza la resina hacia las cavidades, donde se solidifica a medida que la resina contigua se solidifica en la superficie del rodillo antes de ser extraída del rodillo de moldeo al pasarla alrededor de un rodillo de extracción 64 y después embobinarla para almacenamiento. En algunos casos, se introduce una red 66 preformada en la pinza con la resina, de tal manera que, mientras parte de la resina llena las cavidades para formar los elementos de cierre, la resina que forma la hoja base se lamina directamente en la superficie de la red, por ejemplo cuando la resina se entremezcla con las características de superficie de la red, penetrando parcialmente en las superficies de la red en el caso de una red fibrosa. El producto bobinado en ese caso comprende la red con la hoja base de resina en un lado de la red y el conjunto de elementos de cierre que se extienden desde la hoja base. La resina se puede introducir en la pinza en volúmenes discontinuos para formar la hoja base en islas o parches separados o carriles continuos en anchura, portando cada uno elementos de cierre. La resina también se puede introducir en múltiples carriles espaciados a lo largo de la anchura de la red para formar un producto de cierre con carriles longitudinales continuos de elementos de cierre separados por carriles o superficie de red expuesta.

Los productos de cierre de contacto macho mostrados en las Figs. 2-5 y 9-13 se moldearon a partir de polipropileno PPC7650, disponible en TOTAL, con 5 % de blanqueador añadido. La cinta se procesó continuamente como se muestra en la Fig. 14 a una velocidad de línea de 58 metros por minuto, lo que resultó en una cinta con un peso general de 100 gramos por metro cuadrado y un espesor general, incluyendo los elementos base y de cierre, de 0,23 milímetros.

Es preferente que las cabezas de los elementos de cierre se moldeen en forma acabada en las cavidades del rodillo de moldeo 62. Sin embargo, en algunos casos puede ser necesario aplanar ligeramente las cabezas tras el moldeo, por ejemplo mediante acoplamiento de las superficies superiores de las cabezas con un rodillo 68 calentado que deforma plásticamente las cabezas para aumentar su planitud. Preferentemente, el calor y la presión aplicados por el rodillo 68 es suficiente para aplanar la superficie de cabeza superior sin derretir las estructuras de punta formadas alrededor de su periferia. Las cabezas mostradas en las fotos descritas anteriormente, por ejemplo, han sido ligeramente aplanadas por tal rodillo antes de extraerlas de sus cavidades de moldeo. El efecto del aplanamiento se puede ver, por ejemplo, en la Fig. 2, en la que se puede ver que el área de ribete exterior de la superficie superior de cada elemento de cierre que contiene las puntas se sitúa en un plano generalmente perpendicular al tallo, mientras que la porción central de la superficie superior, la porción que puede no haber acoplado el rodillo 68, forma una depresión superficial.

Con referencia a la Fig. 15, las cavidades conformadas para formar los elementos de cierre descritas en el presente documento se pueden definir en un manguito 70 ajustado firmemente a una superficie de núcleo cilíndrico 72 del rodillo de moldeo 62, extendiéndose las cavidades a través del manguito de tal manera que las superficies superiores planas de las cabezas de elementos de cierre se forman en la superficie de núcleo exterior. Los métodos de corte por láser utilizando un láser de fibra pulsada, inclinando el eje de haz a medida que recorre el perímetro de la cavidad, son capaces de formar cavidades de esta forma y este tamaño en acero inoxidable, en algunos casos seguido de un grabado ligero. Las pantallas con tales cavidades también se pueden fabricar mediante técnicas de electroformado. Las cabezas de elementos de cierre se pueden formar en cavidades simétricas rotacionalmente, de tal manera que la sección transversal de la porción que forma la cabeza de la cavidad, como se muestra, es similar en cualquier plano que contenga la línea central del tallo. En otras palabras, las puntas se pueden formar dentro de una cavidad de ribete suave y continua que se estrecha hasta un borde afilado en la superficie del núcleo 72, y las superficies entre puntas y grietas delimitadas no están determinadas o formadas por superficies o características específicas del molde. La superficie de la cavidad se irradia generosamente entre la porción que forma la parte más estrecha del tallo y la superficie del núcleo, que forma esencialmente una tangente al arco de la superficie de la cavidad. El radio 'R' definido por esta superficie es preferentemente más de la mitad de la extensión lateral más estrecha de la cavidad y, para el moldeo, la superficie de lado inferior de las cabezas mostrada en la Fig. 3 era de alrededor de 50 gm, por ejemplo. A medida que la resina se presiona a una tasa elevada en esta porción de ribete de la cavidad que se estrecha en medida creciente, se forman las puntas. Como se puede ver en las superficies de puntas exteriores curvas en las fotografías discutidas anteriormente, el flujo de resina se congela eventualmente y forma superficies no moldeadas en los extremos de puntas distales.

Una hipótesis sobre el motivo por el cual el flujo de resina que forma el ribete de cabeza se divide en flujos discretos a medida que se aproxima a la extensión distal de la cavidad del ribete, enfriándose cada flujo para formar una estructura de punta separada, es que la tasa de enfriamiento se acelera a medida que la sección transversal de la resina se estrecha, mientras que el aire atrapado en la cavidad del ribete resiste el flujo que avanza en medida creciente, haciendo que la cavidad del ribete se llene de manera incompleta. A medida que la piel solidificada del borde del flujo se estira circunferencialmente para llenar la cavidad, la resina fundida detrás de la piel se abre paso en regiones discretas para presionar hacia delante como una punta, enfriándose y solidificándose sin fusionarse con flujos adyacentes. Cualquiera que sea el mecanismo implicado, se ha descubierto que la formación de puntas dentro de las cavidades y los parámetros de procesamiento descritos anteriormente son bastantes repetibles dentro de las tolerancias estándar de control del proceso.

Con referencia a la Fig. 16, se utiliza el siguiente procedimiento para determinar el número de puntas alrededor de la periferia de una cabeza de elemento de cierre, y se utiliza la palabra 'punta' con referencia a este método para determinar si una proyección particular es o no es una punta. En primer lugar, se obtiene una imagen de la cabeza del elemento de cierre, mirando directamente hacia abajo a la superficie superior de la cabeza (es decir, en una dirección perpendicular a la hoja base). A continuación, se traza una línea alrededor de la cabeza que representa la cubierta convexa del perímetro de la cabeza. En esta figura, tal línea está etiquetada con CH. Entonces se traza una línea de conteo de puntas espaciada dentro de la línea de cubierta convexa por una distancia igual que el cinco por ciento de la distancia más larga desde el centroide del área de la cabeza hasta la línea de cubierta convexa. La línea de conteo de puntas está etiquetada con TCL en la figura y se representa como una línea discontinua. A continuación, se cuentan las posiciones discretas alrededor del ribete de cabeza donde se extiende el perímetro dentro de la TCL. Tales espacios solo se cuentan si la anchura del espacio (es decir, el espacio entre puntas) en la TCL es menor que la anchura del perímetro de la cabeza a lo largo de la TCL en cada lado del espacio antes de llegar a otro espacio. En otras palabras, se cuentan puntos en los que se puede ver a través de la cabeza dentro de la TCL. Se considera que el número de puntas es igual que el número de tales espacios. Obsérvese que en la Fig. 16 el grosor de la TCL se aumenta para mayor visibilidad, oscureciendo el espacio abierto entre algunas de las puntas. En este ejemplo, se encontraron 27 puntas discretas etiquetadas con T1-T27 entre espacios abiertos correspondientes.

A continuación, con referencia a la Fig. 17, las cavidades se pueden conformar para formar cabezas no circulares con puntas en los bordes. La cabeza 22 mostrada en esta figura se formó en una cavidad de pantalla de forma similar a la mostrada en la Fig. 15, pero con una sección transversal de tallo no circular y una abertura lisa correspondientemente no circular sostenida contra una superficie de núcleo cilíndrico. Como referencia de escala, la extensión lateral más ancha de la cabeza era aproximadamente 0,46 milímetros y la extensión lateral más estrecha era aproximadamente 0,28 milímetros. Como se ha visto, las puntas 24 se formaron al menos en gran parte del perímetro de la cabeza y sobrevivieron al proceso de extracción de la cavidad para definir grietas para enganchar microfibras.

Los productos flexibles se pueden moldear como hojas continuas con los elementos de cierre como se describe anteriormente y después estirar plásticamente dentro de su plano tras el moldeo para reducir el grosor de hoja y disminuir la densidad de los elementos de cierre. El estiramiento se puede realizar lateralmente para mejorar la resistencia al desgarro de la hoja a lo largo de la dirección longitudinal o biaxialmente. El producto se puede estirar lateralmente para aumentar su área hasta un factor de siete, por ejemplo.

Se han encontrado muestras de productos de cierre producidos según el anterior método que son particularmente suaves al tacto en comparación con ciertos cierres de contacto que se considera que exhiben suavidad. Para obtener mediciones de esta propiedad, se sometieron muestras representativas del producto que se muestran en las Figs. 2 5 a las pruebas en un sistema de pruebas automatizado Toccare de SynTouch Inc. de Montrose, California. La preparación y las pruebas de la muestra se realizaron según el Manual del Usuario Toccare, Versión de Software 5.0 (2018), con el movimiento de sonda alineado con la dirección de la máquina de cada una de las cinco muestras. La medición de rugosidad de microtextura Toccare media de las muestras representativas era 21,6, con una desviación estándar de 3,8. La medición de rugosidad de microtextura Toccare media de las muestras representativas era 26,3, con una desviación estándar de 0,8. También se probaron cinco muestras de cada uno de los productos de cierre mostrados en las Figs. 1A-4 de la Solicitud de Patente de EE.UU. N° 15/680,447, a molded polypropylene palm-tree hook sold by Velcro USA Inc. bajo la designación HTH 819 para uso en pañales desechables y un cierre de contacto vendido por Gottlieb Binder GmbH bajo la designación MicroPlast. Estos otros cierres de contacto exhibían rugosidad de microtextura Toccare en la dirección de la máquina de 49,4, 56,0 y 34,7, respectivamente, y rugosidad de microtextura Toccare en la dirección de la máquina de 64,6, 83,0 y 49,6, respectivamente. Estas mediciones, tomadas a 20 grados C y 30 por ciento de humedad relativa, eran coherentes con nuestra impresión subjetiva de que el producto producido como se describe anteriormente era significativamente más suave al tacto.

Mientras que se ha descrito una serie de ejemplos con fines de ilustración, la anterior descripción no pretende limitar el alcance de la invención, que se define por el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un producto de cierre de contacto macho (10), que comprende

una superficie de resina (16);

un conjunto de elementos de cierre de contacto macho (14) espaciados llevados sobre la superficie, comprendiendo cada elemento de cierre de contacto (14)

un tallo (20) que se extiende desde la superficie, en donde el tallo tiene una extensión lateral mínima y una altura de curvatura definida como la distancia perpendicular desde la superficie de resina hasta el punto más bajo de la extensión lateral mínima; y

una cabeza (22) dispuesta en un extremo distal del tallo (20), y formando con el tallo (20) y la superficie una masa contigua de resina, extendiéndose la cabeza (22) lateralmente desde el tallo (20) a un borde distal que sobresale de la superficie;

caracterizado por que, al menos para la mayoría de los elementos de cierre del conjunto, el producto del coeficiente de flexión del tallo y la relación de pliegue de borde está entre 3,0 y 10,0, donde el coeficiente de flexión del tallo es una relación de una diferencia entre altura general y altura de curvatura y la extensión lateral mínima del tallo, y la relación de pliegue de borde es una relación de una diferencia entre la extensión lateral mínima de la cabeza y la extensión lateral mínima del tallo hasta el grosor del punto medio del saliente.

2. El producto de cierre de contacto macho (10) de la reivindicación 1, en donde la cabeza tiene forma de disco.

3. El producto de cierre de contacto macho (10) de la reivindicación 1 o 2, en donde el borde distal comprende múltiples puntas (24) que se extienden lateralmente hacia fuera y varían en forma y tamaño alrededor del borde, teniendo las puntas adyacentes (24) superficies de resina de forma libre (14) que definen grietas entre ellos, siendo las grietas más estrechas que las puntas adyacentes (24).

4. El producto de cierre de contacto macho (10) de la reivindicación 3, en donde el borde tiene entre 5 y 50 puntas (24), particularmente entre 10 y 30 puntas (24) por milímetro de perímetro de cabeza (22).

5. El producto de cierre de contacto macho (10) de cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, en donde al menos una de las grietas está definida entre las superficies de las puntas que son generalmente paralelas en al menos 30 por ciento de la longitud total de la grieta.

6. El producto de cierre de contacto macho (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde el tallo (20) tiene una superficie periférica moldeada.

7. El producto de cierre de contacto macho (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde la cabeza (22) tiene una superficie de lado inferior moldeada.

8. El producto de cierre de contacto macho (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde los elementos de cierre (14) se extienden hasta una altura total desde la superficie de resina (16) de entre 0,08 y 0,3 milímetros aproximadamente.

9. El producto de cierre de contacto macho (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde la cabeza (22) tiene una superficie superior que define una depresión central.

10. El producto de cierre de contacto macho (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en donde la cabeza (22) tiene una superficie de lado inferior que define una curva que se extiende desde la porción más estrecha del tallo (20) hasta el ribete de la cabeza (22); particularmente en donde la curva sigue un arco con un radio mayor que la mitad de la extensión lateral de una sección transversal lateral de la porción más estrecha del tallo (20).

11. El producto de cierre de contacto macho (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en donde el conjunto comprende filas escalonadas de elementos de cierre (14), particularmente en donde cada cabeza (22) está igualmente espaciada en lo esencial de cada una de las otras seis cabezas (22).

12. El producto de cierre de contacto macho (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en donde al menos tres elementos de cierre adyacentes tienen en cada caso un coeficiente de flexión del tallo de entre 1,4 y 2,0.

13. El producto de cierre de contacto macho (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1-12, en donde el tallo (20) es de sección transversal redonda; y/o en donde el tallo (20) se extiende perpendicularmente a la superficie de resina (16).

14. Un cierre de contacto, que comprende

una superficie fibrosa que tiene fibras expuestas; y

el producto de cierre de contacto macho (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1-13 acoplado de manera liberable con la superficie fibrosa.

15. El cierre de contacto de la reivindicación 14 que comprende el producto de cierre de contacto macho (10) de la reivindicación 3, en donde las fibras de la superficie fibrosa se enganchan en grietas entre las puntas (24) de las cabezas.