JP4535612B2 - 同時押出機械的ファスナ構造 - Google Patents

Description

【０００１】
技術分野
本発明は、ステム付きウエブ構造に関する。厳密には、本発明は、少なくとも二種類の重合体材料から形成されたステム付きウエブ構造に関する。
【０００２】
背景技術
３Ｍ社の商標名Ｓｃｏｔｃｈｍａｔｅ^TMで現在市販されているものなどのフック／ループファスナは、良く知られている機械的ファスナである。一つの良く知られているフックの形式は、ループとではなく他のフックと係合することによる雌雄同体性機械的ファスナとしても使用できるキノコ状フックである。ファスナを造るためにウエブ上に形成されたこれらのフック構造体は、一つの典型的なステム付きウエブである。ステムは、その形状、長さ、長さ対幅比、表面形状または他の特性に関係なく、ウエブなど、表面からの突出物を意味する。
【０００３】
米国特許第４，０５６，５９３号および４，９５９，２６５号は、ステム付きウエブとして知られる直立したステムを有する重合体ウエブを押出す初期の方法を開示する。このステム付きウエブは、たった一種類の材料から形成される。米国特許第５，０７７，８７０号のフック構造では、単一成分熱可塑性樹脂が、離型の際に、ステムのアレイを形成するキャビティアレイを有する成形型内に押出される。これらのステムは、次にカレンダー圧延されてステムの上部に広幅ヘッドを生成する。そのヘッドのフランジの形状、寸法、および角状、さらに単位面積当たりのステム数が、フック上へのループの捕らえ易さおよび保持力を決定する。このフックおよびステム材料は、フックの柔軟性、ステムの堅牢性、およびループに対するフックの摩擦を決定する。このフック構造に使用されたある樹脂は、フック構造体を支持するのに適した強度を提供するが、ループから解除する際にフックが潰れるまたは破壊するのを防ぐのに十分な曲げ強さを提供しない高弾性熱可塑性樹脂である。このフックもまた、フックの上部から下側までのループの動きに対して低摩擦を提供しない。
【０００４】
米国特許第５，３９３，４７５号は、二種類の異なる材料を使用して両側にステムを有するステム付きウエブを製造する方法を開示する。この特許は、二つのベース部分を形成するために二種類の異なる材料を押出すことと、その材料がそのあいだを通過する二つのローラ上のキャビティにその材料を充填することによってフックを形成することとを開示する。その後、ベース部分は二つのローラ間で押圧されて、それらを一緒に積層または圧着させる。ある態様では、最初の二枚の層に対して化学的親和性を有する第３層が使用される。このプロセスは、やむをえず積層前の二つのストリームを冷却させることになったであろう。
【０００５】
フックは、ウエブ上に長リブを形成する、異形押出法を用いて造ることもできる。このリブは、次に横方向にスライスされ、曲げられるまたは伸ばされて複数のステムを形成する。ヘッドは、スライス前でも後でも、ステム上に形成できる。
【０００６】
さらに多くの様々な用途に適合する多様な特性を有する、機械的ファスナなど、ステム付きウエブが求められている。
【０００７】
発明の開示
本発明は、複数のステムがその少なくとも片面から延出する材料のウエブである。このウエブは、第１面および第２面を有する材料の第１層、および材料の第２層を含む。材料の第２層は、第１層の第１面に直面する第１面と、それから複数のステムが延出する第２面とを有する。材料の第１および第２層は、それらのいずれかの層が冷却する前に、両方が溶融状態である間に共に接合される。
【０００８】
材料の第１および第２層は、熱可塑性材料または溶融加工可能な重合体材料から形成できる。材料の第１層は、材料の第２層と異なり、ある態様では、第１層を形成するその材料は突入し、第２層に形成されたステムの少なくとも一部を形成する。
【０００９】
他の態様では、それら層の一つが、不連続であり、関連材料の他の部分との接続が断たれた同関連材料の複数の部分を含む。これらの部分は、棒、角柱、球、平行六面体、不規則角状、および不規則湾曲状のグループから選択された形状を有する。
【００１０】
他の代わりの態様では、ウエブの両表面がステムを有することができ、一つ以上のこれらのステムはキャップを有することができる。さらに、このウエブの少なくとも片面は、印刷部分やグラフィック用途で使用する永続性のある画像の化成用着色料に対して受容性にできる、または摩擦または剥離特性をもたせることができる。さらに、材料の追加層が、形成され、いずれかの層が冷却する前に、それらの全てが溶融状態にある間に第１および第２層と共に接合することもできる。
【００１１】
本発明は、複数のステムを有する材料のウエブを製造する方法でもある。この方法は、材料の第１層の第１材料を選択することと、材料の第２層の第２材料を選択することとを含む。材料の第１および第２層は溶融形成される。次に、材料の第１および第２層は、それらが溶融状態にある間に接合されて、多層シートを形成する。さらに、複数のステムが材料の少なくとも第２層に形成される。
【００１２】
これらのステムは、ステムのアレイを形成するために孔のアレイを含む少なくとも一つの温度制御された表面に対してその多層シートを押圧することによって形成できる。キャップは、ステムの尖端にキャップを形成するために加熱した表面に対してこれらのステムを押圧することによってそれらのステムの尖端上に形成できる。
【００１３】
代わりに、これらのステムは、少なくとも片面に複数の隆起したリブを有する多層シートを形成するために成形型を通して熱可塑性または溶融加工可能材料の多層を押出すことによって形成できる。複数の薄刃をこれらのリブに垂直に通過させ、多層シートが延伸されて各リブを複数のステムに分離する。これらのステムは、フック形状で形成、または続いて加熱表面に対して押圧してフックまたはキャップ付きステムを形成する。
【００１４】
この溶融形成ステップは、材料の第１および第２層を同時に溶融形成することを含めることができる。この接合ステップは、いずれかの層が冷却する前に、第１および第２の層を共に接合すること含めることができる。溶融形成は、材料の第１および第２層の同時押出によって達成できる。
【００１５】
詳細な説明
機械的ファスナフック構造体は、一種のステム付きウエブである。これらの機械的ファスナは、ステム上に形成される、つまりウエブ上に形成されるある種のフックを有する。ある用途では、フック構造体およびベース支持体は、多数の構成要素から製造される。本発明では、これらの多数の構成要素は、機械的ファスナの性能特性を高めるために溶融形成（押出など）によるなどして、一緒に形成される。これらの性能向上要素は、材料の選択に依存し、フック強度、フックおよびステムの柔軟性、耐久性、耐摩耗性、ループ保留性、ループ係合性、軟性、外観、剥離性、および剪断強さを含む。材料や構造を選択すると、個々の用途に見合った機械的ファスナ特性を作ることができる。
【００１６】
他の種類のステム付きウエブは、キャップ無しシステム構造体を有する。このステム表面は、ステムの表面が自動接着すると自己粘着性となる。
【００１７】
性能向上要素に影響を及ぼす幾つかの性質は、材料の層の厚み、ステム構造（ステムが一つ以上の材料から形成されるかどうか、およびステムが二つ以上の材料から構成される場合のそれらの材料の相対的配置）、層外形（連続、不連続、または多層）、ステム密度、ステム外形（ステムが本質的に直線状、または角度が付いているか、異形フックを有するかどうか）、およびその構造の第２表面の特性を含む。
【００１８】
多層ファスナは、少なくとも一つの表面にステムのアレイを有する、複数の層が溶融状態にある間に形成され、接合され、次に冷却される少なくとも二つの熱可塑性（または溶融加工可能な重合体）層を含む。これらの材料は、それぞれ幾つかの異なる特性を有する。例えば、一方が延性であるが、他方が脆性であっても良い。材料の種類の幾つかの例は、ポリプロピレンまたはポリエチレンなどのポリオレフィン樹脂；ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、メチレン酢酸ビニル共重合体、およびエチレンアクリル酸共重合体などの他の熱可塑性樹脂；天然または合成ゴム、イソプレン、ブタジエン、またはエチレン（ブチレン）ブロック含有スチレンブロック共重合体、メタロセン−触媒添加ポリオレフィン、ポリウレタンまたはポリジオルガノシロキサンなどのエラストマ樹脂；アクリル、天然または合成ゴム、粘着付与スチレンブロック共重合体、粘着付与ポリジオルガノシロキサン尿素共重合体および非晶質ポリ（１−アルカン）などの感圧接着剤；エチレン−酢酸ビニルなどの熱溶融型接着剤；ナイロンまたはポリ塩化ビニルなどの延性熱可塑性樹脂；非粘着性接着剤；または配合物である。三層を超える、および典型的には百層にも及ぶ多層は、使用された個々の材料のものと異なる特性を有するステム付き表面ウエブ構造の新組成とも成り得る。
【００１９】
これらの材料は、ウエブのいずれかの面または両面に所望の性質を提供するためにも使用できる。これらの幾つかの例は、接着表面、研磨または高摩擦表面を提供できる表面、低摩擦表面を提供できる剥離表面、および永続性のある画像を生成するために接着剤、塗料、または着色剤などの材料に対する受容性を提供する活性表面を含む。着色剤は、水内のインク、または有機溶剤内のインク、または１００％活性材料から構成されるインクなどの広範囲の材料を包含する。これらのインクは、ＵＶ光への露光または静電グラフィック像形成などの方法で硬化できる。塗料は、１００％固体材料、または水と有機溶剤との任意の組合せで溶解されるまたは分散された任意数の種類の材料を含めることができる。一つの例は、その材料がインクジェットプリンタによって印刷できるようにする塗料であろう。
【００２０】
相対的層の厚みは、特定の材料が果たし得るその役割に影響を及ぼす。ステムの外部層を形成する接着剤と、ステムの太いコアを形成する脆性重合体との薄膜層は、細い脆性コアの上に接着剤の厚膜層を有するものよりも、より堅牢なステムアレイとなる。
【００２１】
その厚み、粘着性、および加工条件を制御することによって、多数の異なる構造体がベースおよびステムから製造できる。材料選択と共に、これらの構造体が、最終の機械的ファスナフックの性能を決定する。図１は、ステム１２を有するシートまたはウエブ１０の第１構造を示す。この構造は、同時押出材料の二つの層、上部層１４および下部層１６を使用する。この構成では、より多くの下部層材料が使用される。この下部層１６は、シートのベース、およびステム１２のコアおよび上側部分を形成する。上部層１４は、シートのベース上と、ステムの下側部分の周辺とに表面層を形成する。他の実施例だけでなく、図１に示されるように、単一の材料が使用されて上部および下部層１４、１６を形成する。代わりの実施例では、複数の材料および複数の下層（サブレイヤー）がそれぞれの上部および下部層１４、１６を形成できる。
【００２２】
図２は、図１の構造におけるよりも上部層１４の材料が多い構造を示す。その下部層１６は再びシート１０のベースと、ステム１２のコアとを形成する。ここでは、その上部層１４は、下部層１６から作られたステム上に冠部を形成する。その上部層１４は、ステムのベースを取り囲む材料の鎧装部を含む、シートのベース上に表面層をも形成する。
【００２３】
図３では、下部層１６は、シート１０のベースと、ステム１２のコア材料の柱状部とを形成する。上部層１４は、ベース上とステム上とに表面層を形成する。図４では、下部層１６は再びシート１０のベースとステム１２の小部分とを形成する。上部層１４は、ベース上の表面層を形成し、ステム材料の大部分を形成する。下部層は、上部層がベースシートおよびステムを形成する点までステムのいかなる部分をも形成でき、下部層は、ステムのいかなる部分をも形成しない連続平滑シートである。図５は、図４に類似した実施例を示す。図５では、下部層１６はシート１０のベースを形成し、上部層１４がベース上の表面を形成し且つステム材料の全体を形成する。
【００２４】
図６は材料の多数の層１８を使用するステム付きシート構造を示す。これらの多数の層は、２層程度または２０枚もの異なる層であることもある。層は、随意に異なる層が反復される二つ以上の異なる材料であることもある。シートのベースおよびステムの両方とも材料の多数の層から形成される。この構造は、ベース上の表面層を形成し、ステムの外部表面を形成する一つの材料（最上部層）のみで最終製品となる。代わりに、示されるように、ステムは、ステムの底部から頂部までステムの長さに沿って露出した多数の層を有することもできる。
【００２５】
ステム付きシートの層は、ステム形成前に、いずれかの層が冷却する前に、それらが両方とも溶融状態の間に共に接合される限り同時にまたは並行して形成できる。故に、それらの層は、互いに積層されず、同時に冷却される。これらのステムがウエブの一方の面に形成された後に、さらに材料がウエブの他方の面に追加されることもなくウエブを完成する。随意に、接着剤や印刷用の他の材料が、ウエブの目的とする使用や用途によりウエブに塗布できる。
【００２６】
押出は、様々な押出機から多マニホールドダイまたは多層フィードブロックおよびフィルムダイに様々な溶融流を通過させることによって行うことができる。このフィードブロック技術では、少なくとも２つの異なる材料が異なる押出機からフィードブロック内の異なるスロット（通常２から２００本を超える）内に送られる。この流れは、フィードブロック内で合流させ、材料がダイを出て行くときに層状シートで流出する層状スタックとしてダイに入る。ダイを出て行く層状シートは、二つのロールによって形成されたニップ間に通される。そのロールの少なくとも一方にステムを造る型表面を有する。代わりに、これらのステムは、ダウンウエブリッジを有するウエブを形成するためにそのウエブをパターン付きダイリップを通過させ、それらのリッジをスライスし、ステムを分離するためにそのウエブを延伸することによって形成できる。多マニフォルドダイは、様々な押出機からの様々な溶融流をそのダイリップにおいて組み合わせる。次にこれらの層は、上述のように取り扱われてステムを形成する。この方法は、層の枚数が増すと複雑さも増すので、通常２〜３層のフィルムに限定される。
【００２７】
連続的な形成は、例えば、最初に一枚の層を押出し、次にもう一枚の層を押出す逐次押出によって達成できる。これは、一つ以上のダイを用いて実行できる。代わりに、これらの層は、型または他の既知技術で形成できる。同時形成は、例えば、同時押出法で達成できる。単一多マニフォルドダイが使用でき、或いは多層を造るために多数のキャビティに分割するフィードブロックが使用できる。代わりに、これらの層は、型または他の既知技術で形成できる。
【００２８】
ステム密度は、製品の用途による。１２〜４６５ステム／ｃｍ²（８１〜３０００ステム／ｉｎ²）の密度が最も有用である。多数の様々なステム外形が使用できる。ステムは、直線状、角度付き、またはヘッド付きであることもある。ヘッド付きステムは、キノコ、ゴルフティー、または釘の頭のような形状である。それらは、押出された輪郭を有する。直線状ステムは、自己粘着性である、感圧接着剤（ＰＳＡ）外部層を有する、または続いてＰＳＡで塗布されることもある。
【００２９】
ステム付きウエブは、ステム付き表面の機械的締結機能を他の機能と組み合わせるウエブの平滑面（ステムと反対面）上に同時押出層を備えた平滑表面をも有することができる。
【００３０】
図７に示されるように、ステム付きウエブ１０は、同材料の他の部分との接続が断たれた材料の複数の部分を包含できる不連続層２０と、連続層２２とから形成できる。これらの部分は、例えば、棒、角柱、球、平行六面体、不規則角状、および不規則湾曲状を含む任意の形状を有することができる。ある実施例では、不連続部分が弾性材料から形成できる。それらは、局所延伸可能な領域を提供するために連続外部層内に包囲された弾性連続領域であることもある。この実施例では、連続非弾性材料の溶融粘度は、弾性領域のダウンウエブ延伸を高めるために、好ましくは不連続弾性材料のものよりも高い。
【００３１】
図８に示された、ある実施例では、ヘッドの有無に関わらず、複数のステム１２は、ウエブ１０の両面に形成できる。これらのウエブは、例えば、ラップアラウンド引張ロールカバーとして、または制御した摩擦が望まれる他の領域に対して使用できる。
【００３２】
さらに、物理的または化学的発泡剤（一つ以上の層の一部または全てを優先的に発泡または膨張させるために）、または充填剤（材料の堅牢性および流動性を変更するために）などの様々な添加剤が使用されても良い。発泡剤の一つの使用は、ステムの尖端にある材料に発泡剤を加えることによって発泡時にキャップを形成することである。微小球、難燃剤、内部剥離剤、着色剤、熱伝導粒子、および導電粒子も使用できる。
【００３３】
フックは、米国特許第５，０７７，８７０号で開示されたようにキノコヘッドを形成するためにステムにキャップを付けることによっても製造できる。フックは、ウエブ上に長リブを形成する異形押出を使用しても製造できる。次に、このリブは、スライスされ、延伸されて複数のステムを形成する。ヘッドは、スライス前または後のいずれでもステム上に形成できる。これは、米国特許第４，８９４，０６０号で開示される。
【００３４】
本発明のステム付きウエブは、任意の他のステム付きウエブと同じように事実上いかなる用途にも使用できる。
【００３５】
例
本発明は、本発明の範囲を限定するものではない次の例によってさらに例示される。それらの例では、全ての部、割合およびパーセントは、特に指示がない限り重量による。次の試験方法は、次の例においてステム付きウエブ組成を特徴付けるために使用された。
【００３６】
１８０゜剥離粘着力試験
幅１．２５ｃｍおよび長さ１５ｃｍのステム付きウエブサンプルは、ステンレススチールおよび／または平滑キャスト二軸延伸ポリプロピレンフィルムへの１８０゜剥離粘着力の試験が行われた、これらのサンプルは、テープを２．１ｋｇ（４．５ｌｂ）のローラを４回通過させて押し付けることによって試験表面に接着された。約１時間の制御された温度および湿度条件（約２２℃、５０％相対湿度）での熟成後に、それらのテープは、Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｏｒｓ，Ｉｎｃ．社製のＭｏｄｅｌ ３Ｍ９０滑り／剥離試験テスターを用いて、特に指定されない限り、３０．５ｃｍ／ｍｉｎ（１２ｉｎ／ｍｉｎ）の剥離速度で１８０゜の角度配置で試験された。結果はＮ／ｄｍで報告される。
【００３７】
引裂強さ試験
長さが約７５ｍｍおよび幅が正確に６３ｍｍの試験片の一端は、その長寸法が水平に延在する垂直面に位置決めされ、試験片の両端が、試験片の他端をグリップする可動クランプの対から水平に２．５ｍｍ間隔を空けて配置された一対の固定クランプ間でグリップされた。２０ｍｍのスリットが二対のクランプ間の試験片の下側縁に入れられた。円周に目盛りを付けたスケールを有する振り子を自由落下させ、スリットの続きに沿ってプリカットした試験片を裂いた。スケール上の摩擦搭載された指示針は、引裂に対する試験片の抵抗をグラムで示した。この試験は、通常、エルメンドルフ引裂強さ試験と称され、値はグラム／プライで報告される。
【００３８】
降伏点荷重試験（ＡＳＴＭ Ｄ―８８２−８１）
幅が２５．４ｍｍ（１．０ｉｎ）の約１５０ｍｍの細片フィルムが、引張試験機、上側および下側ジョウを２５．４ｍｍ離した、Ｉｎｓｔｒｏｎ^TM Ｔｅｎｓｉｌｅ Ｔｅｓｔｅｒにセットされた。これらのジョウは、降伏点に達するまで２５４ｍｍ／ｍｉｎ（１０ｉｎ／ｍｉｎ）の速度で分離された。フィルムのダウンウエブ方向は、それらのフィルムが約２週間７０〜７２℃および５０％ＲＨで平衡状態にされた後に試験された。降伏点荷重は、ｌｂ／ｉｎ幅で報告された。
【００３９】
衝撃強さ試験
衝撃強さが試験された。（ａ）全体シート、および（ｂ）２．５ｃｍ（１ｉｎ）折りじわとの二種類の試験が行われた。この全体シート試験では、それぞれが１０．２ｃｍ×１５．２ｃｍ（４ｉｎ×６ｉｎ）の寸法となるように数シートが、２４時間約２３℃および５０％ＲＨの条件で調節されていたより大きなシートから切断され、サンプルホルダーにセットされた。そのサンプルホルダーは、次に「ｐ」に設定された指示針を有するＭｏｄｅｌ １３−１３ ＴＭＩ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｌｌ Ｔｅｓｔｅｒにセットされた。所定重量の振り子が振り下げられ、サンプルに衝撃が与えられた。その指示針位置はｃｍ−ｋｇの単位で記録された。２．５ｃｍ（１ｉｎ）折りじわ試験では、それぞれが２．５ｃｍ×１５．２ｃｍ（１ｉｎ×６ｉｎ）の寸法となるように数シートが、２４時間約２３℃および５０％ＲＨの条件で調節されていたより大きなシートから切断された。両端部がループを形成するように保持され、そのループの一部が、ヒータをオフにして０．６２ＭＰａ（９０ｐｓｉ）に設定された、Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ， Ｉｎｃ．社のＭｏｄｅｌ Ｎｏ．１２ＡＳ Ｓｅｎｔｉｎｅｌ Ｈｅａｔ Ｓｅａｌｅｒにセットされた。その細片の長さに沿って約半分下がったところにその２．５ｃｍ幅を横切る折りじわを有する、その結果得られる細片が、ホルダーの中間にセットされ、１２．３ｍｍ幅の接着テープで適正に保持された。このサンプルホルダーは、次にＭｏｄｅｌ １３−１３ ＴＭＩ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｌｌ Ｔｅｓｔｅｒにセットされ、そのサンプルが試験され、折りじわに対するその衝撃が記録された。その結果は、上述の全幅試験と同様に報告される。
【００４０】
テープスナップ試験（Ｔａｐｅ Ｓｎａｐ Ｔｅｓｔ）
インキ付着性は、テープスナップ試験（ＡＳＴＭ＃３３５９）を用いて評価された。このテープスナップ試験は、下にある印刷表面を損傷させることなく片刃ナイフのカマー（ｃｏｍｅｒ）でインク層に切れ目を入れ、ほぼ１ｃｍ離れた直交平行パターンで線を入れる。約１０ｃｍの長さのＳｃｏｔｃｈ^TM６１０テープ（３Ｍ）は、約８ｃｍのテープをインクに接着し、試験者によって捕まえられるようにその一端を接着しないで残し、ＰＡＩアプリケータ（３Ｍ）を使用して直交平行領域に貼付された。そのテープは、試験者の一方の手で保持されるが、他方の手でそのグラフィックを固定させた。そのテープは、試験者によって可能な限り早く約１８０゜の角度で引き剥がされた。優れた結果は、テープによりインクが全く剥がれなかったときであり、良好な結果は、少し（５％未満）のインクが剥がれたときであり、やや劣る結果は、かなりの部分のインクが剥がれたとき（５％〜２５％）であり、不良は、ほとんど全てのインクが剥がれたときであった。
【００４１】
例１−５
例１−５のステム表面化フィルムの全ては、フィルムのステム表面側にＰＳＡ層を有し、自己粘着性ファスナであった。
【００４２】
例１では、構成材料Ａ（上部層１４）、ＨＬ−２５４２−Ｘ（Ｈ．Ｂ．Ｆｕｌｌｅｒから入手できるペレット状のゴムをベースにしたＰＳＡ）は、約２５ｍｍ（１．０ｉｎ）の直径、２４／１のＬ／Ｄ、１５．７ｒｐｍのスクリュー速度、および約１８２℃まで上昇する温度分布を有する一軸スクリュー押出機に送られた。構成材料Ａは、その押出機に通され、加熱したネック管を経由して少なくとも約０．６９ＭＰａ（１００ｐｓｉ）の圧力で、２５．４ｃｍ（１０ｉｎ）幅のフィルムダイ（Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ Ｄｉｅｓ， Ｉｎｃ．社から入手できる、Ｕｌｔｒａｆｌｅｘ^TM４０ｄｉｅ，Ｍｏｄｅｌ ８８１１７４１）上に搭載された三層調整可能な羽根型フィードブロック（Ｃｌｏｅｒｅｎ Ｃｏ．社から入手できる、二層用に設定されたＣｌｏｅｒｅｎ^TM Ｍｏｄｅｌ ８６−１２０−３９８）内の一つのポート内に連続的に放出された。構成材料Ｂ（下部層１６）、Ｓｈｅｌｌ ＳＲＤ ７−５６０（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ社からのエチレン-ポリプロピレン耐衝撃共重合体）は、約３２ｍｍ（１．２５ｉｎ）の直径、２４／１のＬ／Ｄ、３０ｒｐｍのスクリュー速度、および約２０４℃まで安定的に上昇する温度分布を有する第２一軸スクリュー押出機内に送られた。構成材料Ｂは、次に少なくとも約０．６９ＭＰａ（１００ｐｓｉ）の圧力で、加熱したネック管を経由して、三層フィードブロック内の第２ポート内に連続的に放出された。このフィードブロックとダイとは、約１９３℃に設定された。このダイギャップは０．５から０．８ｍｍ（２０から３０ミル）であった。頂部層、構成材料Ａ、およびベース層、構成材料Ｂからなる、この二層溶融構造は、ダイから放出され、０．６２Ｋｐａ（９０ｐｓｉ）のニップ圧力を有する二つのロールによって形成されたニップ内に落下送りされた。この第１ロールは、５９℃まで加熱され、約１４０ステム／ｃｍ²（９００ステム／ｉｎ²）のステム密度を有するステムアレイとなる、約２８０ミクロン（１１ミル）の直径、約２．５ｍｍ（１００ミル）を超える深さ、および約８１３ミクロン（３２ミル）の間隔を有するキャビティを包含した成形型付き表面を呈した。この第２ロールはクロムメッキした表面を有し、これもまた５９℃まで加熱された。二層溶融構造の頂部面は成形型付き表面に直面し、そのベース面がクロム表面に直面した。その結果得られるキャストフィルムは、約１．５ｍ／ｍｉｎ（５ｆｐｍ）の速度で成形型表面から取り出されて、約３００ミクロンの直径および５８７ミクロンの高さを有するフィルム上の表面から延出する棒状ステム突起を有するステム表面化フィルムを形成した。図３に類似するこれらのステム構造体は、接着層で完全に覆われ、構成材料Ｂのコアを有した。
【００４３】
例２〜５において、ステム表面化フィルムは、異なる孔密度を有する成形型、構成材料Ａに対して異なる押出機、および異なる加工条件が使用されたことを除いて、例１のものと同じように製造された。この成形型表面は、約３９０ステム／ｃｍ²（２５００ステム／ｉｎ²）を有するステム表面化フィルムとなるキャビティ密度を有した。構成材料Ａは、約３２ｍｍ（１．２５ｉｎ）の直径、３０／１のＬ／Ｄを有する一軸スクリュー押出機内に送られた。構成材料Ａおよび構成材料Ｂを移動する押出機のスクリュー速度は、例２〜５に対してそれぞれ１２．０／３０．０、７．０／９．３、７．０／９．３および１０．０／９．２５の比率であり、構成材料ＡおよびＢを送る押出機の最大温度は、例２〜５に対してそれぞれ１８５℃／２０４℃、２０５℃／２２１℃、２０５℃／２２１℃および１８５℃／２０４℃であった。それらのウエブ速度は、例２〜５に対してそれぞれ２．１ｍ／ｍｉｎ（７ｆｐｍ）、２．２ｍ／ｍｉｎ（７ｆｐｍ）、３．０ｍ／ｍｉｎ（１０ｆｐｍ）および２．１ｍ／ｍｉｎ（７ｆｐｍ）であった。各例のニップロールは、０．６２ＭＰａ（９０ｐｓｉ）の圧力を有し、各ロールの表面は、例２〜５に対してそれぞれ６５℃、６０℃、６０℃および４８℃まで加熱された。
【００４４】
例１〜５のステム表面化フィルムは、１８０゜剥離粘着力（上述の試験を利用する）に対して試験された。その結果は、例毎の構成材料Ａおよび構成材料Ｂに対する押出機スクリュー速度比率とステム密度と共に表１に詳述される。
【００４５】
【表１】

【００４６】
同時押出ステム表面化フィルムは、自己粘着性であり、機械的に共に締結するためのキャップ付き尖端やループ状対応部分が不要であった。粘着力は、構成材料Ａおよび構成材料Ｂに使用された相対的スクリュー速度、フィルムウエブ速度、およびステムアレイ密度で決まる構成材料Ａの厚みによって影響を受けた。低ステムアレイ密度において、ステムの尖端上のＰＳＡ（構成材料Ａ）とそれらのステム間のベースとは、ステム間の距離がステムの直径よりも遙かに大きいので、主係合表面であった。高ステムアレイ密度において、ステムの側部およびそれらのステム間の谷部は、ＰＳＡがステムの側部とステム間のベースとの両方を被覆するので主係合表面となった。ステムアレイ密度が高頻度のステムの側部係合となるのに十分であった場合、接着層の厚みもより重要な効果を持った。
【００４７】
例６〜１２および比較例１
例６〜１２のステム表面化フィルムは、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマおよびエラストマを含む少なくとも二種類の異なる重合体化合物の様々な組合せから構成された。構成材料Ａは、表層として働き、構成材料Ｂはコア層として働く。
【００４８】
各例において、ステムの構成、およびそれに続く異形ステムのヘッドおよびシャフトを視覚的に判定できるようにするために、０．５〜１．０ｗｔ．パーセントの青色顔料が一方の構成材料に添加され、０．５〜１．０ｗｔ．パーセントの赤色顔料が他方の構成材料に添加された。
【００４９】
例６のステム表面化フィルムは、異なる材料および加工条件が使用されたことを除いて例１のものと同じように製造された。構成材料ＡはＰＰ７６４４（Ａｍｏｃｏから入手できるメルトフロー２３ｇ／１０秒のポリプロピレン重合体）であり、構成材料ＢはＰＰ５Ａ９５（メルトフロー９．５ｇ／１０秒のポリプロピレン重合体）であった。構成材料Ａは、約２４６℃まで加熱された一軸スクリュー押出機（３２ｍｍ（１．２５ｉｎ）、２４／１のＬ／Ｄ）に１０２ｒｐｍで通された。構成材料Ｂは、約２１６℃まで加熱された一軸スクリュー押出機（１９ｍｍ（０．７５ｉｎ）、３８／１のＬ／Ｄ）に６０ｒｐｍで通された。フィードブロックは、約２４６℃まで加熱された。このステム表面化フィルムは、１．５ｍ／ｍｉｎ（５ｆｐｍ）の速度で移動した。成形型付き表面を有するロールの表面は、約５０℃まで加熱され、クロムメッキした表面を有するロールは、約５０℃まで加熱された。視覚的検査時に、表面上のステムは、図３に示されたステムと類似していた。これらのステムは、より軟質の熱可塑性樹脂構成材料Ａの軟質感をより硬質の熱可塑性樹脂構成材料Ｂのより堅いコア支持と組み合わせた。
【００５０】
例７では、ステム表面化フィルムは、構成材料ＡがＰＰ５Ａ９５であり、約２１６℃まで加熱された３２／１のＬ／Ｄを有する１９ｍｍ（０．７５ｉｎ）Ｋｉｌｌｉｏｎ^TM一軸スクリュー押出機に４５ｒｐｍで通されたことを除いて例６のものと同じように製造された。構成材料Ｂは、ＥＮＧＡＧＥ^TM ＥＧ８２００（Ｄｏｗ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｃｏ．社のエチレン／ポリ−α−オレフィン共重合体）であり、約２３２℃まで加熱された２４／１のＬ／Ｄを有する３２ｍｍ（１．２５ｉｎ）Ｋｉｌｌｉｏｎ^TM一軸スクリュー押出機に７５ｒｐｍで通された。このステム表面化フィルムは、２．４ｍ／ｍｉｎ（８ｆｐｍ）の速度で移動した。成形型表面を備えたロールとクロムメッキした表面を備えたロールとは、約７０℃まで加熱された。視覚的検査時、表面上のステムは、図１に示されたステムと類似していた。ステム尖端は、より剛性のある熱可塑性構成材料Ａの円筒形成のより堅牢な支持体と組み合わされた弾性構成材料Ｂについてより高い摩擦を有した。
【００５１】
例８では、ステム表面化フィルムは、構成材料ＡがＥｎｇａｇｅ^TM ＥＧ８２００であり、押出機に５０ｒｐｍで通され、構成材料ＢがＰＰ５Ａ９５であり、押出機に７０ｒｐｍで通されたことを除いて例７のものと同じように製造された。このステム表面化フィルムは、２．１ｍ／ｍｉｎ（７ｆｐｍ）の速度で移動した。成形型表面を備えたロールとクロムメッキした表面を備えたロールとは、約７℃まで冷却された。視覚的検査時、表面上のステムは、図１に示されたステムと類似していた。ステム尖端は、エラストマ構成材料Ｂの円筒形成のより柔軟な支持体と組み合わされたより剛性のある構成材料Ａについてより低い摩擦を有した。
【００５２】
例９では、ステム表面化フィルムは、構成材料ＡがＥｎｇａｇｅ^TM ＥＧ８２００であり、押出機に６０ｒｐｍで通され、構成材料ＢがＳｔｙｒｏｎ^TM ６６６Ｄ（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．社のポリスチレン）であり、押出機に６０ｒｐｍで通されたことを除いて例７のものと同じように製造された。このステム表面化フィルムは、２．１ｍ／ｍｉｎ（７ｆｐｍ）の速度で移動した。成形型表面を備えたロールとクロムメッキした表面を備えたロールとは、約７℃まで加熱された。視覚的検査時、表面上のステムは、図３に示されたステムと類似していた。ステム尖端は、エラストマの構成材料Ａの平滑感を硬質熱可塑性構成材料Ｂの堅いコア支持体と組み合わせた。
【００５３】
例１０では、ステム表面化フィルムは、構成材料Ａが押出機に６０ｒｐｍで通され、構成材料Ｂが２０ｗｔパーセントのＳｔｙｒｏｎ^TM ６６６Ｄと８０ｗｔパーセントのＰＰ５Ａ９５とのプレブレンドした混合物であり、押出機に５０ｒｐｍで通されたことを除いて例７のものと同じように製造された。このステム表面化フィルムは、３．０ｍ／ｍｉｎ（１０ｆｐｍ）の速度で移動した。成形型表面を備えたロールとクロムメッキした表面を備えたロールとは、約５０℃まで加熱された。視覚的検査時、表面上のステムは、図３に示されたステムと類似していた。ステムは、あまり剛性のない可塑性構成材料Ａの軟質感を、表層と同じ材料の連続領域内のより剛性のある熱可塑性樹脂の延長した不連続領域を有するコアによって供給された補強と組み合わせた。
【００５４】
例１１では、ステム表面化フィルムは、構成材料ＡがＮｏ．１０５７（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ社からのメルトフローインデックスが１１ｇ／１０秒のポリプロピレン単独重合体であり、２４：１のＬ／Ｄおよび約１９０℃から２３２℃まで上昇する温度分布を有する３８ｍｍ（１．５ｉｎ）Ｄａｖｉｓ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｏｄｅｌ ＤＳ１５Ｓ一軸スクリュー押出機に１５ｒｐｍで通され、構成材料ＢがＣａｒｂｉｄｅ^TM ５Ａ９７（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ社からのメルトフローインデックスが５ｇ／１０秒のポリプロピレン単独重合体）とＶｅｃｔｏｒＴＭ ４１１１（Ｄｅｘｃｏ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社からのスチレンイソプレンブロック共重合体）とのプレブレンドされた混合物であったことを除いて例７のものと同じように製造された。その混合物は、４０：６０の重量比で作成され、２４：１のＬ／Ｄおよび約２０４℃から２３２℃まで上昇する温度分布を有する６４ｍｍ（２．５ｉｎ）Ｄａｖｉｓ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｏｄｅｌ ２５ＩＮ２５一軸スクリュー押出機に１５ｒｐｍで通された。この三層Ｃｌｏｅｒｅｎ^TMフィードブロックは、Ｍｏｄｅｌ Ｊ．Ｏ．９０−８０２であり、そのダイは６３５ｍｍ（２５ｉｎ）ＣｌｏｅｒｅｎＴＭ Ｅｐｏｃｈ Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ Ｊ．Ｏ．９０−８０２であった。構成材料Ａと構成材料Ｂとの相対的送り速度は、ＡＢＡの重量比が１０：８０：１０であったＡＢＡ構造を有するフィルムとなった。このステム表面化フィルムは、１２．２ｍ／ｍｉｎ（４０ｆｐｍ）の速度で移動した。成形型表面を備えたロールとクロムメッキした表面を備えたロールとは、約３８℃まで加熱された。視覚的検査時、表面上のステムは、図３に示されたステムと類似していた。熱可塑性エラストマの構成材料Ｂは、ステムの柔軟性を増した弾性ステムコアを提供し、構成材料Ａの鎧装がステムを適度に剛性にした。過度な構成材料Ｂは、ステム表面化フィルムを構成材料Ａだけで製造されたものよりも弾性にするより弾性的なベースフィルムを提供した。
【００５５】
比較例１では、ステム表面化フィルムは、例１１と同様の厚みとステムアレイ密度とを有するＳＲＤ７−５６０の単層のみから製造された。
【００５６】
例１２では、ステム表面化フィルムは、構成材料ＡがＡｔｔａｎｅ^TM４８０２（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．社の超低密度ポリエチレン）であり、押出機に４８ｒｐｍで通され、構成材料ＢがＳＲＤ７−５６０であり、押出機に１２２ｒｐｍで通されたことを除いて例１１のものと同じように製造された。構成材料Ａは、フィードブロックの外部二層に方向付けられ、構成材料Ｂは中間層に方向付けられた。構成材料Ａと構成材料Ｂとの相対的送り速度は、ＡＢＡの重量比が１０：８０：１０であったＡＢＡ構造を有するフィルムとなった。ステム表面化フィルムは、１８．３ｍ／ｍｉｎ（６０ｆｐｍ）の速度で移動した。成形型付き表面を備えたロールとクロムメッキした表面を備えたロールとは、約７１℃まで加熱された。視覚的検査時、表面上のステムは、図３に示されたステムと類似していた。低分子量熱可塑性構成材料Ｂは、ステムをより軟質と感じさせた剛性の少ないステムコアを提供した。構成材料Ａの鎧装は、ステムを適度に剛性にした。過剰な構成材料Ｂは、ステム表面化フィルムを比較例１よりもかなり剛性が小さいものにするより柔軟性のあるベースフィルムにした。
【００５７】
例６〜１２に見られるように、ヘッド、ステムおよびベースフィルムの特定は、表層またはコア材料として使用された重合体構成材料の種類と、キャップ付きステムのシャフトおよびヘッド内、およびベースフィルム内の重合体の構成との両方により広範囲に変更できる。多層ステムも、同質ステムよりも成形型付き表面に完全に充填することが観察された（比較例１に対する例１２）。
【００５８】
三層ステム表面化フィルムは、不連続中間層で製造された。このフィルムは、異なる材料および加工条件が使用されたことを除いて例１２で使用されたものと同じように製造された。構成材料Ａは、ＳＲＤ７−５６０であり、それぞれが２４：１のＬ／Ｄおよび約２１８℃から２７４℃まで上昇する温度分布を有する二つの６４ｍｍ（２．５ｉｎ）一軸スクリュー押出機を経て３層Ｃｌｏｅｒｅｎ^TM Ｍｏｄｅｌ調整可能な羽根型フィードブロック内に５０．１および４１．３ｒｐｍで通された。構成材料Ｂ、Ｋｒａｔｏｎ^TM Ｇ１６５７（Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．社の、線状スチレン−（エチレン-ブチレン）ブロック共重合体）は、２４：１のＬ／Ｄおよび約１６０℃から２０４℃まで上昇する温度分布を有する３８ｍｍ（１．５ｉｎ）一軸スクリュー押出機を経てフィードブロックの中間層に４５ｒｐｍで通された。スチールインサートは下側羽根にボルト締めされ、上側羽根は、インサート上に８３ｍｍ（３〜１／４ｉｎ）の間隔で機械加工された６ｍｍ（１／４ｉｎ）幅スロット内への構成材料Ｂの流れを押さえるためにインサートと接触して移動された。構成材料Ｂは、インサートチャネルから出てきて、４５７ｍｍ（１８ｉｎ）Ｃｌｏｅｒｅｎ^TMダイのランド部分に入る直前に構成材料Ａの上部および下部層によって包囲された。成形型付き表面を備えたロールと、クロムメッキした表面を備えたロールとは、約２６℃と６℃とにそれぞれ維持された。ステム表面化フィルムは１５．２ｍ／ｍｉｎ（５０ｆｐｍ）の速度で移動し、約７６０ミクロン（３０ミル）のステム高さ、約１４０ステム／ｃｍ²（９００ステム／ｉｎ²）のステム密度、および約１７０ｇ／ｍ²の総重量を有した。このステム表面フィルムは、次に約１３７℃に加熱されたロール状に通されてステムの尖端を軟化させ、キノコ状のヘッドまたはキャップを形成した。このフィルムが横方向に引っ張られると、そのフィルムは、不連続構成材料Ｂが埋め込まれたところの領域内で弾性延伸特性を示した。
【００５９】
および比較例２
例１４および１５のステム表面化フィルムは、図６に示されるように、構成材料Ａおよび構成材料Ｂの交互の層に配列された、すなわち、ＡＢＡ．．．ＢＡ、二種類の重合体から構成された。
【００６０】
例１４では、ステム表面化フィルムは、多層配列構成を含み、２９層を有する重合体ウエブとなる異なる材料が使用され、異なる加工条件が使用されたことを除いて例６のものと同じように製造された。構成材料Ａは、Ｃａｒｂｉｄｅ^TM ７−５８７（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ社の、プロピレン共重合体）であり、２４：１のＬ／Ｄおよび約２０４℃から２３２℃まで上昇する温度分布を有する６４ｍｍ（２．５ｉｎ）Ｄａｖｉｓ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｏｄｅｌ ２５ＩＮ２５一軸スクリュー押出機に１２２ｒｐｍで通された。構成材料Ｂは、Ｅｘａｃｔ^TM ４０４１（Ｅｘｘｏｎ社の、エチレン-ブテン共重合体ポリオレフィン）であり、２４：１のＬ／Ｄおよび約１９０℃から２３２℃まで上昇する温度分布を有する３８ｍｍ（１．５ｉｎ）Ｄａｖｉｓ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｏｄｅｌ ＤＳ１５Ｓ一軸スクリュー押出機に４８ｒｐｍで通された。２種類の溶融材料は、次にＪｏｈｎｓｏｎ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ社の７０ｍｍ（９７．５ｉｎ）Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ Ｄｉｅ Ｍｏｄｅｌ Ｎｏ．７１内の所定スロットロケーションに供給された。フィードブロックは、それぞれが構成材料Ａの全層（すなわち、内部および外部の）に対して１２．５ｍｍのＸ（幅）寸法を有する隣接スロットの線状アレイを有するインサートを包含した。他のスロットの全ては、９．４ｍｍのＸ寸法を有した。トランスファ管は、材料をインサート内の所定スロットロケーションに送る第１および第２分配マニフォルドに、各押出機を接続した。構成材料Ａに対して１５本、および構成材料Ｂに対して１４本の、合計２９本のスロット１５があった。そのインサートを出て行くその製品は略矩形断面を有し、構成材料Ａと構成材料Ｂとの交互の層を有した。インサートを出た後、その製品は、そのＹ軸（高さ）に沿って比較的平滑に圧縮される一方、そのＸ軸（幅）に沿っても比較的平滑に延伸された。今や広くて比較的薄いフィルムが、平らなフィルムを得るためにダイの調整可能なリップに通された。送り速度は、８０：２０の構成材料Ｂに対する構成材料Ａの重量比を有するフィルムを得るために調整された。このフィルムは、１６．５ｍ／ｍｉｎ（５４ｆｐｍ）の速度で移動した。成形型付き表面を備えたロールと、クロムメッキした表面を備えたロールとは、約７１℃および９３℃にそれぞれ加熱された。
【００６１】
例１５のステム表面化フィルムは、構成材料Ａの６１枚の交互になった層と構成材料Ｂの６０枚の交互になった層とを有するフィルムとなる１２１本のスロットが使用され、そのフィルム速度が１２．２ｍ／ｍｉｎ（４０ｆｐｍ）であったことを除いて、例１４のものと同じように製造された。
【００６２】
比較例２では、ステム表面化フィルムは、例１４のものと同じ厚みおよびステムアレイ密度を有するＣａｒｂｉｄｅ^TM ７−５８７の一枚の層のみから製造された。
【００６３】
各ステム表面化フィルムは、引裂抵抗、降伏点荷重および衝撃強さに対して試験された。それらの結果が次の表に示される。
【００６４】
【表２】

【００６５】
表２に示されるように、多層ステム表面化フィルムの引裂抵抗および衝撃強さは、比較例のものを超えた。断面ＳＥＭ下では、意外にも多層がステム内で無傷ままであったことが観察された。
【００６６】
例１６および比較例３
例１６は、印刷または他の表示を容易に受け入れるステム表面化シートを用意するために本発明を適用できることを実証した。二構成材料ステム表面化フィルムは、ポリプロピレン（Ｓｈｅｌｌ「ＳＲＤ ７−５６０」）とＢｙｎｅｌ^TM ３１０１共重合体（デラウエア、ウィルミントンのＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓからの、アクリレート-改質エチレン-酢酸ビニル共重合体）とから作成された。ポリプロピレンは、３０：１のＬ／Ｄおよび約１５０℃から２０５℃まで上昇する温度分布を有する３８ｍｍ一軸スクリュー押出機（Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ社）から約５５ｒｐｍで押出された。別々に、この共重合体は、３０：１のＬ／Ｄおよび約１５０℃から２０５℃まで上昇する温度分布を有する２５ｍｍのＫｉｌｌｉｏｎ一軸スクリュー押出機（ミシガン、アナーバーのＫｉｌｌｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ社）から約２０ｒｐｍで押出された。これら２つの押出されたものは、２０３ｍｍ幅のスプリットマニフォルドフィルムダイ（ウィスコンシン、チペワフォールズのＥｘｔｒｕｓｉｏｎ Ｄｉｅｓ， Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ社）内で組み合わされた。この滲出する二構成材料フィルムは、冷却させ、２．６８ｍ／ｍｉｎ（８．８ft／ｍｉｎ）で回転させるための３ロールスタックの頂部および中間ロール間のニップに向けられた。その頂部および底部ロールは、クロムメッキしたスチール製であり、中間ロールはゴムで覆われており、そのゴムは、その表面に直径が０．５０８ｍｍ（０．０２０ｉｎ）で、深さが２．０３ｍｍ（０．０８０ｉｎ）の孔の均一なアレイを有する。これらの孔のアレイは、ロールの回転軸と平行に均等な間隔で、千鳥になった列に配置された。各列の孔間の間隔は、２．７９ｍｍ（０．１１０ｉｎ）であり、それらの列は１．４０ｍｍ（０．０５５ｉｎ）離して配置された。頂部および中間ロールの間のニップを出て行くときに、そのフィルムは、次に底部ロールに送られるところの（フィルムが入って、中間と底部ロールとの間のニップを出て行くまで）１８０゜回転移動させるため中間ロールと接触したままにされた。約１８０゜の回転移動が底部ロールの表面と接触して行われた後、その結果得られたステム付き表面二構成材料フィルムが巻取り機に向けられた。その結果のフィルムは、ポリプロピレンのステム面とＢｙｎｅｌ共重合体の２５〜５０ｍｍの厚みの層から成る平滑面とを有した。
【００６７】
比較例３では、比較例２と同じ（フィルム速度が１２．２ｍ／ｍｉｎ（４０ｆｐｍ）であったことを除いて）ステム寸法およびステムアレイ密度を有するＳｈｅｌｌポリプロピレンＳＲＤ７−５６０から作成されたステム表面化フィルムは、続いてステムにキャップを付けるために処理された。このステム表面化フィルムは、次に、１４：１のＬ／Ｄおよび約２２７℃まで上昇する温度分布を有する４４ｍｍ（１．３５ｉｎ）のＰｒｏｄｅｘ Ｍｏｄｅｌ １３５２４一軸スクリュー押出機と、約３０５ｍｍ（１２ｉｎ）の幅を有する単層ダイとを用いて２５ミクロンの厚みを有するＢｙｎｅｌ^TM３１０１の層で被覆された。そのウエブは、９．１ｍ／ｍｉｎ（２０ｆｔ／ｍｉｎ）の速度で移動した。この押出コーティングは、クロムメッキしたロールが１２１℃に加熱され、ステム表面と接触するゴムバックアップロールが１０℃まで加熱されてキャップ付きステム構造体を歪ませることなく界面接合を最大化するところの加熱されたニップで起こった。
【００６８】
例１６および比較例３は、続いてコロナ処理され、Ｐａｍａｒｃｏ Ｈａｎｄ Ｐｒｏｏｆｅｒ（ニュージャージー、ローゼルのＰａｍａｒｃｏ Ｉｎｃ．社）を用いてＳＳＫＰ−４０００ Ｂｌａｃｋ Ｆｌｅｘｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｋ（ミネソタ、プリムスのＷｅｒｎｅｋｅ Ｉｎｋｓ社）で塗布された。このインクは、１０分間周囲条件で乾燥させられた。良好な印刷品質が各サンプルで得られ、テープスナップ試験がそれぞれに対して行われた。例１６では、良好な付着性が実証され、構成材料Ａからの構成材料Ｂの離層は全く観察されなかった。比較例３では、良好なインク付着性が実証されたが、若干の離層が構成材料Ｂと構成材料Ａとの間で観察された。
【００６９】
例１７
例１６と同じステム表面材料が異なる方法で同時押出が行われた。約７０ｃｍ幅の単層Ｃｌｏｅｒｅｎダイは、二層分だけ設定されたＣｌｏｅｒｅｎ三層フィードブロックからの材料で送られた。構成材料Ａは、９６％のＵｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ ＳＲＤ ７−５８７および４％のＲｅｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ（１１０００４０９２２４）にブレンドされ、これは２４：１のＬ／Ｄ比および２１５℃から２６０℃まで上昇する温度分布を有する６４ｍｍのＤａｖｉｓ Ｓｔａｎｄａｒｄ一軸スクリュー押出機に１５．９ｒｐｍで通された。構成材料Ｂは、９６％のＢｙｎｅ３１０１および４％のＲｅｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅのブレンドであり、これは２４：１のＬ／Ｄ比および約１５０℃から２０５℃まで上昇する温度分布を有する３８ｍｍのＤａｖｉｓ Ｓｔａｎｄａｒｄ一軸スクリュー押出機に２７ｒｐｍで通された。相対的送り速度は、構成材料Ａのフィルム厚みが約１３０〜１５０ミクロン、プラスピンの高さとなり、構成材料Ｂが約２５〜５０ミクロンの厚みとなるように調整された。ステム表面フィルムは、１６．８ｍ／ｍｉｎの速度で移動した。様々な成形型付き表面を備えたロールは、約５２℃まで加熱され、クロムメッキしたロールは、約１５℃まで加熱された。平均ニップ圧力は、両方とも２３ｐｓｉであった。５０ｃｍの完成ウエブ幅は、縁のトリミング後に得られた。製品は、ピン密度が５０ピン／ｃｍ²および１４０ピン／ｃｍ²で製造された。
【００７０】
このステムウエブは、次に、ステム表面に直面するホットロールが約１４０℃まで加熱され、Ｂ層に直面するコールドロールが約７℃まで冷却された２つの加熱したニップに１２ｍ／ｍｉｎで通された。キノコ状キャップは、ステム上に形成されるが、構成材料Ｂ層は、不変であった。このＢ層は、Ｂ層のインク受容性を高めるためにコロナ放電処理された。
【００７１】
１４０ピン／ｃｍ²のピン密度を有する第１のサンプルは、Ｓｃｏｔｃｈｐｒｉｎｔ^TM Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ（静電）処理で印刷された。印刷された転写紙８６０３は、５０ｐｓｉ圧力および０．７６ｍ／ｍｉｎの積層速度で、頂部ロール温度が９２℃で、底部ロール温度が５６℃のＯｒｃａＩＩＩラミネータを用いて平滑Ｂ層に熱積層された。画像の完全転写が得られた。視覚的検査は、不良のない転写が良好なカラー密度と共に得られたことを示した。
【００７２】
５０ピン／ｃｍ²および１４０ピン／ｃｍ²のピン密度を有する第２のサンプルは、３９０Ｔスクリーンを使用するＳｃｏｔｃｈｃａｌ ９７０５ブラックスクリーン印刷インクで印刷され、中間圧力水銀集束ＵＶ灯（ＮＪ、マリーヒルのＡｍｅｒｉｃａｎ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｃｏ．社）を用いて１６８ｍＪ／ｃｍ²で硬化された。この印刷されたサンプルは、テープスナップ試験を用いてインク付着性が試験された。優れたインク付着性が両方のロットで得られた。
【００７３】
これらのサンプルは、２２５メッシュスクリーンを用いてＳＣＯＴＣＨＣＡＬ３９７２溶剤を基材にしたスクリーン印刷用インクでスクリーン印刷され、６６℃で３０分間乾燥された。優れた印刷品質が得られ、両方のサンプルは、優秀な結果でテープスナップ試験に合格した。両方の場合、何の離層も、テープスナップ試験中にＢｙｎｅｌ３１０１とＳＲＤ ７−５８７の層間に観察されなかった。
【００７４】
例１８
例１７で用意されたようなロット９７０１−３は、８２℃、０．３ｍ／ｍｉｎおよび６３ｐｓｉの３Ｍ ９５４０ラミネータ上で９７０１−３材料の平滑面に熱積層されたＩｎｋ Ｊｅｔ Ｒｅｃｅｐｔｏｒコーティング（３Ｍ ８５０２ＵＲＣ）を有した。後に続く構造体は、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｉｎｋｊｅｔ Ｉｎｋｓ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｉｎｋｊｅｔ社、マサチューセッツ、ビレリア、１３アレキサンダーＲｄ，）と共に、ＮｏｖａｊｅｔＩＩＩインクジェットプリンタ（Ｅｎｃａｄ Ｉｎｃ．社、カリフォルニア、サンディエゴ、６０５９コーナーストーンＣｔ．Ｗ．，）に送られた。テープスナップ試験を用いた試験は、何のインクもウエブの表面から剥がれない良好なインク定着性を示した。
【００７５】
比較例４
比較例３と同じステム表面が同じ方法でコロナ処理された。インクジェット受容コーティングは、平滑表面に積層され、そのコーティングは、例１８と同じ方法で印刷された。テープスナップ試験での試験は、ウエブの表面からインクおよびインクジェット受容コーティングが完全に剥がれる結果となった。
【００７６】
例１９
例１９のステム表面化フィルムは、フィルムの各面がその表面から突出するステムアレイを有する図８に示された二層構造に配列された構成材料Ａおよび構成材料Ｂの二つの異なる重合体から構成された。
【００７７】
例１９のステム表面化フィルムは、それぞれが異なる組成のものである両主表面に突出物を有する工業用ロール被覆材料を造るために本発明の効果を実証した。そのような物品は、一体取り付け装置での改善した摩擦表面を提供する。二つの主表面を有する溶融二構成材料重合体フィルムは、両方とも２０４℃で動作する二軸スクリュー押出機によって送られ、スプリットマニフォルド二構成材料フィルムダイを通して材料を押出すことによって用意された。二構成材料フィルムの第１主表面は、ＣＴ、ダンベリーのＵｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から入手できる、ＳｈｅｌｌポリプロピレンＳＲＤ ７−５６０の構成材料Ａのものであった。第２主表面は、テキサス、ダラスのＲｅｘｉｎｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から市販されている、Ｒｅｘｆｌｅｘ^TM ＦＰ−Ｄ１７２０柔軟化したポリプロピレンの、構成材料Ｂのものであった。この押出された二構成材料フィルムは、三つの温度制御した同時回転する直径５ｉｎ（１２．７０ｃｍ）の円筒状ロールアルミニウムスリーブの垂直スタックの頂部および中間ロール間のニップ内に導かれた。これらの中間および頂部ロールは、各ロールの円周周りの回転軸に平行な列に配置された円筒状キャビティ（それぞれ、深さが０．６６ｍｍ（０．０２６ｉｎ）、直径が０．４６ｍｍ（０．０１８ｉｎ）、および深さが１．３２ｍｍ（０．０５２ｉｎ）、直径が０．４６ｍｍ（０．０１８ｉｎ））を備えたアルミニウムスリーブを有し、これらのキャビティおよび列の両方が１．４１ｍｍ（０．０５５６ｉｎ）離して配置されている。キャビティの交互の列は、０．７１ｍｍ（０．０２７８ｉｎ）ずらして千鳥配列にしてある。この連続した溶融二構成材料フィルムは、上部および中間ロールの間のニップ内に堆積され、そのロールは、部分的に冷却された二構成材料フィルムがそれと接触するところの中間および底部ロール間のニップまで約１８０゜回転され、そこで第３ロールの表面まで移動され、その第３表面はクロムメッキしたスチールロールであり、その第３ロールがさらに１８０゜回転されて、成形された二構成材料物品が張力制御した巻き取り機によって第２ロール表面から取り出された。第１主表面上に形成されたステムは、ホット表面との接触時にキノコ状に容易に変形されて、繊維状ループ表面を有する表面とまたはそれ自体に合わせるのに適した機械的締結表面となった。第２主表面上にこのように形成された突起群は、頑丈且つ柔軟であり、工業用ロールの接触表面として採用される場合、横移動ウエブまたはシートと係合する際に制御された摩擦を提供した。
【００７８】
例２０
例２０のステム表面化フィルムは、構成材料Ｂから構成された中間層が弾性であり、後の処理工程で発生し得る応力を解除できる図１で示されたステムを有する三層ＡＢＡ構造に配列された構成材料Ａと構成材料Ｂとの二つの異なる重合体から構成された。このフィルムは、押出法を用いて作成された。
【００７９】
構成材料Ａ、ＳＲＤ ７−５６０は、６４ｍｍの直径、２４：１のＬ／Ｄ比、１２２ｒｐｍの速度、１８５℃から２３２℃まで上昇する温度分布を有する一軸スクリュー押出機内に送られた。構成材料Ｂ、Ｅｘａｃｔ^TM ＵＬＤＰＥ、Ｅｘｘｏｎ社からの線状低密度ポリエチレンは、３８ｍｍの直径、２４：１のＬ／Ｄ比、４１ｒｐｍの速度、および１８５℃から２３２℃まで上昇する温度分布を有する一軸スクリュー押出機内に送られた。構成材料Ａは、次に４６ｍｍ（１８ｉｎ）幅の三層ダイの頂部および底部内に通され、構成材料Ｂは溶融三層フィルムを形成するために中間部内に通された。この溶融三層フィルムは、成形型付き表面側と平滑表面側とを有する二つのロールで形成されたニップ内に送られ、０．４１ＭＰａ（６０ｐｓｉ）までの力で押圧された。この成形型付き表面は、約４３０ミクロン（１７ミル）の直径、約１５．２ｍｍ（６０ミル）を超える深さ、および約５０ステム／ｃｍ²（３２４ステム／ｉｎ²）のステム密度を有するステムアレイとなるような間隔を有するキャビティを包含した。これらの二つの表面は、約９０℃の温度に維持された。その結果得られたキャストフィルムは、約１６．５ｍ／ｍｉｎ（５５ｆｐｍ）の速度で成形型付き表面から取り出されて図４と似たステム表面化フィルムを形成した。このフィルムは、約４３０ミクロンの直径と約７６０ミクロン（３０ミル）のステム高さとを有するフィルム上の表面から延出する棒状ステム突起群を備えた約１２７ミクロン（５ミル）のベース厚みを有した。この１２７ミクロンのベースフィルムは、約５１ミクロン（２ミル）の厚みを有する構成材料Ａの二つの外部層と、約２５ミクロン（１ミル）の厚みを有する構成材料Ｂの中間層との三層から成った。このステム表面化フィルムは、次に、３ロール、２ニップ加熱スタックを通してステム表面を上向きにして７．６ｍ／ｍｉｎ（２５ｆｐｍ）の速度で移動されて、７６０ミクロン（３０ミル）の直径と約５１０ミクロン（２９ミル）の高さとを有するステムの端部にキャップを形成した。これらの二つの外部ロールは、約１４９℃まで加熱され、中間ロールが約１６℃まで加熱され、両ニップのギャップは３８０〜６３５ミクロン（１５〜２５ミル）であった。
【００８０】
キャップ付きステムを備えた三層ステム表面フィルムは、研磨物品を付着させた支持体として使用され、これは米国特許第５，５５１，９６１号の教示と同じ方法で製造された。使用された研磨鉱物は、等級１８０の熱処理した酸化アルミニウムであり、メークおよびサイズの両コートは、フェノールおよびユリアホルムアルデヒド結合剤のブレンドであった。
【００８１】
延伸低分子量の中間層の結果、メークコーティングや硬化プロセスによって機械的締結表面を有する単独重合体に本質的に誘引されたかなりの応力が低減され、その結果得られる研磨フィルムも、カールなど、より良好な特性を有した。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ステムが材料の連続下部層から形成され、それらのステムの一部とステム間のウエブ表面とが材料の上部層で覆われてなるステム付きウエブの断面図である。
【図２】 ステムの頂部、ステムの一部、およびステム間のウエブ表面が材料の不連続上部層で覆われ、ステムの大部分が材料の連続下部層から形成されてなるステム付きウエブの断面図である。
【図３】 ウエブが、材料の連続上部層で覆われたステムと、それらのステム間のウエブ表面とを有し、それらのステムが主に材料の下部層からなるコアを有してなるステム付きウエブの断面図である。
【図４】 ウエブが、材料の連続上部層で覆われたステムと、それらのステム間のウエブ表面とを有し、それらのステムが最小限の材料の下部層からなるコアを有してなるステム付きウエブの断面図である。
【図５】 ウエブが、材料の連続上部層によって形成されたステムと、それらのステム間のウエブ表面とを有してなるステム付きウエブの断面図である。
【図６】 ステムが、材料の多数の実質的に連続した層から形成されてなるステム付きウエブの断面図である。
【図７】 ステムが完全に材料の連続外部層から形成され、そのベース領域が弾性材料の不連続領域を包含してなるステム付きウエブの断面図である。
【図８】 一方の面にあるステムが他方の面にあるステムと異なる材料から構成されてなるステム表面を両面に有するウエブの断面図である。

Claims (2)

1. 二面と、その少なくとも一方の面から延出する複数のステム（１２）とを有する材料のウエブ（１０）であって、
   第１面および第２面を有する材料の第１層（１６）と、
   前記第１層（１６）の前記第１面と直面する第１面と、前記複数のステム（１２）がそれから延出する第２面とを有する材料の第２層（１４）とを具備し、材料の前記第１および第２層（１６、１４）は、いずれかの層（１６、１４）が冷却してしまう前に、両方共に溶融状態にある間に共に接合され、
   材料の前記第１層（１６）が材料の前記第２層（１４）と異なり、前記第１層（１６）を形成する前記材料が、前記第２層（１４）上に形成される前記ステム（１２）内に突入して当該ステム（１２）の少なくとも一部を形成する、ウエブ。
2. 材料の前記第１および第２層（１６、１４）が、それぞれ、少なくとも一つの溶融加工可能な重合体材料を有する少なくとも一つの層から形成される、請求項１に記載のウエブ。

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