CN103260452B

CN103260452B - 制备结构化表面的方法及由其得到的制品

Info

Publication number: CN103260452B
Application number: CN201180061118.XA
Authority: CN
Inventors: 托马斯·赫特莱因; 利·E·伍德
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2031-12-20
Also published as: BR112013014747A2; EP2654485B1; US8845943B2; WO2012088093A1; TWI581945B; ES2527033T3; JP2014501588A; US20120151722A1; TW201235198A; EP2654485A1; CN103260452A; JP6042821B2

Abstract

本发明公开了一种制备结构化表面的方法和一种机械紧固件前体。该方法包括为热塑性背衬（14、24、34、44）提供空间上隔开的直立柱（10、20、30、40），柱具有远端和附接到热塑性背衬的基座部分；使远端变形以在至少一些空间上隔开的直立柱上形成顶盖（12、22、32、42）从而得到带盖柱（18、28、38、48），其中至少一些顶盖（12、22、32、42）在形成时接触至少一个相邻顶盖；及分离带盖柱（18、28、38、48）。通常，所述至少一些顶盖在形成时至少部分地通过所述至少一个相邻顶盖成形。机械紧固件前体包括热塑性背衬和直立凸伸紧固元件，所述元件具有远端顶盖和附接到热塑性背衬的基座，且远端顶盖的面积大于基座的横截面积，凸伸紧固元件的基座相互间隔开，至少一些远端顶盖接触至少一个相邻远端顶盖。

Description

制备结构化表面的方法及由其得到的制品

背景技术

具有一个或多个结构化表面的制品可用于多种应用（如，磨盘、汽车零件组装和一次性吸收制品）中。这些制品可以被提供为具有例如增加的表面积、机械紧固结构或光学性质的膜。

机械紧固件也称为钩环紧固件，通常包括多个密集间隔的直立凸起，这些凸起具有可用作挂钩构件的套环接合头，并且套环构件通常包括多个织造、非织造或针织套环。在许多应用中机械紧固件可用于提供可松脱的附接。例如，机械紧固件广泛用于可穿戴的一次性吸收制品中以围绕人的身体扣紧此类制品。在典型的构造中，紧固拉袢上的与尿布或失禁衣服的后腰部附接的钩带或补片例如可以紧固到套环材料在前腰区上的着陆区，或者钩带或补片可以紧固到尿布或失禁衣服在前腰区中的底片（如非织造底片）。机械紧固件也可用于一次性制品，例如卫生巾。卫生巾通常包括旨在被设置为邻近穿着者内衣的底片。底片可以包括用来将卫生巾牢固地附连到内衣的挂钩紧固件元件，该内衣与挂钩紧固件元件机械地接合。

钩环紧固系统的挂钩可以形成为具有弯曲形状，或者它们可以为经变形以包括例如蘑菇状头部的基本竖立的杆。具有不同程度的灵活性和复杂性的一些方法可用于控制套环接合头的形状。参见例如美国专利No.3,192,589(Pearson)、No.5,953,797（Provost等人）、No.6,132,660(Kampfer)、No.6,558,602（Melbye等人）和No.6,708,378（Parellada等人）。

发明内容

在一个方面，本发明提供了一种在热塑性背衬上制成具有多个带盖直立柱的结构化表面的方法。在一些实施例中包括拉伸热塑性背衬的该方法通常可提供例如至少部分由于高线路容量和低原料消耗而使得成本较低的机械紧固件。该方法还可用于例如使用常规设备来制成直立柱上的多种顶盖形状。通常，顶盖在形成时至少部分地通过至少一个相邻顶盖成形，并且本文所公开的方法有利地允许对柱上的顶盖形状进行单独控制，而无论柱的形状如何。顶盖形状通常由销轴间距（即，柱之间的距离）和空间上隔开的直立柱的排列方式以及这些形成顶盖的柱的变形程度控制。

在一个方面，本发明提供了一种制备结构化表面的方法。该方法包括提供具有空间上隔开的直立柱的热塑性背衬，该柱包括远端和附接到热塑性背衬的基座部分；使远端变形以在至少一些空间上隔开的直立柱上形成顶盖，从而得到带盖柱，其中至少一些顶盖在形成时接触至少一个相邻顶盖，并且其中带盖柱保持空间上隔开的基座部分；并且分离带盖柱，使得所述至少一些顶盖不再接触所述至少一个相邻顶盖。结构化表面可以是例如机械紧固件。在一些实施例中，所述至少一些顶盖在形成时接触至少两个相邻顶盖。

在另一个方面，本发明提供了在第一方向上具有长度的机械紧固件前体。机械紧固件前体包括热塑性背衬和直立凸伸紧固元件。直立凸伸紧固元件包括远端顶盖和附接到热塑性背衬的基座，该远端顶盖的面积大于基座的横截面积。各个凸伸紧固元件的基座相互间隔开，当热塑性背衬处于展平位置时，至少一些远端顶盖接触至少一个相邻远端顶盖，并且远端顶盖在拉伸或弯曲热塑性背衬时是可分离的。机械紧固件前体可以是例如本文所公开方法的中间产物。在一些实施例中，所述至少一些远端顶盖接触至少两个相邻远端顶盖。

在本专利申请中，诸如“一个”、“一种”和“所述”之类的术语并非仅指单一实体，而是包括一般类别，其具体例子可用于举例说明。术语“一个”、“一种”和“所述”可以与术语“至少一种”互换使用。后接列表的短语“至少一种（一个）”和“包括至少一种（一个）”指列表中的任一项以及列表中两项或更多项的任意组合。除非另外指明，否则所有数值范围均包括它们的端点以及端点之间的非整数值。

术语“结构化表面”是指不同于平坦或平滑表面的表面。

术语“直立”是指从热塑性背衬突出的柱，并且包括垂直于背衬而直立的柱以及与背衬呈除90度之外的角度的柱。

术语“空间上隔开”是指形成的柱之间具有一定距离。当热塑性背衬处于展平构型时，在拉伸热塑性背衬之前或之后,“空间上隔开”的柱的基座不会互相接触。

在形成时据说“至少部分地通过至少一个相邻顶盖成形”的顶盖为具有受到如下所述至少一个相邻顶盖影响的形状的那些顶盖。

“可分离的”远端顶盖是指未熔合在一起并且在基座连接的热塑性背衬拉伸或弯曲时能够分离的远端顶盖。

术语“第一”和“第二”在本公开中仅用于它们的相对意义。应当理解，除非另有说明，否则那些术语在一个或多个实施例的描述中仅仅是出于方便的目的而使用。

术语“行”是指沿特定方向排成一排的直立柱。虽然在一些实施例中，直立柱的行或排可以是基本上直的，但是行也可以偏离直线。对于机械紧固件前体或根据本发明的方法，具有多行（即，超过一行）直立柱的热塑性背衬可包括任何数量的行。

本文所用的术语“套环接合”涉及机械紧固件元件（即，钩元件）机械附接到套环材料的能力。一般来讲，具有套环接合头的钩元件的顶盖形状不同于柱的形状。可使用标准的织造、非织造或针织材料来确定和限定钩元件的套环接合能力。与不具有套环接合顶盖的柱的区域相比，具有套环接合顶盖的柱的区域通常将与套环材料结合而实现较高剥离强度、较高动态剪切强度或较高动态摩擦中的至少一者。

本文所用的术语“纵向”(MD)表示可用于本文所公开结构化表面制备方法一些实施例中的热塑性连续纤维幅材的运行方向。当结构化表面的补片为从连续纤维幅材切割的较小部分时，纵向通常对应于结构化表面的长度“L”。如本文所用，术语纵向和纵向方向通常可互换使用。如本文所用，术语“横向”(CD)表示基本与纵向垂直的方向。当结构化表面的补片为从连续纤维幅材切割的较小部分时，横向对应于结构化表面的宽度“W”。

本发明的上述发明内容并非意图描述本发明所公开的每个实施例或每种实施方式。以下描述更具体地举例说明了示例性实施例。因此，应当理解，附图和以下描述仅用于举例说明的目的，而不应被理解为是对本发明范围的不当限制。

附图说明

结合附图，参考以下对本发明的多个实施例的详细说明，可以更全面地理解本发明，其中：

图1A至1D是在根据本发明的结构化表面制备方法的不同阶段中结构化表面的一个实施例的俯视图；

图2A至2C是在根据本发明的结构化表面制备方法的不同阶段中结构化表面的另一个实施例的俯视图；

图3A至3C是在根据本发明的结构化表面制备方法的不同阶段中结构化表面的另一个实施例的俯视图；

图4A至4C是在根据本发明的结构化表面制备方法的不同阶段中结构化表面的另一个实施例的俯视图；

图5是示例性结构化表面的拉伸区图片，其示出了拉伸和未拉伸区域；

图6是使远端变形以在至少一些空间上隔开的直立柱上形成顶盖以及分离带盖柱的方法的一示例性实施例的示意图。

具体实施方式

现在，将详细参照本发明的实施例，在附图中示出了这些实施例的一个或多个实例。所图示或描述为一个实施例一部分的特征可以与其它实施例一起使用，从而又得到一个第三实施例。本发明旨在包括这些和其他修改形式和变型形式。

图1A至1D示出了根据本发明的结构化表面制备方法的一个实施例的不同阶段。图1A示出了具有空间上隔开的直立柱10的示例性热塑性背衬14的俯视图。虽然未在图中示出，但柱具有近端和远端，其中近端包括附接到热塑性背衬的基座，并且远端远离热塑性背衬而延伸。在图1B中，空间上隔开的直立柱10的远端已变形,从而在柱10上形成顶盖12。在图1B中，由于相对较低程度的变形，顶盖12是圆的。然而，变形程度足以使得至少一些顶盖在形成时接触至少一个相邻顶盖。在图1C中，图1A中示出的空间上隔开的直立柱10的远端的变形程度比图1B中示出的更高，以形成柱10上的顶盖12。在此更高程度的变形下，顶盖12的边缘接触并且不允许进一步流入圆形。因此，材料流入可用开放空间，以形成由柱10的间距确定的顶盖形状。如图1C中所示，至少一些顶盖在形成时至少部分地通过至少一个相邻顶盖成形。在图1B和1C中，顶盖12的面积大于基座（未示出）的横截面积和柱10的横截面积。图1D示出了分离（例如，通过拉伸）带盖柱18以使得顶盖12不再接触的结果。图1D中所示出的分离可以是双轴拉伸所引起的，但单轴拉伸或其他分离也可用于一些实施例中。

图1B和1C还示出了根据本发明的机械紧固件前体的实施例，并且带盖柱18对应于凸伸紧固元件。在图1A至1D所示出的实施例中，前体柱10和带盖柱18排列成行16，所述行在图示实施例中是在一个方向(纵向“L”)上对齐排列的均匀间隔的行。前体柱10和带盖柱18在第二方向“W”上交错排列，该第二方向垂直于第一方向。柱之间的距离（即，销轴间距）在两个方向上大致相等。也就是说，空间上隔开的直立柱10（和带盖柱18）基本上均匀间隔。“基本上均匀间隔”意指柱10之间的距离彼此相差最多至10%、7.5%或5%。图1A至1C所示出的销轴间距和排列方式可得到包含角的形状的顶盖12。在图示实施例中，远端顶盖12基本上为斜方形（如，矩形或菱形），其意指远端顶盖具有四个大致相等的（如，在10%、7.5%或5%内）边和相对的大致相等的（如，在10%、7.5%或5%内）角，并且可具有尖角或圆角。有利的是，在图示实施例中，一些角指向第二方向“W”，以允许例如在本发明的一些应用中使顶盖与套环材料更好地接合。在其他实施例中，套环材料可与具有指向除“W”或“L”之外方向的角的顶盖最好地接合。有利的是，可调整柱的排列方式，以形成具有指向任何所需方向的角的顶盖。

图1A至1D所示出的实施例还在图5中示出。在图5的左侧，背衬如图1D所示是拉伸的，而在图5的右侧，背衬如图1C所示是未拉伸的。图5所示出的结构化表面是用每平方英寸6000个销轴（每平方厘米945个）的工具和平坦封盖辊制成。该图示出，仅使用平坦封盖辊可以从圆杆开始制造方顶盖。

图2A至2C示出了根据本发明的结构化表面制备方法的另一个实施例的不同阶段。图2A示出了具有空间上隔开的直立柱20的一示例性热塑性背衬24的俯视图。在图2B中，空间上隔开的直立柱20的远端已变形，在柱（图2B或2C中未示出）上形成顶盖22，使得至少一些顶盖在形成时接触至少一个相邻顶盖。图2B还示出了根据本发明的机械紧固件前体的一实施例。在图2B中，顶盖22的面积大于基座（未示出）的横截面积和柱的横截面积。如图1A至1D所示出的实施例中那样，图2A至2C中的柱20排列成行26，所述行在第一方向“L”上对齐排列，并且在整个背衬24上在第二方向“W”上均匀间隔，该第二方向垂直于第一方向。前体柱20和带盖柱28在第二方向“W”上也交错排列，如图1A至1D那样。然而，在图2A至2C示出的实施例中，空间上隔开的直立柱不均匀地间隔：柱20在第一方向“L”上的间距比第二方向“W”上更小。该排列方式产生的顶盖22也具有包含角的形状（例如，在第二方向“W”延伸的六边形）。具有指向第二方向的角的六边形的延伸可允许例如在本发明的一些应用中使顶盖与套环材料更好地接合。在其他实施例中，套环材料可与具有指向除“W”之外方向的角的顶盖最好地接合。有利的是，可调整柱的排列方式，以形成具有指向任何所需方向的角的顶盖。图2C示出了分离带盖柱28以使得顶盖22不再接触的结果。分离可以通过拉伸热塑性背衬24来进行。在图示实施例中，仅进行一个方向上的分离（如，单轴拉伸），其对于工艺简化是有利的。但热塑性背衬24的双轴拉伸也是可以的。

图3A至3C示出了根据本发明的结构化表面制备方法的另一个实施例的不同阶段。图3A示出了具有空间上隔开的直立柱30的一示例性热塑性背衬34的俯视图。在图3B中，空间上隔开的直立柱30的远端已变形，在柱（图3B或3C中未示出）上形成顶盖32，使得至少一些顶盖在形成时接触至少一个相邻顶盖。图3B还示出了根据本发明的机械紧固件前体的一实施例。在图3B中，顶盖32的面积大于基座（未示出）的横截面积和柱的横截面积。如图2A至2C所示出的实施例中那样，柱30排列成行36，所述行在第一方向“L”上对齐排列，并且柱30在第二方向“W”上交错排列，在第一方向“L”上的间距比第二方向“W”上更小。然而，在图3A至3C示出的实施例中，行36在整个背衬34上在第二方向“W”上不均匀地间隔，使得能够辨别成对的行36。每对行36之间的间距大于该对成员行之间的间距。该排列方式使得顶盖32也具有与图2B中形成的那些形状不同的细长形状。顶盖32在一个末端上具有包含角的形状，而相对末端为圆形，其中邻行中的流不受顶盖限制。在该排列方式中，对于不同的行36，角指向不同的方向，这对于一些应用可能是有利的。可调整柱的排列方式，以形成具有指向任何所需方向的角的顶盖，例如以实现与套环材料的最佳接合。图3C示出了分离带盖柱38以使得顶盖32不再接触的结果。分离可以通过拉伸热塑性背衬34来进行。在图示实施例中，仅示出了一个方向上的分离（例如，单轴拉伸），但热塑性背衬34的双轴拉伸也是可以的。

图4A至4C示出了根据本发明的结构化表面制备方法的又一个实施例的不同阶段。图4A示出了具有空间上隔开的直立柱40的示例性热塑性背衬44的俯视图。在图4B中，空间上隔开的直立柱40的远端已变形，在柱（图4B和4C中未示出）上形成顶盖42，使得至少一些顶盖在形成时接触至少一个相邻顶盖。图4B还示出了根据本发明的机械紧固件前体的一实施例。在图4B中，顶盖42的面积大于基座（未示出）的横截面积和柱的横截面积。如图3A至3C所示出的实施例中那样，柱40排列成行46，所述行在第一方向“L”上对齐排列，并且柱在第一方向“L”上的间距比第二方向“W”上的更小。然而，在图4A至4C所示出的实施例中，行46在第二方向“W”上间隔开，以使得顶盖42仅通过同一行46中的相邻顶盖来成形。该排列方式得到圆长方形的顶盖42。应当理解，图2和3中的顶盖22和32分别也具有长方形，但形状22和32还包含角。柱40可在第二方向“W”上对齐排列或交错排列，并且行46在整个热塑性背衬44上在第二方向“W”上可以是基本上均匀间隔的或不均匀间隔的。可调整柱的排列方式，以形成具有以任何所需方向取向的长方形的顶盖，例如以实现与套环材料的最佳接合。图4C示出了分离带盖柱48以使得顶盖42不再接触的结果。分离可以通过拉伸热塑性背衬44来进行。在图示实施例中，仅示出了一个方向上的分离（如，单轴拉伸），但热塑性背衬44的双轴拉伸也是可以的。

多种热塑性材料可用于根据本发明的和/或根据本发明制成的结构化表面和机械紧固件前体。适用于具有空间上隔开的直立柱10、20、30和40的热塑性背衬14、24、34和44的热塑性材料包括聚烯烃均聚物，例如聚乙烯和聚丙烯、乙烯、丙烯和/或丁烯的共聚物；包含乙烯的共聚物，例如乙烯乙酸乙烯基酯和乙烯-丙烯酸；聚酯，例如聚(乙烯对苯二酸酯)、聚乙烯丁酸酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；聚酰胺，例如聚(六亚甲基己二酰胺)；聚氨酯；聚碳酸酯；聚(乙烯醇)；酮，例如聚醚醚酮；聚苯硫醚；聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)；增塑聚氯乙烯；以及它们的混合物。通常，热塑性是聚烯烃（例如，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙烯共聚物、丙烯共聚物、丁烯共聚物以及这些材料的共聚物和混合物）。上述各种热塑性材料可配制成具有所需性能（例如，颜色）的母料。

在一些实施例中，具有空间上隔开的直立柱10、20、30和40的热塑性背衬14、24、34和44可由多层或多组分热塑性材料熔融流制成。这可使柱至少部分地由不同于主要形成背衬的热塑性材料形成。由多层熔融流制成的直立柱的各种构型在例如美国专利No.6,106,922（Cejka等人）中示出。可采用任何传统方法来形成多层或多组分的熔融流。可通过多层供料头（例如美国专利No.4,839,131(Cloeren)中所示）形成多层熔融流。也可使用具有含不同组分的域或区域的多组分熔融流。可用的多组分熔融流可通过使用添加共挤出模具或其他已知方法（例如，美国专利No.6,767,492（Norquist等人）中示出的方法）形成。

在根据本发明的和/或根据本发明制备的结构化表面和机械紧固件前体中，热塑性背衬14、24、34和44以及空间上隔开的直立柱10、20、30和40通常是一体的（即，同时形成为一个单元、单位）。热塑性背衬通常是可具有基本上均匀的厚度的片材或幅材的形式，其中空间上隔开的直立柱直接附接到热塑性背衬。背衬上的直立柱可以例如通过利用模具和铸塑成形技术的常规挤出法来制成。在一些实施例中，热塑性材料被送入连续移动的模具表面，该表面具有与直立柱逆向形状(inverseshape)的腔体。热塑性材料可通过由两个辊形成的辊隙之间或模具表面和辊表面间的辊隙之间，其中至少一个辊具有腔体（即，至少一个辊为工具辊）。由辊隙提供的压力迫使树脂进入腔体中。在一些实施例中，可以利用真空装置来抽空腔体，从而更容易地填充腔体。辊隙具有通常足够大的间隙以使得在腔体上形成粘附的背衬。在例如通过剥除辊从模具表面剥除一体化形成的背衬和直立柱之前，可选地可以对模具表面和腔体进行空气或水冷却。

合适的工具辊可以例如通过在金属模具或套管的圆柱形表面上钻（例如，通过电子束）一系列具有与直立柱10、20、30和40逆向形状的孔而制成。其他合适的工具辊包括由一系列板形成的工具辊，所述板限定围绕其周边的多个柱成形腔体，诸如在例如美国专利No.4,775,310(Fischer)中所述的那些。例如，可通过钻孔或光致抗蚀剂技术在板中形成腔体。另外的其他合适的工具辊可以包括线材缠绕辊，它们连同其制造方法公开于例如美国专利No.6,190,594（Gorman等人）中。模具、套管、板或线材的暴露表面可以是涂覆的，以赋予表面特性，例如增加的耐磨性、受控的脱膜特性和受控的表面粗糙度。如果存在的话，涂层优选地被选择为使得热塑性材料对工具辊的粘附力小于热塑性背衬从工具辊移除时热塑性材料的内聚力。

形成具有空间上隔开的直立柱10、20、30和40的热塑性背衬14、24、34和44的另一个示例性方法包括使用美国专利No.7,214,334（Jens等人）中所描述的限定具有直立柱形状的腔体的阵列的柔性模具带。模具带围绕第一和第二辊形成，并且熔融热塑性材料源被布置用于为模具带提供热塑性。装置被构造成在间隙中的压力下将塑料树脂推入带的直立柱形状腔体中，以形成直立柱的阵列，同时形成热塑性幅材层。

形成具有空间上隔开的直立柱10、20、30和40的热塑性背衬14、24、34和44的另一个合适方法是外形挤压，其例如在美国专利No.4,894,060(Nestegard)中有所描述。通常，在该方法中，热塑性流动流穿过图案化的模唇（例如，通过放电加工来进行切削）来形成具有顺维脊的幅材。然后脊可沿着脊延伸方向按间隔位置横向切片，以形成具有由切割刀片形成的小间距的直立柱。然而，应当理解，在切割之前，“空间上隔开的直立柱”不包括此类脊。此类脊本身也不会被视为“套环接合”，因为它们在切割和拉伸之前不能接合套环。在一些实施例中，根据本发明的方法不包括切割凸肋。

除上述的连续方法之外，还可以想到具有空间上隔开的直立柱的热塑性背衬可使用批料工艺（例如，单件注模）来制备。热塑性背衬可具有任何合适的尺寸，但可使用至少10cm的长度(L)和宽度(W)尺寸。

在根据本发明的制备结构化表面或机械紧固件前体的方法中，空间上隔开的直立柱10、20、30和40可以例如通过任何上述方法制备，可以具有多种横截面形状。例如，柱的横截面形状可以是多边形（例如，正方形、矩形、六边形或五边形），可以是规则多边形也可以不是规则多边形，或者柱的横截面形状可以是弯曲的（例如，圆形或椭圆形）。根据本发明的方法的一个优点是，其提供了对顶盖形状的单独控制，而无论柱的形状如何。因此，在一些实施例中，包括图示实施例在内，基座具有圆形横截面形状，并且远端顶盖具有不同于圆形的形状。

在根据本发明的制备结构化表面或机械紧固件前体的方法中，热塑性背衬14、24、34和44可具有多种厚度。例如，热塑性背衬的初始厚度（即，在拉伸之前）可高达约750微米、500微米、400微米、250微米或150微米，具体取决于所需应用。在一些实施例中，背衬的初始厚度为至少约50微米、75微米或100微米，具体取决于所需应用。在一些实施例中，热塑性背衬的初始厚度在50微米至约225微米、从约75微米至约200微米或者从约100微米至约150微米的范围内。热塑性背衬可以具有基本上均匀的横截面，或热塑性背衬可具有除空间上隔开的直立柱所提供的之外的附加结构，该结构可以例如通过上述成形辊中的至少一者来赋予。

在一些实施例中，直立柱10、20、30和40（超过背衬）的最大高度为最多3毫米(mm)、1.5mm、1mm或0.5mm，并且在一些实施例中，最小高度为至少0.05mm、0.075mm、0.1mm或0.2mm。在一些实施例中，柱的长宽比（即，高度除以宽度尺寸的比率）为至少约2:1、3:1或4:1。在一些实施例中，长宽比可为最多10:1。柱可以具有最大宽度尺寸为最多1（在一些实施例中，最多0.75、0.5或0.45）mm的横截面。在一些实施例中，柱具有宽度尺寸在10μm和250μm之间的横截面。术语“宽度尺寸”应理解为包括具有圆形横截面的柱的直径。当柱具有超过一个宽度尺寸（例如，在矩形或椭圆形横截面形状的柱中）时，则本文所述的长宽比为高度除以最大的宽度尺寸。

在根据本发明的制备结构化表面或机械紧固件前体的方法中，空间上隔开的直立柱10、20、30和40可以例如通过任何上述方法制备，可以具有例如从基座部分至远端逐渐变细的形状。基座部分可以具有的宽度尺寸大于远端，该尺寸在上述方法中可有利于从模具表面移除柱。此外，在其中柱具有逐渐变细的形状的这些实施例中，上述长宽比为高度除以最大宽度尺寸，最大宽度尺寸可位于柱的基座。

在根据本发明的制备结构化表面和机械紧固件前体的方法的一些实施例中，空间上隔开的直立柱的初始密度（即，在拉伸之前）为至少248个/平方厘米(cm²)（1600个/平方英寸(in²)）。例如，柱10、20、30和40的初始密度可为至少394个/cm²（2500个/in²）或至少约787个/cm²（5000个/in²）。在一些实施例中，柱10、20、30和40的初始密度可为最多5000个/cm²（32000个/in²）、最多约3900个/cm²（25000个/in²）或最多约3150个/cm²（20000个/in²）。例如，在787个/cm²（5000个/in²）至3900个/cm²（25000个/in²）范围内的初始密度可为有用的。然而，空间上隔开的直立柱的间距无需是均匀的。

在制备结构化表面的方法中，空间上隔开的直立柱的初始密度是对于在柱远端变形后，至少一些顶盖在形成时是否接触至少一个相邻顶盖，以提供带盖柱的影响因素之一。柱的间隔需要足够靠近，以使得至少一些顶盖可在变形时接触。柱的高度（如上所述）和变形程度也会影响至少一些顶盖在形成时是否接触至少一个相邻顶盖。现在详细描述使远端变形以提供带盖柱的方法。

多种方法可用于使空间上隔开的直立柱远端变形。在变形后形成的顶盖12、22、32和42的面积大于基座的横截面积，并且至少一些顶盖接触至少一个其他顶盖。所形成的顶盖的宽度尺寸与在基座处测量的柱的比率通常为至少1.5:1或3:1，并且可为最多5:1或更高。带盖柱18、28、38和48通常比变形前的柱更短。在一些实施例中，带盖柱18、28、38和48（在背衬以上）的高度为至少0.025mm、0.05mm或0.1mm，并且在一些实施例中，为最多2mm、1.5mm、1mm或0.5mm。

在根据本发明的制备结构化表面的方法的一些实施例中，使远端变形以形成顶盖12、22、32和42包括加热远端。通常，组合加热和压力被用于使柱的远端变形，以形成顶盖。加热和压力可以按顺序或同时被施用。

在一些实施例中，变形包括使远端接触受热的表面。受热的表面可以是平坦表面或纹理化表面，例如6,708,378（Parellada等人）或美国专利No.5,868,987（Kampfer等人）中所公开。在一些实施例中，其中具有空间上隔开的直立柱10、20、30和40的热塑性背衬14、24、34和44是具有不定长度的幅材，变形包括在第一方向上移动幅材穿过具有受热表面构件和相对表面构件的辊隙，使得受热的表面构件接触远端。在这些实施例中，受热的表面可以是例如封盖辊。在一些实施例中，用于接触远端的表面可以不被加热的。在这些实施例中，变形是通过压力而不通过加热进行。

在一些实施例中，受热的表面可以是与弯曲支承表面相对的受热辊，该支承表面形成具有可变辊隙长度的可变辊隙，如例如美国专利No.6,368,097（Miller等人）中所述。弯曲支承表面可以在受热辊的方向上弯曲，并且受热辊可包括给料机构，用于通过可变辊隙为热塑性背衬提供空间上隔开的直立柱，以压缩接合受热辊和支承表面之间的幅材。

在根据本发明的方法的一些实施例中，使远端变形以形成顶盖的一种方法被示意性地示于图6中。该方法包括围绕辊65使包括空间上隔开的直立柱60的热塑性背衬64弯曲，以使远端至少在纵向上彼此更靠近。随着热塑性背衬64离开辊65，带盖柱68上的顶盖将趋于彼此分离。在一些实施例中，远端在热塑性背衬64围绕辊65弯曲之前被加热，以使远端变形。在其他实施例中，柱60在接触小直径辊65之前变形，而顶盖仍然足够柔软以至少部分地通过至少一个相邻顶盖来成形。针对热塑性背衬的第二表面（即，与空间上隔开的直立柱从中突出的第一表面相对的表面）的压力可用于一些实施例。压力可通过辊隙提供，辊隙例如是通过设置在热塑性背衬的第二表面处的第二辊（未示出）形成。辊隙也可以是从上述弯曲支承表面形成的可变辊隙。在一些实施例中，可使用一系列小直径辊。一个或多个辊通常是直径为例如最多0.5英寸(1.3cm)的小直径辊。

在一些实施例中，其中使远端变形以形成顶盖包括围绕辊使包含空间上隔开的直立柱的热塑性背衬弯曲，顶盖有利地可以无需与其他实施例中一样大或销轴无需与其他实施例中一样接近来使得至少一些顶盖接触至少一个相邻顶盖，以及在一些实施例中，无需至少部分地通过至少一个相邻顶盖成形。在这些实施例的一些中，热塑性背衬无需被拉伸。在其他实施例中，根据下述方法的拉伸可以在热塑性背衬脱离辊之后被施加到热塑性背衬上，以使顶盖彼此进一步分离。

在其中变形包括加热直立柱远端的实施例中，包括上述任何实施例在内，加热通常在低于远端的熔融温度下进行。当用于形成直立柱的热塑性材料为共聚物（例如，乙烯和丙烯的共聚物）时，远端可具有不止一个的熔融温度。在这些实施例中，“低于远端的熔融温度”指低于熔融温度中的至少一者。以低于远端中热塑性材料熔融温度的温度加热可用于防止顶盖在形成时熔合在一起，以使得热塑性背衬的拉伸可从至少一个相邻顶盖轻松地分离至少一些顶盖。

在一些实施例中，根据本发明的机械紧固件前体可在使空间上隔开的直立柱的远端变形以形成顶盖之后，但在热塑性背衬的拉伸之前形成。在柱的远端变形之后形成的顶盖被视为具有套环接合形状，但在热塑性背衬的拉伸之前，接触至少一个相邻顶盖的至少一些顶盖对于结合套环材料来说通常不如在拉伸之后不再接触的顶盖有效。通常，当至少一些顶盖接触至少一个相邻顶盖时，对于多个方向上的机械紧固接合，顶盖周围没有足够的空间。例如，图3B和4B所示出的机械紧固件前体如果在方向“W”上剥离则可以展示出套环接合，但如果在方向“L”上剥离，则不能展示出任何套环接合。在根据本发明的机械紧固件前体中，当热塑性背衬处于展平位置时，至少一些远端顶盖接触至少一个相邻远端顶盖。热塑性背衬通常在其为平坦时处于展平位置。这与美国专利No.6,544,245（Neeb等人）的紧固件形成对比，在该专利中钩元件可通过弯曲其从中突出的表面而产生接触。

在一些实施例中，根据本发明的制备结构化表面的方法包括在至少一个方向上拉伸热塑性背衬14、24、34和44，以分离带盖柱18、28、38和48。在拉伸之后，至少一些顶盖12、22、32和42不再接触至少一个相邻顶盖。拉伸可在幅材上双轴或单轴进行。双轴拉伸意指在热塑性背衬14、24、34和44的平面内在两个不同方向上拉伸。通常，但并非始终如此，第一方向为纵向方向“L”，并且第二方向为宽度方向“W”。双轴拉伸可以通过拉伸热塑性背衬而顺序执行，例如首先在第一或第二方向之一的方向上拉伸，随后在第一或第二方向中的另一个方向上拉伸。双轴拉伸也可在两个方向上基本上同时进行。单轴拉伸是指在热塑性背衬14、24、34和44的平面内仅在一个方向上拉伸。通常，单轴拉伸在“L”或“W”方向之一上进行，但其他拉伸方向也是可以的。

在一些实施例中，拉伸使得热塑性背衬的长度(“L”)或宽度(“W”)中的至少一者增加至少1.5倍（在一些实施例中，至少2倍、2.5倍或3倍）。在一些实施例中，拉伸使得热塑性背衬的长度(“L”)和宽度(“W”)二者都增加至少1.5倍（在一些实施例中，至少2倍、2.5倍或3倍）。在一些实施例中，拉伸使得热塑性背衬的长度(“L”)或宽度(“W”)中的至少一者增加多达10倍（在一些实施例中，多达7倍或5倍）。在一些实施例中，拉伸使得热塑性背衬的长度(“L”)或宽度(“W”)二者都增加多达10倍（在一些实施例中，多达7倍或5倍）。

可调整拉伸以使所需产品性质（例如，与所需套环的接合）最大化。拉伸的程度可使得顶盖的分离足以具有所需的接合特性，而不会使销轴密度降低至对于所需应用过高的水平。在一些实施例中，拉伸至少达到自然拉伸比。当在低于热塑性材料熔点的温度，特别是在低于膜的线条拉延温度的温度，单轴拉伸或双轴拉伸热塑性膜（例如，本文所述的热塑性背衬14、24、34或44）时，热塑性膜可不均匀地拉伸，并且在已拉伸与未拉伸部分之间形成清晰边界。此现象称为颈缩或线条拉延。然而，当热塑性背衬被拉伸至足够高的程度时，基本上会均匀地拉伸整个热塑性背衬。出现此情形的拉伸比被称为“自然拉伸比”或“自然拉延比”。自然拉伸比可被定义为例如在热塑性背衬上多个位置处测量的局部拉伸比的相对标准偏差低于约15%的情况下的拉伸比。高于自然拉伸比的拉伸被理解为提供明显更均匀的性质或特性，例如厚度、抗拉强度以及弹性模量。对于任何给定的热塑性背衬和拉伸条件而言，自然拉伸比由多个因素确定，例如，形成热塑性背衬的热塑性树脂的组成，例如由于工具辊上的淬火条件的所形成热塑性背衬的形态，以及温度和拉伸速率。此外，对于双轴拉伸的热塑性背衬而言，在一个方向的自然拉伸比将受到在另一方向上的拉伸条件（包括最终拉伸比）的影响。因此，可以说假定在一个方向存在固定拉伸比，则在另一方向存在自然拉伸比，或者，作为另外一种选择，可以说存在导致自然拉伸比的一对拉伸比（在第一方向的一个拉伸比以及在第二方向的一个拉伸比）。术语“拉伸比”是指热塑性背衬的给定部分在拉伸之后的线性尺寸与相同部分在拉伸之前的线性尺寸的比率。

当热塑性背衬为不定长度的幅材时，例如，可通过在速度增加的辊上推进热塑性幅材来进行纵向的单轴拉伸。允许热塑性幅材的单轴、顺序双轴和同时双轴拉伸的最灵活拉伸方法利用平膜拉幅机装置。这种装置采用以下方式来沿着热塑性幅材的相对边缘使用多个夹片、夹钳或其他膜边缘抓握装置来抓握热塑性幅材,即：使得通过沿着发散轨条以变化的速度推进抓握装置而获得在所需方向的单轴、顺序双轴或同时双轴拉伸。在纵向增加夹片速度通常会导致纵向拉伸。诸如发散轨条这样的装置通常会导致横向拉伸。单轴和双轴拉伸可例如通过美国专利申请公开No.2005/0202205（Petersen等人）和其中所引用的参考文献中所公开的方法和装置而实现。平膜拉幅机拉伸装置可例如从德国西格斯多夫布鲁克纳机械有限公司(BrücknerMaschinenbauGmbH,Siegsdorf,Germany)商购获得。

在一些实施例中，拉伸在高温下进行。这可使得热塑性背衬柔性更强以便拉伸。可例如通过IR照射、热空气处理或通过在热腔室中进行拉伸来提供加热。在一些实施例中，加热仅应用于热塑性背衬的第二表面（即，与空间上隔开的直立柱从中突出的第一表面相对的表面）以使可由加热所引起的对带盖柱的任何损坏降到最小。例如，在这些实施例中，仅加热与热塑性背衬的第二表面接触的辊。

在拉伸之后，热塑性背衬14、24、34和44的厚度减小，使得热塑性背衬在拉伸之前的厚度与热塑性背衬在拉伸之后的厚度的比率可为例如从2:1或3:1至10:1，在一些实施例中，从5:1至10:1。热塑性背衬14、24、34和44的厚度可例如在5μm至200μm、10μm至100μm或30μm至70μm的范围内。

在拉伸后，带盖柱的最终密度小于带盖柱的初始密度。在根据本发明的制备结构化表面的方法的一些实施例中，带盖柱18、28、38和48的最终密度（即，在拉伸之后）例如为至少124个/平方厘米(cm²)（800个/平方英寸(in²)）。例如，柱10、20、30和40的最终密度可为至少248个/cm²（1600个/in²）或至少约394个/cm²（2500个/in²）。在一些实施例中，柱10、20、30和40的最终密度可为最多787个/cm²（5000个/in²）、最多约1574个/cm²（10000个/in²）或最多约3150个/cm²（20000个/in²）。例如，在从124个/cm²（800个/in²）至2,500个/cm²（15900个/in²）、从124个/cm²（800个/in²）至2,000个/cm²（12700个/in²）以及从124个/cm²（800个/in²）至1574个/cm²（10000个/in²）的范围内的最终密度可为有用的。此外，带盖柱的间距无需为均匀的。

对于图1至4中示出的制备结构化表面或机械紧固件前体的方法的任何实施例，热塑性背衬可为辊的形式，可从所述辊以适用于所需应用的尺寸切割例如机械紧固件补片。在该应用中，热塑性背衬14、24、34和44也可以是切割成所需尺寸的补片。在这些实施例的一些中，热塑性背衬的第二表面（即，与空间上隔开的直立柱从中突出的第一表面相对的表面）可涂覆有粘合剂（例如，压敏粘合剂）。在此类实施例中，当热塑性背衬呈辊的形式时，可将隔离衬片施加到暴露的粘合剂。

在本文所公开的制备结构化表面的方法的一些实施例中，热塑性背衬14、24、34和44未接合到载体，至少在最初形成热塑性背衬时是如此。在其他实施例中，该方法还包括将热塑性背衬的第二表面（即，与空间上隔开的直立柱从中突出的第一表面相对的表面）接合到载体。可以例如通过层合（例如，挤出层合）、粘合剂（例如压敏粘合剂）或其他粘合方法（例如，超声粘合、压缩粘合或表面粘合）来将热塑性背衬接合到载体。此类接合方法可以根据需要在使直立柱的远端变形之前，在直立柱的远端变形之后但在热塑性背衬拉伸之后，或在热塑性背衬拉伸之后进行。在具有直立柱的热塑性背衬的形成过程中，热塑性背衬可接合到载体。所得的制品可为紧固层合物，例如，可用于接合吸收制品的前腰区和后腰区的接合到吸收制品底片的紧固拉袢。

该载体在一些实施例中可以接合到热塑性背衬的第二表面，可以是连续的（即，无任何透过渗入孔）或不连续的（例如，包括透过渗入穿孔或孔）。载体可以包括多种合适的材料，包括织造幅材、非织造幅材（例如纺粘幅材、水刺幅材、气流成网幅材、熔吹幅材以及粘合梳理成网幅材）、织物、塑性膜（例如单层或多层膜、共挤出膜、侧向层合膜或包括泡沫层的膜）以及它们的组合。在一些实施例中，载体为纤维材料（例如织造材料、非织造材料或针织材料）。涉及载体或幅材时，术语“非织造”是指具有交错排列的、而非呈如同针织织物那样的可辨识方式的各个纤维或丝线的结构。非织造织物或幅材可由多种方法形成，例如熔吹法、纺粘法、水刺法、和粘合梳理成网法。在一些实施例中，载体包括多个非织造材料层，其具有例如至少一层熔吹非织造物和至少一层纺粘非织造物，或任何其他合适的非织造材料组合。例如，载体可以为纺粘-熔粘-纺粘、纺粘-纺粘或纺粘-纺粘-纺粘多层材料。或者，载体可为包括非织造层和致密膜层的复合幅材。

提供可用载体的纤维材料可以由天然纤维（例如木材或棉纤维）、合成纤维（例如热塑性纤维）或者天然纤维和合成纤维的组合制成。用于形成热塑性纤维的示例性材料包括聚烯烃（例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙烯共聚物、丙烯共聚物、丁烯共聚物以及这些聚合物的共聚物和混合物）、聚酯和聚酰胺。该纤维也可以是多组分纤维，例如，具有一种热塑性材料的芯部和另一种热塑性材料的外皮。

可用的载体可以具有具体应用所期望的任何合适的基重或厚度。对于纤维载体，基重可以在例如从至少约20、30或40克/平方米，最多至约400、200或100克/平方米的范围内。载体的厚度可以高达约5mm、约2mm或约1mm，和/或其厚度可以为至少约0.1、约0.2或约0.5mm。

载体的一个或多个区域可以包括一种或多种可弹性延展的材料，其在施加力时沿至少一个方向延伸，并且在移除力之后大致回复到其初始尺寸。术语“弹性的”是指呈现从拉伸或变形恢复的任何材料。同样，不呈现出从拉伸或变形恢复的“非弹性的”材料也可用于载体。在其中载体为弹性的实施例中，载体接合至热塑性背衬的第二表面通常在至少一些顶盖从至少一个相邻顶盖分离后进行（例如，在拉伸后）。

可在将热塑性背衬接合到载体之后形成的紧固层合物可用于例如吸收制品中。示例性的吸收制品最少具有前腰区、后腰区以及将前腰区和后腰区对分的纵向中心线，其中前腰区或后腰区中的至少一者包括根据本文所公开的方法制备的结构化表面。紧固层合物可以为紧固拉袢的形式，该紧固拉袢粘合到前腰区或后腰区中的至少一者，从吸收制品的左纵向边缘或右纵向边缘中的至少一者向外延伸。在其他实施例中，紧固层合物可以是吸收制品的一体的耳部。紧固层合物也可用于例如一次性制品，例如卫生巾。卫生巾通常包括旨在被设置为邻近穿着者内衣的底片。底片可包括具有空间上隔开的直立带盖柱的热塑性背衬来使卫生巾牢固贴合内衣，内衣机械接合带盖柱。

结构化表面的纵向方向“L”（在一些实施例中为纵向）可与吸收制品的纵向中心线大致对齐。在其中至少一些顶盖为包含角的形状的实施例中，角度以非零度角与吸收制品的纵向中心线对齐，这在紧固拉袢从吸收制品上的匹配表面移除时可增强结构化表面的剥离性能。非零角度可以为在从30至90度、50至90度、60至90度、75至90度、80至90度或85至90度的范围内。

在其中载体是纤维幅材的一些实施例中，将热塑性背衬的第二表面接合至载体包括在纤维幅材移动时使受热的气态流体（例如，环境空气、干燥空气、氮气、惰性气体或其他气体混合物）喷射到纤维幅材的第一表面上；将受热的流体在连续纤维幅材移动时喷射到背衬的第二表面上，其中该第二表面与背衬的第一表面相对；以及使纤维幅材的第一表面与背衬的第二表面接触，以使得纤维幅材的第一表面熔融粘合（例如表面粘合或利用蓬松保持粘合进行粘合）到背衬的第二表面。将受热的气态流体喷射到纤维幅材的第一表面上以及将受热的气态流体喷射到背衬的第二表面上的步骤可以顺序地或同时地进行。术语“表面粘合的”在涉及纤维材料的粘合时指的是纤维的至少各部分的纤维表面的一部分熔融粘合到背衬的第二表面上，使得基本上保持背衬的第二表面的初始（粘合前）形状，并且基本上保持背衬的第二表面的至少一些部分在表面粘合区域中处于暴露条件下。定量地，表面粘合纤维与嵌入纤维的不同之处可以在于，在纤维的粘合部分中，在背衬的第二表面上方，表面粘合纤维的表面积的至少约65%是可见的。从不止一个角度进行检测对于呈现纤维的表面区域的整体可能是必须的。术语“蓬松保持粘合”在涉及纤维材料的粘合时指的是粘合的纤维材料包括的蓬松度为在粘合过程之前或在没有粘合过程的情况下材料所呈现的蓬松度的至少80%。本文所用的纤维材料的蓬松度是幅材占据的总体积（包括纤维以及材料的未被纤维占据的空隙）与纤维材料单独占据的体积的比。如果仅纤维幅材的一部分与背衬的第二表面粘合，那么通过将粘合区域中的纤维幅材的蓬松度与非粘合区域中的幅材的蓬松度进行比较，就可以容易地确定保留的蓬松度。在一些情形下可能方便的是，将粘合幅材的蓬松度与同一幅材在粘合之前的蓬松度进行比较，例如在纤维幅材整个与背衬的第二表面粘合的情况下。

使用受热的气态流体使连续幅材与纤维载体幅材接合的方法和装置可见于美国专利申请公开No.2011/0151171（Biegler等人）和2011/0147475（Biegler等人）。

本发明所选实施例

在第一实施例中，本发明提供了一种制备结构化表面的方法，该方法包括：

提供具有空间上隔开的直立柱的热塑性背衬，该柱包括远端和附接到热塑性背衬的基座部分；

使远端变形以在至少一些所述空间上隔开的直立柱上形成顶盖，从而得到带盖柱，其中至少一些顶盖在形成时接触至少一个相邻顶盖，并且带盖柱保持空间上隔开的基座部分；和

分离带盖柱，使得所述至少一些顶盖不再接触所述至少一个相邻顶盖。

在第二实施例中，本发明提供了一种根据第一实施例的制备结构化表面的方法，其中所述至少一些顶盖在形成时至少部分地是通过所述至少一个相邻顶盖来成形的。

在第三实施例中，本发明提供了一种根据第一或第二实施例的制备结构化表面的方法，其中分离带盖柱包括在至少一个方向上拉伸热塑性背衬。

在第四实施例中，本发明提供了一种根据第一至第三实施例中任一项的制备结构化表面的方法，其中使远端变形以形成顶盖包括围绕辊使热塑性背衬弯曲，使得至少一些顶盖在接触辊时接触至少一个相邻顶盖。

在第五实施例中，本发明提供了一种根据第四实施例的制备结构化表面的方法，其中在脱离辊时，带盖柱分离，并且所述至少一些顶盖不再接触所述至少一个相邻顶盖。

在第六实施例中，本发明提供了一种根据第一至第五实施例中任一项的制备结构化表面的方法，其中结构化表面为机械紧固件。

在第七实施例中，本发明提供了一种根据第一至第六实施例中任一项的制备结构化表面的方法，其中所述至少一些顶盖在形成时接触至少两个相邻顶盖。

在第八实施例中，本发明提供了一种根据第一至第七实施例中任一项的制备结构化表面的方法，还包括在变形之前或过程中加热远端。

在第九实施例中，本发明提供了一种根据第八实施例的制备结构化表面的方法，加热是以低于远端熔融温度的温度进行的。

在第十实施例中，本发明提供了一种根据第一至第九实施例中任一项的制备结构化表面的方法，其中变形包括使远端接触受热的表面。

在第十一实施例中，本发明提供了一种根据第十实施例的制备结构化表面的方法，其中受热的表面为纹理化表面。

在第十二实施例中，本发明提供了一种根据第一至第十一实施例中任一项的制备结构化表面的方法，其中热塑性背衬为不定长度的幅材。

在第十三实施例中，本发明提供了一种根据第十二实施例的制备结构化表面的方法，其中变形包括在第一方向上移动幅材通过具有受热表面构件和相对表面构件的辊隙，使得受热的表面构件接触远端。

在第十四实施例中，本发明提供了一种根据第一至第十三实施例中任一项的制备结构化表面的方法，其中带盖柱的顶盖和基座部分的形状彼此不同。

在第十五实施例中，本发明提供了一种根据第一至第十四实施例中任一项的制备结构化表面的方法，其中在变形之前，空间上隔开的直立柱的高度为至少50微米。

在第十六实施例中，本发明提供了一种根据第一至第十五实施例中任一项的制备结构化表面的方法，其中在变形之前，空间上隔开的直立柱的高度除以宽度尺寸的比率为至少2:1。

在第十七实施例中，本发明提供了一种根据第一至第十六实施例中任一项的制备结构化表面的方法，其中在分离带盖柱之前，空间上隔开的直立柱的初始密度为至少248个/平方厘米（1600个/平方英寸）。

在第十八实施例中，本发明提供了一种根据第一至第十七实施例中任一项的制备结构化表面的方法，其中分离带盖柱包括在至少一个方向上拉伸热塑性背衬，并且在拉伸之后，结构化表面的带盖柱的最终密度为至少124个/平方厘米（800个/平方英寸）。

在第十九实施例中，本发明提供了一种根据第一至第十八实施例中任一项的制备结构化表面的方法，其中分离带盖柱包括拉伸热塑性背衬，并且拉伸是单轴的。

在第二十实施例中，本发明提供了一种根据第一至第十八实施例中任一项的制备结构化表面的方法，其中分离带盖柱包括拉伸热塑性背衬，并且拉伸是双轴的。

在第二十一实施例中，本发明提供了一种根据第十九或第二十实施例的制备结构化表面的方法，其中拉伸将热塑性背衬的长度或宽度中的至少一者增加至少1.5倍。

在第二十二实施例中，本发明提供了一种根据第一至第二十一实施例中任一项的制备结构化表面的方法，其中空间上隔开的直立柱是基本上均匀间隔的。

在第二十三实施例中，本发明提供了一种根据第一至第二十二实施例中任一项的制备结构化表面的方法，其中空间上隔开的直立柱排列成行，这些行在第一方向上对齐并且在垂直于第一方向的第二方向上不均匀地间隔。

在第二十四实施例中，本发明提供了一种根据第一至第二十三实施例中任一项的制备结构化表面的方法，其中空间上隔开的直立柱排列成在第一方向上对齐的行，并且相邻行具有在垂直于第一方向的第二方向上交错排列的空间上隔开的直立柱。

在第二十五实施例中，本发明提供了一种根据第一至第二十四实施例中任一项的制备结构化表面的方法，其中所述至少一些顶盖在形成后具有包含角的形状。

在第二十六实施例中，本发明提供了一种根据第二十五实施例的制备结构化表面的方法，其中热塑性背衬是具有纵向和横向的幅材，并且至少一些角度指向横向。

在第二十七实施例中，本发明提供了一种在第一方向上具有长度的机械紧固件前体，该机械紧固件前体包括：

热塑性背衬；和

直立凸伸紧固元件，所述直立凸伸紧固元件包括远端顶盖和附接到热塑性背衬的基座，远端顶盖的面积大于基座的横截面积，其中各个凸伸紧固元件的基座相互间隔开，其中当热塑性背衬处于展平位置时，至少一些远端顶盖接触至少一个相邻远端顶盖，并且其中远端顶盖在拉伸热塑性背衬时可分离。

在第二十八实施例中，本发明提供了一种根据第二十七实施例的机械紧固件前体，其中至少一些远端顶盖接触至少两个相邻远端顶盖。

在第二十九实施例中，本发明提供了一种根据第二十七或第二十八实施例的机械紧固件前体，其中机械紧固件前体的凸伸紧固元件的基座的密度为至少248个/平方厘米（1600个/平方英寸）。

在第三十实施例中，本发明提供了一种根据第二十七至第二十九实施例中任一项的机械紧固件前体，其中基座具有圆形横截面形状，并且远端顶盖具有不同于圆形的形状。

在第三十一实施例中，本发明提供了一种根据第二十七至第三十实施例中任一项的机械紧固件前体，其中凸伸紧固元件的基座基本上均匀间隔开。

在第三十二实施例中，本发明提供了一种根据第三十一实施例的机械紧固件前体，其中远端顶盖基本上为斜方形。

在第三十三实施例中，本发明提供了一种根据第三十二实施例的机械紧固件前体，其中斜方形的一个对角线在第一方向上对齐，并且斜方形的第二对角线在垂直于第一方向的第二方向上对齐。

在第三十四实施例中，本发明提供了一种根据第二十七至第三十三实施例中任一项的机械紧固件前体，其中凸伸紧固元件的基座排列成在第一方向上对齐的行，其中这些行在垂直于第一方向的第二方向上不均匀地间隔，并且其中顶盖的形状为长方形或六边形中的至少一者。

在第三十五实施例中，本发明提供了一种根据第三十四实施例的机械紧固件前体，其中所述长方形或六边形中的至少一者在第二方向上比第一方向上更长。

在第三十六实施例中，本发明提供了一种根据第二十七至第三十五实施例中任一项的机械紧固件前体，其中凸伸紧固元件的基座排列成在第一方向上对齐的行，并且其中相邻行具有在垂直于第一方向的第二方向上交错排列的凸伸紧固元件。

在第三十七实施例中，本发明提供了一种根据第二十七至第三十六实施例中任一项的机械紧固件前体，其中机械紧固件前体为在第一方向上具有不定长度的幅材。

在第三十八实施例中，本发明提供了一种根据第三十七实施例的机械紧固件前体，其中幅材卷绕成卷。

在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可对本发明进行各种修改和更改。因此，本发明不限于上述实施例，但应受以下权利要求书及其任何等同物中提及的限制的控制。本发明可在不存在本文中未具体公开的任何元件的情况下以适当方式实施。

Claims

1.一种制备结构化表面的方法，所述方法包括：

提供具有空间上隔开的直立柱的热塑性背衬，所述直立柱包括远端和附接到所述热塑性背衬的基座部分；

使所述远端变形以在至少一些所述空间上隔开的直立柱上形成顶盖，从而得到带盖柱，其中至少一些顶盖在形成时接触至少一个相邻顶盖，并且其中所述带盖柱保持空间上隔开的基座部分；和

分离所述带盖柱，使得至少一些顶盖不再接触至少一个相邻顶盖。

2.根据权利要求1所述的制备结构化表面的方法，其中至少一些顶盖至少部分地是通过所述至少一个相邻顶盖来成形的。

3.根据权利要求1所述的制备结构化表面的方法，其中分离所述带盖柱包括在至少一个方向上拉伸所述热塑性背衬。

4.根据权利要求1所述的制备结构化表面的方法，其中使所述远端变形以形成顶盖包括围绕辊弯曲所述热塑性背衬，使得至少一些顶盖在接触所述辊时接触至少一个相邻顶盖，并且分离所述带盖柱包括在脱离所述辊时使所述带盖柱分离。

5.根据权利要求1所述的制备结构化表面的方法，其中所述结构化表面为机械紧固件。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备结构化表面的方法，其中所述至少一些顶盖在形成时接触至少两个相邻顶盖。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的制备结构化表面的方法，还包括在所述变形之前或在所述变形过程中加热所述远端，其中所述加热是以低于所述远端的熔融温度的温度进行的。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的制备结构化表面的方法，其中所述变形包括使所述远端接触受热的表面。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的制备结构化表面的方法，其中所述热塑性背衬为不定长度的幅材。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的制备结构化表面的方法，其中所述至少一些顶盖在形成后具有包含角的形状，其中所述热塑性背衬为具有纵向和横向的幅材，并且其中至少一些所述角指向所述横向。

11.一种在第一方向上具有长度的机械紧固件前体，所述机械紧固件前体包括：

热塑性背衬；和

直立的凸伸紧固元件，所述凸伸紧固元件包括远端顶盖和附接到所述热塑性背衬的基座，所述远端顶盖的面积大于所述基座的横截面积，其中所述凸伸紧固元件的所述基座相互间隔开，其中当所述热塑性背衬处于展平位置时，至少一些所述远端顶盖接触至少一个相邻远端顶盖，并且其中所述远端顶盖在拉伸所述热塑性背衬时是能分离的。

12.根据权利要求11所述的机械紧固件前体，其中至少一些远端顶盖接触至少两个相邻远端顶盖。

13.根据权利要求11或12所述的机械紧固件前体，其中所述基座具有圆形横截面形状，并且其中所述远端顶盖具有不同于圆形的形状。

14.根据权利要求11或12中任一项所述的机械紧固件前体，其中所述远端顶盖基本上为斜方形。

15.根据权利要求11或12中任一项所述的机械紧固件前体，其中所述凸伸紧固元件的所述基座排列成在所述第一方向上对齐的行，其中所述行在垂直于所述第一方向的第二方向上不均匀地间隔，并且其中所述顶盖的形状为长方形或六边形中的至少一者，所述形状在所述第二方向上长于所述第一方向。