DE69717683T2

DE69717683T2 - Verfahren zum herstellen eines materials mit einer substanz, die mit verformbaren vorsprüngen geschützt wird

Info

Publication number: DE69717683T2
Application number: DE69717683T
Authority: DE
Inventors: Worthington Hamilton; Stephen Mcguire
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1997-01-08
Publication date: 2003-05-15
Anticipated expiration: 2017-01-09
Also published as: US6602580B1; IL125173A0; CN1400268A; WO1997025268A3; CA2241922A1; WO1997025268A2; MA24343A1; JP2002512565A; MX9805599A; NO983145L; IL125173A; CZ293807B6; CN1220629A; HK1030395A1; DK1015225T3; ID19670A; EP1015225B1; TR199801322T2; CZ211898A3; EP1015225A2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines blattähnlichen Materials, welches dreidimensionale Oberflächenmerkmale mit Hohlräumen darin aufweist, um eine Substanz zu enthalten, und insbesondere eines Materials, bei welchem die Oberflächenmerkmale äußere Oberflächen am Berühren der Substanz hindern, bis Kräfte, welche auf die Oberflächenmerkmale ausgeübt worden sind, sie veranlassen, sich zu verformen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Es gibt Artikel, welche mit nützlichen Substanzen, welche gedacht sind, um genutzt zu werden, wenn der Artikel mit einer Zieloberfläche in Kontakt gebracht wird, beschichtet oder imprägniert sind. Während es Vorteile gibt, wenn man die Substanz an oder nahe der Oberfläche derartiger Artikel vorhanden hat, gibt es oft den Nachteil, daß die nützliche Substanz ungeschützt ist und vor der beabsichtigten Verwendung unabsichtlichem Kontakt unterworfen wird. Eine breite Kategorie derartiger Artikel umfaßt das Gebiet von Bändern und Etiketten.
In der Fachwelt von Bändern, Etiketten und anderen Artikeln, welche druckempfindlichen Klebstoff verwenden, um eine klebstoffbeschichtete Oberfläche an einer Zieloberfläche haften zu lassen, ist das Problem von vorzeitigem Kleben an der Zieloberfläche erkannt worden. Das heißt, bevor die klebstoffbeschichtete Oberfläche genau über einer Zieloberfläche positioniert werden kann, verursacht unabsichtlicher Kontakt des Klebstoffs mit der Zieloberfläche vorzeitiges Kleben an einer Stelle oder an mehreren Stellen, wodurch genaues Positionieren verhindert wird. Vorzeitiges Kleben kann ebenso eine Verunreinigung oder Degradation des Klebstoffs vor dem Endpositionieren an der Zieloberfläche verursachen.
Andere haben versucht, dieses Problem zu lösen, indem Abstandhalter an einer Materialoberfläche vorgesehen werden, zwischen welchen klebende Elemente angeordnet sind. Abstandhalter inkludieren jedes Mittel, welches sich von einer klebenden Oberfläche auswärts erstreckt, welches als erstes berührt wird, bevor die klebende Oberfläche Kontakt durch eine andere Oberfläche ausgesetzt ist. Das Schützen eines Klebstoffs vor vorzeitigem Berühren durch eine andere Oberfläche ist erzielt worden, indem Streifen aus Polymerschaumstoff beigegeben wurden, um beispielsweise verformbare Abstandhalter an einer klebenden Oberfläche zu bilden. Polymerschaumstoffe jedoch tendieren, zurückzuspringen und eine Abziehkraft auf die Klebstoffbindung an der Zieloberfläche auszuüben. Daher kann ein aggressiverer Klebstoff erforderlich sein, um diese unerwünschte Abziehkraft zu überwinden.
Das US-Patent Nr. 5,141.790 für Calhoun et al. offenbart einmal wiederpositionierbare druckempfindliche Bänder mit einer klebstoffbeschichteten Oberfläche, welche Klumpen von Partikeln verteilt am Klebstoff aufweist, um den Klebstoff vom Berühren einer Zieloberfläche abzuhalten, bis das Blatt gegen die Zieloberfläche gepreßt wird. Die Partikel sind kleiner als die Dicke der Klebstoffschichte, sodaß, wenn sie gepreßt sind, die Partikel unter die Oberfläche des Klebstoffs absinken und nicht länger ihre abstandhaltende Funktion halten. Weil Klebstoff der teuerste Bestandteil eines Bandes sein kann und da die Gesamtoberfläche mit einer dicken Klebstoffschichte beschichtet ist, würden Calhoun et al. eine teure Lösung bieten.
Das US-Patent Nr. 4,061.820 für Magid et al. offenbart einen Schaumstoff mit Zellen. Der Schaumstoff wird zu offenen Zellausnehmungen an der Schaumstoffoberfläche komprimiert, sodaß druckempfindlicher Klebstoff in die offenen Zellen eingebracht werden kann. Wenn der Schaumstoff freigegeben wird, schließen sich die Zellen und verdecken den Klebstoff. Wenn der Schaumstoff gepreßt wird, bringen die Zellen druckempfindlichen Klebstoff an die Oberfläche zum Kleben des Schaumstoffs an einer Zieloberfläche. Dies wird ebenfalls für eine teure Lösung des Problems gehalten und ein Definieren von kontinuierlichen oder untereinander verbundenen Mustern von Klebstoff würde nicht möglich sein. Ebenso ergeben Polymerschaumstoffe unerwünschte Rückspringkraft, welche wirkt, um die Klebstoffbindung an einer Zieloberfläche unwirksam zu machen. Weiters kann in einigen Applikationen Transparenz von Vorteil sein, wie zum Beispiel für genaue Plazierung, und der Schaumstoff von Magid et al. würde nicht transparent sein.
Das US-Patent Nr. 4,959.265 für Wood et al. offenbart ein klebstoffbeschichtetes Substrat, welches Schäfte mit stumpfer Spitze aufweist, welche über eine Schichte von druckempfindlichem Klebstoff hinaus vorkragen. Die Rückseite dieses Substrats kann an eine Hygienevorlage gebunden sein. Die Hygienevorlage kann dann an ein Löcher aufweisendes Textilmaterial durch Pressen befestigt werden, um die Schäfte zu zwingen, das Textilmaterial auf eine Tiefe zu penetrieren, wo das Textilmaterial den Klebstoff berührt. Durch Penetrieren des Textilmaterials verstärken die Schäfte signifikant die Adhäsion des Befestigungsmittels. Die Schäfte sollten gegen Kompression und Biegen widerstandsfähig sein, obwohl sie sogar einigermaßen geschmeidig sein können. Die Unterlage mit ihren Schäften ist vorzugsweise aus einem zähen thermoplastischen Harz durch Formgießen oder Extrusionsstranggießen gebildet. Die Schäfte kragen 20 Mikron bis 3 mm oberhalb des Klebstoffniveaus in Abhängigkeit von der Rauhigkeit des Textilmaterials, welches penetriert werden soll, vor. Die klebende Oberfläche ist vorzugsweise zwischen dem 3-fachen und 30-fachen der Fläche, welche von den Schäften eingenommen wird. Steife Zieloberflächen sind offensichtlich nach Wood et al. nicht funktionsfähig.
Das US-Patent Nr. 5,344.693 an Sanders offenbart ein Substrat, welches eine Mehrzahl von nicht-untereinander verbundenen Abstandhaltemitteln aufweist, welche sich von einer klebstoffbeschichteten Oberfläche auswärts erstrecken, um die Oberfläche von einer anderen Oberfläche in Abstand zu halten, bis die Oberflächen gegeneinander gepreßt werden. Die abstandhaltenden Bauteile sind bis zum 80-fachen der Dimension eines jeden Abstandhalters beabstandet. Weil wenig abstandhaltende Bauteile die Abstandhaltefunktion beistellen, würde Sanders eine steife Bahn zwischen Bauteilen benötigen sowie steife Bauteile, um unabsichtlichen Klebstoffkontakt zu verhindern. Die Steifigkeit in Sanders' Konfiguration entspricht dicken und daher teuren Materialien. Sanders erörtert seine Erfindung zur Verwendung mit wiederverschließbaren Taschen. Sanders' Erfindung würde ähnlich wie Wood et al., nicht kompatibel mit steifen Zieloberflächen sein, wo sich die Bauteile anstelle der Zieloberfläche verformen.
Ein gemeinsam übertragenes US-Patent Nr. 5,871.607, angemeldet am 1/10/96 von den gleichen Erfindern wie jenen der vorliegenden Anmeldung, offenbart eine Folie, welche geformt ist, um verformbare hohle Auskragungen, welche sehr eng beabstandet sind, und eine kontinuierliche Schichte von druckempfindlichem Klebstoff, welcher zwischen den Auskragungen angeordnet ist, aufzuweisen. Die enge Beabstandung zwischen Auskragungen ermöglicht es dem Bahnenmaterial, wegen der hohen Dichte der Abstandhalter pro Flächeneinheit sehr dünn und flexibel, doch widerstandsfähig gegen unabsichtliche Verformung zu sein. Jedoch zielt dieses Patent auf geformte Folien ab, welche druckempfindlichen Klebstoff zwischen Auskragungen aufweisen. Die gleichen Erfinder haben viel breitere Konstruktionen für ihr neues Material ebenso wie alternative Methoden, um es herzustellen, entdeckt.
Verfahren zum Herstellen von Artikeln und Oberflächen, welche klebende Oberflächen aufweisen, welche durch Abstandhalter geschützt sind, sind beispielsweise im US-Patent Nr. 5,453.296 an Lauritzen et al. geoffenbart. Lauritzen et al. beschreiben Verfahren zum Herstellen einer Hygienevorlage, welche ein zurückspringendes Klebstoffmuster aufweist, um sie an einer Unterwäsche einer Verwenderin zu fixieren. Lauritzen et al. formen Vertiefungen in einer fluidundurchlässigen Sperrfolie. Die Vertiefungen schaffen in der Sperrfolie angehobene Zonen an der Seite der Vorlage, welche an der Unterwäsche haftet. Klebstoff wird auf die Sperrfolienseite, welche die angehobenen Zonen in diskreten Mustern aufweist, zwischen den angehobenen Zonen angeordnet. Bei einer Alternative bringen Lauritzen et al. Klebstoff auf die Spitzen der angehobenen Zonen der Sperrfolie auf und drehen dann die angehobenen Zonen um, um Vertiefungen zu bilden. Der Klebstoff wird dadurch einfach in den Vertiefungen plaziert. Die diskrete Klebstoffplazierung von Lauritzen et al. versagt jedoch, um eine luftdichte klebende Siegelung mit einer Zieloberfläche zu ermöglichen.
Lauritzen et al. stellen ebenso fest, daß Abstandhalter so geformt sein müssen, daß sie fest genug sind, um den Klebstoff während des Transports und Lagerns vor unabsichtlichem Kontakt zu schützen, jedoch zur Aktivierung verformbar sind. Lauritzen et al. stellen fest, daß ausreichend Steifigkeit von einem 0,03 Inch (0,08 cm) bis 0,06 Inch (0,15 cm) dicken Schaumstoff zu erhalten ist. Bei einem Ausführungsbeispiel weisen konische Vertiefungen an ihren offenen Enden Durchmesser von 0,1 Inch (0,25 cm) bis 0,5 Inch (1,27 cm) und Tiefen von 0,1 Inch (0,25 cm) bis 0,25 Inch (0,64 cm) auf. Solch große Vertiefungen und dicker Schaumstoff schließen die Fähigkeit aus, das Material zu einer kompakten Rolle zur Konsumentenabgabe aufzurollen.
Ebenso ergeben groß dimensionierte Abstandhalter mehr Gelegenheit für eine unterbrochene Siegelung anstelle einer kontinuierlichen Siegelung, insbesondere, wenn mit einer schmalen Zieloberfläche zu manipulieren ist. Kleinere enger beabstandete Abstandhalter erhöhen die Frequenz von Klebstoffkontakt mit der Zieloberfläche, um einer kontinuierlichen Siegelung besser näherzukommen.
Bei noch einem weiteren Lauritzen-et-al.-Ausführungsbeispiel überträgt eine Druckvorrichtung Klebstoff auf ein druckendes Band, welches Klebstoff auf ein Freigabeband überträgt und dann auf die Sperrschaumstoffbahn. Dieses System wird verwendet, um als erstes ein Muster von diskreten Flecken von Klebstoff auf die Sperrschaumstoffbahn aufzudrucken. Dann wird die Schaumstoffbahn mit einer Vakuumplatte übereingestimmt. Wenn jeder Flecken von Klebstoff oberhalb einer Ausnehmung in der formgebenden Platte angeordnet ist, formt Vakuum klebstoffenthaltende Vertiefungen. Wegen der Übereinstimmungserfordernisse wird von der Erfindung angenommen, daß sie auf relativ große und gut beabstandete Abstandhalter beschränkt ist. Ein feines Muster von sehr kleinen Abstandhaltern würde unter Verwendung von Lauritzen-et-al.-Verfahren schwierig herzustellen sein, weil Übereinstimmung beim Formen hohe Genauigkeit erfordern würde. Von den Lauritzen-et-al.- Verfahren wird angenommen, daß sie Materialkonstruktionen auf jene beschränken, welche Makromuster mit geringer Dichteanzahl von Abstandhaltern im Vergleich zum Mikromuster mit hoher Dichteanzahl von Abstandhaltern des US-Patents Nr. 5,871.607 aufweisen.
Die Gß-A-975 783, auf welcher der Oberbegriff des beigeschlossenen Anspruchs 1 basiert, offenbart ein Verfahren zum Herstellen von Kunststoff-Blattmaterial mit koordinierten Relief- und Farbeffekten.
Die JP-A-07 246 216 offenbart einen federnden Rohling, welcher vertiefte Teile mit klebrigen Klebstoffzonen aufweist.
Die JP-A-03 002 292 offenbart eine klebrige Klebstoffvorrichtung, welche Klebrigkeit nur aufweist, wenn die Vorrichtung gegen eine Oberfläche fest gepreßt wird.
Die US-A-5 344 693 offenbart einen Bestandteil in der Form eines Substrats, welcher abstandhaltende Mittel aufweist, welche sich von einer Oberfläche des Substrats in einer Richtung auswärts erstrecken, welche die Oberfläche und beliebige Substanzen, wie zum Beispiel einen Klebstoff, welcher daran getragen wird, von einer anderen Oberfläche, wenn sie anliegend an den Bestandteil angeordnet ist, beabstanden.
Die EP-A-0 708 162 offenbart einen hitzeaktivierbaren klebenden Artikel mit mindestens einer Oberfläche, welche einen vertieften Oberflächenabschnitt und einen angehobenen Oberflächenabschnitt darin und eine Klebstoffschichte in dem vertieften Oberflächenabschnitt aufweist.

ZIELE DER ERFINDUNG

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine dreidimensionale Struktur zum Halten einer Substanz darin beizustellen, wobei die Substanz darin verbleibt, bis die dreidimensionale Struktur zu einer im Wesentlichen zweidimensionalen Struktur verformt oder sonst aktiviert worden ist, um die Substanz zu exponieren oder freizugeben.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verformbares blattähnliches Material beizustellen, welches eine dreidimensionale Oberfläche aufweist, welche verformbare Auskragungen umfaßt, zwischen welchen eine Substanz im Inneren der äußersten Enden der Auskragungen in einem kontinuierlichen oder untereinander verbundenen Muster angeordnet ist, wobei die Substanz von einer äußeren Oberfläche nur berührbar ist, nachdem die Auskragungen auf das Niveau der Substanz verformt worden sind.
Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verformbares Material beizustellen, welches verformbare Auskragungen aufweist, welches ausreichend dünn ist, um zu kompakten Rollen zum Lagern und zum einfachen Verpacken aufgerollt zu werden, doch ausreichend Widerstand gegen Verformung von Auskragungen aufweist, um vorzeitiges Verformen zufolge von Zugspannung der Bahn durch Aufgerolltsein etc. zu verhindern, während das Material in Rollenform gelagert ist.
Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verformbares Material beizustehen, welches verformbare Auskragungen aufweist, welche Klebstoff darin oder dazwischen aufweisen, welche, sobald verformt, mit minimalem Zurückspringen verformt verbleiben, sodaß Klebstoff, welcher exponiert wird, um mit einer Zieloberfläche in Berührung zu gelangen, nicht übermäßig aggressiv sein muß, um an der Zieloberfläche gebunden zu verbleiben.
Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Material beizustellen, welches eine sehr dünne, feingemusterte, dreidimensionale Struktur inkludiert, mit einer eingelassenen Substanz-Schichte, sodaß das Material im Wesentlichen transparent oder lichtdurchlässig ist, sodaß es vor dem Verformen der Struktur genau positioniert werden kann, um die Substanz-Schichte zu exponieren.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, Verfahren zum Herstellen einer sehr dünnen, feingemusterten, dreidimensionalen Struktur beizustellen, welche eine mit verformbaren Auskragungen genau übereingestimmte, eingelassene Substanz-Schichte aufweist, wobei das Verfahren zu automatisierter kontinuierlicher Bewegung oder indexierender Bewegung für ein kontinuierliches Bahnformat imstande ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die zuvor genannten Ziele durch das Verfahren, welches im beigeschlossenen Anspruch 1 definiert ist, erreicht. Bezug genommene Ausführungsbeispiele des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
In der vorliegenden Erfindung kann der Ausdruck "Substanz" eine fließfähige Substanz meinen, welche vor der Abgabe auf eine Zieloberfläche im Wesentlichen nicht fließend ist. "Substanz" kann ebenso ein Material meinen, welches überhaupt nicht fließt, wie zum Beispiel ein faseriges oder anderes verriegelndes Material. "Substanz" kann ein Fluid oder einen Feststoff meinen. "Substanz" ist in dieser Erfindung definiert als jedes Material, welches imstande ist, um in offenen Tälern und/oder Vertiefungen einer dreidimensionalen Struktur gehalten zu werden. Klebstoffe, elektrostatische Materialien, mechanisches Verriegeln, Kapillarsaugkraft, Oberflächenadsorption und Reibung beispielsweise können verwendet werden, um die Substanzen in den Tälern und/oder Vertiefungen zu halten. Die Substanzen können in den Tälern und/oder Vertiefungen permanent gehalten werden oder die Substanzen können gedacht sein, um davon freigegeben zu werden, wenn sie für Kontakt mit äußeren Oberflächen exponiert werden oder wenn die dreidimensionale Struktur verformt, erhitzt oder sonst aktiviert wird. Von allgemein angenommenem Interesse in der vorliegenden Erfindung inkludieren die Substanzen zum Beispiel Gele, Pasten, Schaumstoffe, Puder, agglomerierte Partikel, Körnchen, mikroeingekapselte Flüssigkeiten, Wachse, Suspensionen, Flüssigkeiten und Kombinationen derselben.
Die Hohlräume in der dreidimensionalen Struktur, welche gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, sind normalerweise offen; daher ist es erwünscht, Substanzen zu haben, die am Platz verbleiben und nicht ohne einen Aktivierungsschritt aus der Struktur auslaufen. Der Aktivierungsschritt der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise Verformung der dreidimensionalen Struktur durch Kompression. Jedoch könnte ein Aktivierungsschritt, um die Substanz zum Fließen zu bringen, ein Erhitzen des Materials auf oberhalb Raumtemperatur sein oder indem man es unterhalb Raumtemperatur abkühlt. Oder er könnte das Beistellen von Kräften inkludieren, welche die Schwerkraft der Erde überschreiten. Er könnte ebenso andere verformende Kräfte, wie zum Beispiel Zugkräfte und Kombinationen dieser Aktivierungsphänomene, enthalten.
Der Ausdruck "verformbares Material" ist gedacht, um Metallfolien, Polymerblätter, Stoffe, Gewebe oder Faservliese, Papier, Blätter aus Zellulosefasern, Coextrusionen, Laminate und Kombinationen derselben zu inkludieren. Die Eigenschaften eines ausgewählten verformbaren Materials können Kombinationen oder Grade dem Wesen nach, obwohl nicht darauf beschränkt, inkludieren: porös, nicht-porös, mikroporös, gas- oder flüssigkeitsdurchlässig, nicht-durchlässig, hydrophil, hydrophob, hydroskopisch, oleophil; oleophob, mit hoher kritischer Oberflächenspannung, mit geringer kritischer Oberflächenspannung, oberflächenvortexturiert, elastisch streckbar, plastisch streckbar, elektrisch leitend und elektrisch nicht-leitend.
Die Substanz weist innerhalb der äußersten Oberflächenmerkmale ein solches Niveau auf, daß die Substanz vor unbeabsichtigtem Kontakt mit äußeren Oberflächen geschützt ist. Eine Substanz mit wesentlichem Widerstand gegenüber Fließen vor der Abgabe auf eine Zieloberfläche nimmt die untereinander verbundenen Hohlräume der dreidimensionalen Struktur ein. Die Substanz verbleibt geschützt, bis die dreidimensionale Struktur ausreichend zu einer im Wesentlichen zweidimensionalen Struktur verformt ist, und die Substanz dadurch exponiert wird, um eine äußere Oberfläche zu berühren, ohne daß eine Flexibilität der äußeren Oberfläche erforderlich ist. Die Dichte der Anzahl der äußersten Oberflächenmerkmale ist größer als 200 äußerste Oberflächenmerkmale/Quadratinch oder 31 Oberflächenmerkmale/Quadratzentimeter.
Die dreidimensionale Struktur kann durch eine Kompressionskraft, welche im Wesentlichen lotrecht auf eine Ebene der dreidimensionalen Struktur aufgebracht worden ist, verformt werden, wodurch die äußersten Oberflächenmerkmale der genannten dreidimensionalen Struktur veranlaßt werden, sich in einer Richtung der Kompressionskraft zu verformen. Alternativ kann die dreidimensionale Struktur verformt werden durch eine Zugkraft, welche im Wesentlichen parallel zu einer Ebene der dreidimensionalen Struktur aufgebracht worden ist, wodurch die äußersten Oberflächenmerkmale der dreidimensionalen Struktur veranlaßt werden, sich in einer Richtung im Wesentlichen lotrecht zur Ebene zu verformen. Ebenso kann die dreidimensionale Struktur durch eine Kombination einer Zugkraft, welche im Wesentlichen parallel zu einer Ebene der dreidimensionalen Stuktur aufgebracht worden ist, und einer Kompressionskraft, welche im Wesentlichen lotrecht zur Ebene aufgebracht worden ist, verformt werden, wodurch die äußersten Oberflächenmerkmale der dreidimensionalen Struktur veranlaßt werden, sich im Wesentlichen lotrecht zur Ebene zu verformen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Während die Beschreibung mit Ansprüchen abschließt, welche die vorliegende Erfindung besonders hervorheben und unterscheidend beanspruchen, wird angenommen, daß die vorliegende Erfindung besser aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele verstanden werden wird, welche in Verbindung mit den beigeschlossenen Zeichnungen genommen sind, in welchen ähnliche Bezugsziffern identische Elemente identifizieren und bei welchen:
Die Fig. 5-14, und die Abschnitte der Offenbarung entsprechend dazu, illustrieren Verfahren, welche nicht gemäß der vorliegenden Erfindung sind, obwohl die Offenbarung in einem kompletten Verstehen der Erfindung unterstützt.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein Materialstück, welches kegelstumpfartige konische Auskragungen aufweist, welche von einem untereinander verbundenen Muster von Substanz umgeben sind;
Fig. 2 ist eine vergrößerte teilweise Draufsicht darauf, einen Raster von Auskragungen zeigend;
Fig. 3 ist eine Ansicht eines Schnitts davon der Höhe nach, vorgenommen entlang der Schnittlinie 3-3 von Fig. 2, die Auskragungen zeigend, welche als Abstandhalter für eine Substanz-Schichte zwischen Auskragungen wirken, sodaß eine Zieloberfläche, die die äußersten Enden der Auskragungen berührt, nicht die Substanz- Schichte berührt;
Fig. 4 ist eine Ansicht eines Schnitts davon der Höhe nach, ähnlich Fig. 3, die Wirkung des Pressens des Materials gegen die Zieloberfläche zeigend, sodaß Auskragungen sich durch im Wesentlichen Inversion und/oder Zusammenbrechen verformen, um der Substanz-Schichte zwischen Auskragungen zu gestatten, die Zieloberfläche zu berühren;
Fig. 5 ist eine schematische Ansicht eines Verfahrens zum Herstellen des Materials, eine kontinuierliche Bahn offenbarend, welche auf eine formgebende Trommel auftrifft, welche eine Substanz aufweist, welche bereits auf die Oberfläche der Trommel aufgebracht worden ist, wobei die Substanz daraufhin vor dem Formen der Auskragungen in der Folie auf die Bahn transferiert wird;
Fig. 6 ist eine Aufrißansicht eines Schnitts eines Abschnitts eines formgebenden Siebes, welches verwendet wird, um die dreidimensionale Materialoberfläche herzustellen, spitz zulaufende Ausnehmungen offenbarend, in welche Auskragungen ausgebildet werden;
Fig. 7 ist eine Aufrißansicht eines Schnitts eines Abschnitts davon, die Substanz offenbarend, welche obenauf auf die obere Oberfläche des formgebenden Siebes aufgesprüht worden ist, sodaß die Substanz nicht die Ausnehmungen in der oberen Oberfläche überbrückt;
Fig. 8 ist eine Aufrißansicht eines Schnitts eines Abschnitts davon, ein Materialstück zeigend, welches obenauf auf die Substanz-Schichte gelegt ist und Wärme von einer Infrarotquelle an der Seite gegenüberliegend der Substanz-Seite exponiert ist;
Fig. 9 ist eine Aufrißansicht eines Schnitts eines Abschnitts davon, Vakuum zeigend, welches durch die Ausnehmungen aufgebracht wird, um das erhitzte Material in die Ausnehmungen zu ziehen, um hohle Auskragungen im Material zwischen dem Muster der Substanz zu formen;
Figur. 10 ist eine Aufrißansicht eines Schnitts eines Abschnitts davon, das formgebende Sieb abgenommen zeigend, wobei die Substanz-Schichte am Material zwischen den Auskragungen zurückgelassen ist;
Fig. 11 ist eine Aufrißansicht eines Schnitts eines Abschnitts, ähnlich Fig. 9, wobei hydraulische Formation gezeigt ist, welche Vakuumformen ersetzt, und wobei die äußersten Enden von Auskragungen mit Öffnungen versehen sind;
Fig. 12 ist eine schematische Ansicht eines Verfahrens zum Herstellen des Materials ähnlich dem in Fig. 5 gezeigten Verfahren mit der Ausnahme, daß eine Folie direkt auf die formgebende Trommel extrudiert wird und eine Ink-Jet- Vorrichtung diskrete Portionen von Substanz in Vertiefungen der hohlen Auskragungen von der Außenseite der Trommel einspritzt;
Fig. 13 ist eine Aufrißansicht eines Schnitts eines Abschnitts des Materials, welches sich aus dem Verfahren von Fig. 12 ergibt, wobei das formgebende Sieb abgenommen gezeigt ist und Substanz-Portionen an beide Seiten des geformten Materials fixiert sind, wobei beide Substanzen durch die gleichen Abstandhalter- Auskragungen geschützt sind;
Fig. 14 ist eine Aufrißansicht eines Schnitts eines Abschnitts ähnlich Fig. 4, die Wirkung des Pressens des Materials von Fig. 13 zwischen zwei äußeren Oberflächen zeigend, sodaß Auskragungen sich durch im Wesentlichen Inversion und/oder Zusammenbrechen verformen, um der Substanz-Schichte zwischen Auskragungen und den diskreten Substanz-Portionen innerhalb der Auskragungen zu gestatten, die Zieloberflächen zu berühren;
Fig. 15 ist eine Aufrißansicht eines Schnitts eines Abschnitts eines Verfahrens zum Herstellen eines Materials ähnlich den Fig. 8 und 9, mit Ausnahme dessen, daß konische Stifte anstelle von Öffnungen in einem Sieb ein Negativ des Materials von Fig. 10 beistellen; das heißt, die Substanz wird in die hohlen Auskragungen anstelle in Täler zwischen Auskragungen transferiert, wenn das Material über den mit Substanz beschichteten Stiften geformt wird;
Fig. 16 ist eine Aufrißansicht eines Schnitts eines Abschnitts des Materials, welches sich aus dem Verfahren von Fig. 15 ergibt;
Fig. 17 ist eine Aufrißansicht eines Schnitts eines Abschnitts des Materials, welches durch das Verfahren von Fig. 8 und 9 oder durch das Verfahren von Fig. 15 geformt ist, wobei bevorzugte dimensionelle Beziehungen von Auskragungen gezeigt sind;
Fig. 18 ist eine Aufrißansicht eines Schnitts eines Abschnitts eines Materials, welches durch das Verfahren von Fig. 15 hergestellt worden ist, welches zu einem Material ähnlich jenem von Fig. 16 führt, mit Ausnahme dessen, daß Öffnungen in Tälern des Materials zwischen Auskragungen hergestellt sind.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Unter nunmehriger Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf die Fig. 1-4 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, welches eine dreidimensionale blattähnliche Struktur, welche allgemein mit 10 bezeichnet ist, beistellt. Das Material 10 inkludiert ein verformtes Material 12 mit hohlen Auskragungen 14 und eine Substanz-Schichte 16, welche zwischen Auskragungen 14 angeordnet ist. Die Auskragungen 14 sind vorzugsweise in der Gestalt konisch mit kegelstumpfartigen oder gewölbten äußersten Enden 18. Die Auskragungen 14 sind vorzugsweise in einem Muster eines gleichseitigen Dreiecks gleichmäßig beabstandet, wobei sich alle von der gleichen Seite des Materials erstrecken. Auskragungen 14 sind Mitte-zu-Mitte vorzugsweise in einer Distanz von annähernd zwei Auskragungsbasisdurchmessern oder enger beabstandet, um das Volumen von Tälern zwischen Auskragungen und demnach die Menge an Substanz, welche zwischen diesen angeordnet ist, zu minimieren. Vorzugweise weisen die Auskragungen 14 Höhen auf, welche geringer sind als ihre Durchmesser, sodaß, wenn sie sich verformen, sie sich durch im Wesentlichen Inversion und/oder Zusammenbrechen entlang einer Achse, welche im Wesentlichen lotrecht zu einer Ebene des Materials ist, verformen. Diese Auskragungsgestalt und Art des Verformens verhindern, daß die Auskragungen 14 sich in einer Richtung parallel zu einer Ebene des Materials umfalten, sodaß die Auskragungen nicht die Substanz zwischen ihnen vom Kontakt mit einer Zieloberfläche blockieren können.
Fig. 3 zeigt eine Zieloberfläche 20, welche glatt ist, aber welche irgendeine Oberflächentopographie aufweisen kann, wobei sie von der Substanz-Schichte 16 durch äußerste Enden 18 von Auskragungen 14 weg beabstandet ist. Zieloberflächen können jede Gegenstandsoberfläche sein, welche aus jedem beliebigen Material hergestellt ist, steif, halbsteif oder flexibel. Fig. 4 zeigt eine Zieloberflächen 20 berührende Substanz-Schichte 16, nachdem Auskragungen 14 teilweise unter Druck, welcher auf die Nicht-Substanz-Seite des Materials 12 aufgebracht worden ist, wie durch die Kraft F angegeben ist, teilweise verformt worden sind.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen konische Auskragungen 14 einen Basisdurchmesser von etwa 0,015 Inch (0,038 cm) bis etwa 0,030 Inch (0,076 cm) und bevorzugter von etwa 0,025 Inch (0,064 cm) auf. Sie weisen ebenso eine Mitte-zu-Mitte-Beabstandung von 0,03 Inch (0,08 cm) bis 0,06 Inch (0,15 cm) auf und bevorzugter eine Beabstandung von etwa 0,05 Inch (0,13 cm) auf. Dies führt zu einer hohen Anzahl der Dichte von Auskragungen. Je mehr Auskragungen pro Flächeneinheit, umso dünner können das Materialstück und die Auskragungswandungen sein, um einer gegebenen Verformungskraft zu widerstehen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel überschreitet die Anzahl von Auskragungen pro Quadratinch 200 und die Auskragungen nehmen von etwa 30% bis etwa 70% der Auskragungsseite des Materialstücks ein. Sie weisen eine Auskragungshöhe von etwa 0,004 Inch (0,010 cm) bis 0,012 Inch (0,030 cm) und bevorzugter eine Höhe von etwa 0,006 Inch (0,015 cm) auf. Das bevorzugte Material ist Polyethylen (HDPE) hoher Dichte mit einer Nominaldicke von 0,0003 Inch (0,0076 mm). Eine bevorzugte Substanz-Schichte 16 ist vorzugsweise ein druckempfindlicher Latex-Klebstoff, etwa 0,001 Inch (0,025 mm) dick. Sogar bevorzugter kann die Substanz-Schichte 16 eine etwa 0,0005 Inch (0,013 mm) dicke Schichte bis etwa eine 0,002 Inch (0,051 mm) dicke Schichte von Hotmelt-Klebstoff mit der Spezifikationsnummer Fuller HL-2115X, welche von H. B. Fuller Co., Vadnais Heights, MN. hergestellt wird, sein. Jeder Klebstoff kann verwendet werden, welcher den Erfordernissen der Materialapplikation entspricht. Klebstoffe können wiederbefestigbar, lösbar, permanent oder anders sein. Die Größe und Beabstandung der Auskragungen werden vorzugsweise ausgewählt, um einen kontinuierlichen Klebstoffweg, der die Auskragungen umgibt, beizustellen, sodaß mit einer Zieloberfläche luftdichte Siegelungen hergestellt werden können.
Folienmaterialien können aus Homogenharzen oder Mischungen davon hergestellt sein. Einzel- oder Mehrfachschichten innerhalb der Folienstruktur sind ebenfalls gedacht, sei es koextrudierte, extrusionsbeschichtete, laminierte oder durch andere bekannte Mittel vereinigte. Das Schlüsselattribut des Folienmaterials ist, daß es formbar ist, um Auskragungen und Täler zu erzeugen. Brauchbare Harze inkludieren Polyethylen, Polypropylen, PET, PVC, PVDC, Latex-Strukturen, Nylon, etc. Polyolefine sind wegen ihrer geringeren Kosten und Einfachheit des Formens allgemein bevorzugt. Bevorzugte Materialeichmaße sind etwa 0,0001 Inch (0,0025 mm) bis etwa 0,010 Inch (0,25 mm). Bevorzugtere Eichmaße sind von etwa 0,0002 Inch (0,005 mm) bis etwa 0,002 Inch (0,01 mm). Sogar bevorzugtere Eichmaße sind von etwa 0,0003 Inch (0,0076 mm) bis etwa 0,001 Inch (0,025 mm).
Das Beistellen eines Folienelastizitätsmoduls, welcher ausreichend hoch ist, um während der Verwendung Folienstretch zu minimieren, ist von Vorteil, um das Material 10 an eine Zieloberfläche zu siegeln. Gestreckte Folie führt zu Restkräften parallel zur Ebene von Klebstoffkontakt, was eine schwache Klebstoffbindung veranlassen kann zu brechen. Je größer und enger beabstandet die Auskragungen sind, umso größer ist die Wahrscheinlichkeit, daß Stretch in einer gegebenen Folie auftritt. Obwohl von der Elastizität im Material 10 angenommen wird, daß sie unerwünscht ist für die Verwendung als eine Containerhülle, welche an einem Container klebt, gibt es möglicherweise viele andere Verwendungen für ein elastisches Material, welches ein Substanz-Muster enthält. Ein Reduzieren der Auskragungsbeabstandung zur engst möglichen Beabstandung, welche herstellbar ist, kann Materialstretch erhöhen, aber es kann beim Reduzieren des Substanz-Volumens zwischen den Auskragungen von Vorteil sein. Verschiedene Applikationen für das geformte Material der vorliegenden Erfindung werden die ideale Größe und Dichte von Auskragungen sowie die Auswahl der Substanzen, welche damit verwendet werden, bestimmen.
Fig. 5 zeigt ein automatisiertes Verfahren, welches nicht gemäß der vorliegenden Erfindung ist, welches allgemein mit 30 bezeichnet ist, um Material 10 herzustellen, vorzugsweise eine dünne thermoplastische Folie, welche einen druckempfindlichen Klebstoff enthält. Ein formgebendes Sieb 32 ist gekrümmt, um eine Trommel zu bilden. Eine Substanz-Quelle und ein -Applikationssystem 34 werden stromaufwärts von einer zuführenden Spann-Rolle 36 positioniert. Das Substanz- Applikationssystem 34 legt eine dünne Beschichtung einer Substanz 38 auf eine äußere Oberfläche 40 des formgebenden Siebes 32 ab. Die äußere Oberfläche 40 wird behandelt, um eine gering kritische Oberflächenspannung aufzuweisen, sodaß die Substanz 38 nach dem Abkühlen oder Trocknen nicht fest an ihr haften wird. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die äußere Oberfläche 40 mit einer patentierten Serie 21000 - Freigabebeschichtung beschichtet, welche von Plasma Coatings of TN Inc., welche sich in Memphis, TN. befindet, hergestellt und aufgebracht wird. Es wird angenommen, daß diese Beschichtung hauptsächlich ein Organosilicium- Epoxyharz ist. Wenn auf ein formgebendes Edelstahl-Sieb aufgebracht, welches in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, stellt diese Beschichtung eine kritische Oberflächenspannung von 18 dyn/cm bei. Andere Materialien, welche sich als geeignet zum Beistellen reduzierter kritischer Oberflächenspannung erweisen, inkludieren Paraffine, Silikone, PTFE und dergleichen.
Die dünne Substanz-Beschichtung ist eine etwa 0,001 Inch (0,025 mm) dicke Beschichtung von druckempfindlichem Klebstoff. Das automatisierte Verfahren 30 weist eine Materialbahn 42 auf, welche zwischen Zuführungsspannrollen 36 und dem formgebenden Sieb 32 eingeführt wird. Beim Verfahren 30 wird die Materialbahn 42 obenauf auf die obere Seite der Substanz-Schichte 38 zugeführt. Die Materialbahn 42 ist vorzugsweise angezogen an die Substanz-Schichte 38, zumindest ausreichend, sodaß die Substanz eine größere Affinität für die Materialbahn 42 aufweist als für das formgebende Sieb 32. Wenn beispielsweise die Materialbahn 42 eine Polyolelinfolie ist, wird ein Korona-Behandeln der Folie Adhäsion verbessern, indem die Folie leichter benetzbar wird. Alternativ kann, wie in Fig. 12 gezeigt, Material direkt auf die äußere Oberfläche des Siebes obenauf auf der Substanz-Schichte 38 extrudiert werden.
Wenn das formgebende Sieb 32 an der Spannrolle 36 vorbei rotiert, kann Wärme von einer Strahlungswärmequelle 44 oder anderen Wärmequelle nützlich sein, um die Materialbahn 42 für Vakuumthermoverformen weich zu machen. Polymerfolien werden sehr leicht thermogeformt, wogegen andere Materialien, wie etwa zum Beispiel Metall-Folien oder Papier am besten geprägt oder hydraulisch geformt werden, wobei ein Erhitzen des Materials vor der Formgebung nicht von Vorteil sein mag.
Währenddessen wird die Substanz-Schichte 38 von der Trommel auf die Materialbahn transferiert. Eine Vakuumleitung 46 ist mit dem formgebenden Sieb 32 zusammenwirkend, um so die Materialbahn 42 rund um die Substanz-Schichte 38 und in Ausnehmungen im formgebenden Sieb 32 zu ziehen, um Auskragungen ähnlich den Auskragungen 14 zu bilden.
Alternativen zu Wärme und Vakuum zum Formen der Auskragungen in einer Materialbahn sind in der Fachwelt allgemein bekannt. Beispielsweise können durch Aufbringen von erhitztem komprimierten Gas auf die Nicht-Substanz-Seite der Bahn verformbarer Folie, während die Materialbahn gegen das formgebende Sieb aufliegt, Auskragungen geschaffen werden. Ebenso stellt mechanisches Tiefprägen der Materialbahn gegen das formgebende Sieb noch ein weiteres Formgebungsverfahren zur Verwendung mit weiblichen formgebenden Strukturen bei.
Wenn das formgebende Sieb 32 rotiert, werden Vakuumthermoformen, hydraulisches Formen, Tiefprägen oder Kombinationen desselben vervollständigt und eine geformte Materialbahn 43 wird hierauf rund um eine Abgabespannrolle 48 abgegeben. Das automatisierte Verfahren 30 kann ebenso einen Sprüher 50 aufweisen, welcher stromaufwärts vom Substanz-Applikationssystem 34 angeordnet ist. Der Sprüher 50 kann zum Aufbringen eines erneuerbaren Freigabemittels auf die äußere Oberfläche 40 verwendet werden, sodaß die Substanz 38 vorzugsweise zur Materialbahn 42 angezogen wird. Alternativ kann ein permanentes Freigabemittel auf die äußere Oberfläche 40 aufgebracht werden, um das Erfordernis für einen Sprüher 50 herabzusetzen.
Die Fig. 6-10 zeigen Schritte eines bevorzugten Laboratoriumsverfahrens zum Herstellen von diskreten Stücken von Material 10, welches vorzugsweise eine dünne thermoplastische Folie ist, welche eine druckempfindliche klebende Substanz enthält. Das Verfahren ist allgemein mit 60 angegeben. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, nutzt das Verfahren 60 ein formgebendes Sieb 62, welches eine Mehrzahl von konischen Ausnehmungen 64, etwa 0,025 Inch (0,064 cm) im Durchmesser am größeren Ende, aufweist. Die Ausnehmungen 64 sind vorzugsweise fotogeätzt in das formgebende Sieb 62, welches vorzugsweise ein Edelstahlblatt, etwa 0,006 Inch (0,015 cm) bis 0,012 Inch (0,030 cm) dick, ist. Das formgebende Sieb 62 weist eine obere Oberfläche 66 auf, welche vorzugsweise beschichtet ist, um Freigabeeigenschaften für eine klebende Substanz beizustellen.
Konische Ausnehmungen 64 können Seitenwandungen aufweisen, welche konische Winkel, welche von 0º bis 60º variieren, aufweisen. Das heißt, die Ausnehmungen können gerade Seitenwandungen oder spitz zulaufende Seitenwandungen aufweisen. Gerade Seitenwandungen können beispielsweise in Sieben gefunden werden, welche gestanzte Löcher darin aufweisen. Verfahren zum Herstellen von Metallsieben durch Fotoätzen sind detaillierter in den US-Patenten Nr. 4,342.314 der gemeinsamen Inhaberschaft von Radel und Thompson, Nr. 4,508.256 der gemeinsamen Inhaberschaft von Radel et al., und Nr. 4,509.908, Mullane Jr., beschrieben.
Fig. 7 zeigt eine Substanz 68, welche auf die obere Oberfläche 66 durch Sprüher 70 aufgebracht worden ist. Die Substanz 68 kann eine Latex-Emulsion sein, welche ein druckempfindlicher Klebstoff ist, wenn er trocken ist. Das Trocknen wird beispielsweise durch Applikation von warmer Luft oder Strahlungswärme erzielt. Der bevorzugte Hotmelt-Klebstoff wird auf die obere Oberfläche 66 durch Transferbeschichtung, wie in Fig. 5 gezeigt ist, aufgebracht. Einige Substanzen mögen nicht ein Trocknen erfordern, wie zum Beispiel Puder oder mikroverkapselte Flüssigkeiten. Die Substanz 68 überbrückt vorzugsweise nicht die Ausnehmungen, sondern verbleibt anstelle dessen lediglich an der oberen Oberfläche 66 zwischen Vertiefungen. Das Aufbringen eines Vakuums mit niedrigem Pegel durch die Ausnehmungen 64 während des Sprühens der Substanz obenauf auf die obere Oberfläche 66 unterstützt um zu vermeiden, daß die Substanz die Ausnehmungen 64 überbrückt.
Fig. 8 zeigt ein beispielhaftes Materialstück 72, welches aus Polyethylen hoher Dichte mit einer Nominaldicke 0,0003 Inch (0,0076 mm) bis 0,001 Inch (0,025 mm) hergestellt ist, obenauf auf eine getrocknete Latex-Emulsion- oder eine Hotmelt- Klebstoff Beschichtung gelegt. Das Polyethylen hoher Dichte ist gegenüber Polyethylen niedriger Dichte bevorzugt, weil ersteres für die gleiche Auskragungsverformungsfestigkeit dünner gemacht werden kann und weil, sobald verformt, die HDPE- Auskragungen nicht tendieren, gegen ihre unverformte ursprüngliche Konfiguration zurückzuschnellen, wie es die LDPE-Auskragungen tun. Vorzugsweise weist das Materialstück 72 eine Substanz-Seite 74 auf, welche für maximale Adhäsion an der Substanz 68 behandelt worden ist. Sie weist ebenso eine Nicht-Substanz-Seite 76, welche nach außen gewandt ist, auf. Um Thermoverformen des Stücks aus HDPE-Material zu initiieren, wird die Folie durch eine Infrarotwärmelampe 78 oder durch heiße Luft von der Nicht-Substanz-Seite 76 erhitzt. Das Erhitzen durch eine Wärmelampe kann annähernd 60 Sekunden lang eintreten, bis das Stück von HDPE-Folie auf etwa 200ºF (93ºC) bis 300º F (149ºC) erhitzt ist.
Unmittelbar nach Erhitzen des Materialstücks 72, wie in Fig. 9 gezeigt, wird Vakuum V von einer Vakuumquelle (nicht gezeigt) auf die Ausnehmungen 64 an ihren offenen Enden aufgebracht. Vorzugsweise ist das Vakuum V annähernd 20 Inch auf der Quecksilbersäule (68 kPa). Vakuum V zieht Abschnitte von weichgemachtem Material 72, welches über den Ausnehmungen 64 liegt, hinunter in die Ausnehmungen 64, um Auskragungen 65 zu bilden. Wenn das Materialstück 72 abkühlen gelassen wird, verbleibt es zu geformtem Material 73 geformt. Das geformte Material 73 wird vom formgebenden Sieb 62 entfernt, wie in Fig. 10 gezeigt ist. Wegen der bevorzugten Adhäsion verbleibt die Substanz 68 am Stück aus geformtem Material 73 fixiert. Das Materialstück wird dadurch thermogeformt, um konische Auskragungen mit kegelstumpfartigen Konus- oder gewölbten äußersten Enden zu erzeugen. Die äußersten Enden erstrecken sich vorzugsweise annähernd 0,003 trieb (0,076 mm) bis 0,011 Inch (0,279 mm) über die Oberfläche der Substanz-Schichte 68 hinaus. Auskragungsformen, andere als konische, können durch verschieden geformte Siebausnehmungen erzeugt werden. Ausnehmungen können beispielsweise pyramidenartig, halbkugelförmig, zylindrisch, polygonal und länglich sein; jedoch wird von der konisch geformten Auskragung angenommen, daß sie im Wesentlichen konsistenten Umdreh- und/oder Brechwiderstand beistellt. Ausnehmungen können geformt werden, um unterschiedliche Gestalten, Größen und Höhen von Auskragungen innerhalb eines gegebenen Musters zu erzeugen, aber wiederum ist es allgemein erwünscht, daß Auskragungen einheitlich sind, sodaß die Verformungskraft vorhersagbar und konsistent ist.
Es ist ebenso herausgefunden worden, daß die Auskragungsgestalt von Einfluß auf das Stapeln von Materialblättern oder das Rollen von Materialbahnen zu Rollen ist. Wenn die gleiche Auskragungsgestalt sich beispielsweise immer wieder an der gleichen Beabstandung wiederholt, tendieren benachbarte Materialblätter in einem Stapel und aneinanderliegende Schichten in einer Rolle, sich ineinander zu verschachteln, wodurch der Vorteil von Abstandhaltern beim Schützen der Substanz im Inneren der Abstandhalter negiert wird. Für Situationen, wo ein Ineinanderschachteln ein Problem ist, können nicht-einheitlich geformte oder dimensionierte oder beabstandete Auskragungen vorteilhaft sein gegenüber einem regelmäßigen Muster von konischen Auskragungen. Nicht-einheitlich geformte oder dimensionierte oder beabstandete Auskragungen sind in dem allgemein übertragenen US-Patent Nr. 5,965.235 geoffenbart.
Weil das gleiche gemeinsame formgebende Sieb verwendet wird, um die Substanz auf das Material zu übertragen, wie es verwendet wird, um die Auskragungen zu formen, ist das Substanz-Muster einfach mit den Auskragungen übereingestimmt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die obere Oberfläche 66 des formgebenden Siebes 62 kontinuierlich mit Ausnahme der Ausnehmungen 64. Demnach ist das Substanz-Muster in dieser Konfiguration insgesamt untereinander verbunden. Wenn jedoch ein diskontinuierliches Substanz-Muster auf das formgebende Sieb 62 aufgetragen wird, würde sich ein diskontinuierliches Substanzmuster zwischen Auskragungen ergeben.
Es wird angenommen, daß die Auskragungsgröße, -gestalt und -beabstandung die Bahnmaterialeigenschaften, wie zum Beispiel Biegemodul, Materialsteifigkeit, Materialdicke, Härte, Ablenkungstemperatur, sowie das Formgebungsverfahren die Festigkeit der Auskragung bestimmen. Das Formgebungsverfahren ist wesentlich bei Polymerfolien beispielsweise, weil "Kaltformen" oder Prägen Restbelastungen und unterschiedliche Wanddickeverteilungen erzeugt als jene, welche durch Thermoformen bei erhöhten Temperaturen erzeugt worden sind. Für einige Applikationen ist es erwünscht, eine Steifigkeit (Verformungswiderstand) beizustellen, welche ausreichend ist, um einem Druck von mindestens 0,1 Pfund pro Quadratinch (0,69 kPa) ohne wesentliches Verformen der Auskragungen dort, wo die Substanz eine äußere Oberfläche berührt, zu widerstehen. Ein Beispiel dieser Anforderung würde das Erfordernis sein, die Bahn auf eine Rolle zum Transport und/oder Abgeben aufzurollen. Sogar bei sehr geringen Aufrolldrücken von 0,1 Pfund pro Quadratinch (0,69 kPa) kann ein Rest- Aufrolldruck im Inneren der Rolle Auskragungen in der Bahn ausreichend verformen, um die darüberliegenden Bahnschichten in Kontakt mit der Substanz zu bringen. Eine "Schwellen"-Auskragungssteifigkeit ist erforderlich um zu verhindern, daß dieses Aufrollbeschädigen eintritt. Ähnlich ist, wenn die Bahn in diskreten Blättern gelagert oder gespeichert ist, diese "Schwellen"-Steifigkeit erforderlich, um vorzeitige Aktivierung des Produkts zufolge des Gewichts von übereinanderliegenden Schichten von Blättern oder zufolge anderer Kräfte, wie zum Beispiel Kräfte, welche durch Transportvibrationen, ungeschicktes Manipulieren, Hinunterfallenlassen und dergleichen induziert sind, zu verhindern.
Die Fig. 11-16 zeigen Alternativen für das Verfahren und das Material, welche hierin beschrieben worden sind. In Fig. 11 ist ein Verfahren zum Bilden eines Materials, welches allgemein mit 80 bezeichnet ist, gezeigt. Das Verfahren 80 weist ein verformbares Material 82 auf, welches auf ein formgebendes Sieb 84 plaziert wird. Das formgebende Sieb 84 weist eine obere Oberfläche 86 und Ausnehmungen 88 auf. Die obere Oberfläche 86 ist mit einer Substanz 90 beschichtet, sodaß die Substanz 90 nicht die Ausnehmungen 88 überbrückt. Das Material 82 ist obenauf auf eine Substanz 90 angeordnet wie beim Ausführungsbeispiel, welches durch die Fig. 8 und 9 illustriert ist. Jedoch zeigt Fig. 11 eine positive Druckformungskraft H, welche auf das Material 82 von oberhalb des Siebes aufgebracht wird, anstelle einer Vakuumkraft, welche von unterhalb des Siebes aufgebracht wird. Die formgebende Kraft H kann von einer Flüssigkeit stammen, welche unter Druck gegen das Material 82 aufgebracht wird, wie es zum Beispiel beim hydraulischen Formen geschieht. Die formgebende Kraft H kann ebenso durch Applikation eines unter Druck gesetzten, vielleicht auch erhitzten, Gases erzeugt werden. Ein bevorzugtes Fluid zur Verwendung in einer mit positivem Druck formgebenden Applikation ist erhitztes Wasser, wobei dessen Verwendung detaillierter in den gemeinsam übertragenen US-Patenten Nr. 4.695.422 für Curro et al., Nr. 4,778.644 für Curro et al. und Nr. 4,839.216 für Curro et al. beschrieben ist.
Fig. 11 zeigt ebenso das Material 82, welches verformt worden ist, um Auskragungen 92 zu erzeugen. Auskragungen 92 haben äußerste Enden 94. Obwohl in vielen Applikationen des Materials der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich, weist jedes äußerste Ende eine Öffnung 96 darin auf, sodaß das sich ergebende Material Atmungsfähigkeit und/oder Substanzdurchlässigkeit beistehen kann. Idealerweise sind Öffnungen 96 in einem Bereich von 0,001 Inch (0,025 mm) Durchmesser bis 0,039 Inch (1,000 mm) Durchmesser dimensioniert.
Fig. 12 offenbart ein alternatives Verfahren, welches allgemein mit 100 bezeichnet ist. Das Verfahren 100 ist ähnlich dem Verfahren 30, welches in Fig. 5 illustriert ist. Das Verfahren 100 hat ein formgebendes Sieb 102, welches gekrümmt ist, um eine Trommel zu formen. Eine Substanz-Quelle und ein -Applikationssystem 104 sind stromaufwärts von einem Extruder 106 positioniert. Das Substanz- Applikationssystem 104 legt eine dünne Beschichtung einer Substanz 108 auf eine äußere Oberfläche 110 des formgebenden Siebs 102 ab. Die äußere Oberfläche 110 wird behandelt, um eine gering kritische Oberflächenspannung aufzuweisen, sodaß die Substanz 108 vorzugsweise an einem Material, welches auf die Substanz 108 aufgebracht worden ist, eher haften wird als an der äußeren Oberfläche 110, wenn die Substanz 108 getrocknet oder abgekühlt ist. Das Verfahren 100 ist unterschiedlich vom Verfahren 30 dadurch, daß ein Material 112 durch direktes Extrudieren des Materials 112 auf das formgebende Sieb 102 anstelle des Dosierens einer geformten Bahn darauf geschaffen wird. Material 112 wird obenauf auf eine Schichte der Substanz 108 gelegt und das Material 112 weist eine größere Affinität für die Substanz 108 auf als es die äußere Oberfläche 110 hat, sodaß die Substanz 108 wirksam auf das Material 112 transferiert wird, wenn Kontakt zwischen ihnen eintritt.
Wenn das formgebende Sieb 102 am Extruder 106 vorbeirotiert, wird das Material 112 geformt, wie in Fig. 11 gezeigt ist, aber vorzugsweise ohne Öffnungen. Eine Vakuumleitung 116 ist mit dem formgebenden Sieb 102 illustriert, um so das Material 112 rund um die Substanz-Schichte 108 und in die Ausnehmungen im formgebenden Sieb 102 zum Formen von hohlen Auskragungen zu ziehen. Sobald sie geformt sind, passieren die hohlen Auskragungen vorzugsweise unter einem "Ink-Jet"-artigen Substanz-Injektionsabgabesystem 120, welches einen Punkt der Substanz 122 in die Vertiefung einer jeden hohlen Auskragung von der Außenseite des formgebenden Siebes 102 ablegt, was zu einem geformten Material 121 führt. Obwohl die Übereinstimmung zwischen dem Substanz-Injektionssystem 120 und den hohlen Auskragungen erforderlich ist, kann das System 120 direkt von den Ausnehmungen im formgebenden Sieb 102 in Übereinstimmung gebracht werden, welche die Stelle der Auskragungen definieren. Dies ist viel weniger schwierig als es die Übereinstimmung mit einer vorbeiziehenden Materialbahn sein würde, insbesondere sehr dünner Bahnen. Das geformte Material 121 wird daraufhin rund um eine Abgabelspannrolle 118 abgegeben.
Fig. 13 zeigt geformtes Material 121, nachdem es das Verfahren 100 verlassen hat. Das geformte Material 121 weist Auskragungen 124 und Täler 126, welche die Auskragungen 124 umgeben, auf. In den Tälern 126 angeordnet ist vorzugsweise eine untereinander verbundene kontinuierliche Schichte einer Substanz 108. Obwohl, wie zuvor beschrieben worden ist, eine diskontinuierliche Applikation der Substanz auf das formgebende Sieb zu einem diskontinuierlichen Muster von Substanz am Material 121 führt. Im Inneren der Ausnehmungen der hohlen Auskragungen 124 befinden sich diskrete Punkte der Substanz 122. Die Substanz 108 und die Substanz 122 können die gleiche sein, wie zum Beispiel ein druckempfindlicher Klebstoff. Im Fall eines druckempfindlichen Klebstoffs sind die Substanzen 108 und 122 an gegenüberliegenden Seiten des geformten Materials 121, geschützt vor Kontakt mit Oberflächen anliegend an das Material 121. In dieser Situation kann das geformte Material zusammen mit dem Klebstoff 108 und 122 als ein doppelseitiges Band funktionieren. Fig. 14 illustriert, wie sich das geformte Material 121 verhalten könnte, wenn es an beiden Seiten durch äußere Oberflächen 128 und 130 unter der Kraft F berührt wird. Auskragungen 124 verformen sich durch im Wesentlichen Umdrehen und/oder Zerbrechen und positionieren dadurch die Substanz 108 in Kontakt mit der Oberfläche 128 und die Substanz 122 in Kontakt mit der Oberfläche 130. Jedoch könnten die Substanzen 108 und 122 wesentlich unterschiedlich voneinander sein und unterschiedlichen Zwecken dienen.
Wenn beispielsweise die dreidimensionale Struktur der vorliegenden Erfindung als ein Band oder eine Lagerungshülle verwendet wird, können die äußeren Kontaktoberflächen entweder biegsam oder steif und plan oder nicht-plan sein. Mit der dreidimensionalen Struktur ist die Verformung bevorzugt zur Verwendung mit einer steifen Zieloberfläche. Wenn die Substanz Klebstoff ist und das Ziel lösbares Haften an einer Zieloberfläche nach Verformen der Struktur ist, dann ist der Grad von Adhäsion wesentlich. Für eine Lagerungshülle, wo Lösbarkeit nach Adhäsion erforderlich ist, wird die Abziehfestigkeit des Klebstoffs vorzugsweise durch die Council Methode PSTC-1 für druckempfindliches Band gemessen. Ein 12 Inch (30,5 cm) langer mal 1 Inch (2,5 cm) breiter Folienstreifen wird einmal gegen eine glatte Edelstahloberfläche bei einer Geschwindigkeit von 12 Inch (30,5 cm) pro Minute unter Verwendung eines 4, 5 Pfund (2,04 kg)-Rollers aufgerollt und dann getestet, wie er einen Spitzenadhäsionswert im Bereich von etwa 1 Unze/Inch bis etwa 50 Unzen/Inch Streifenbreite und bevorzugter von etwa 1 bis etwa 2,5 Unzen/Inch (0,012 bis 0,027 kg/cm) Streifenbreite aufweist.
Eine minimale Adhäsion, welche eine Siegelung aufrechterhält, ist für eine Lagerungshülle erwünscht, sodaß die Hülle leicht zum Zutritt zu den gelagerten Gegenständen zum Öffnen abgezogen werden kann. Line Inversion von Auskragungen, insbesondere jenen, welche aus HUPE hergestellt sind, minimiert das Auskragungszurückspringen, sodaß höhere Adhäsion nicht erforderlich ist, um das Versagen von relativ schwachen Siegelungen zu verhindern. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es erwünscht, daß die Auskragung "tot" oder nicht-federnd verbleibt, nachdem sie umgekehrt oder zerbrochen worden ist; jedoch könnte eine federnde Auskragung beispielsweise verwendet werden, wo es für die Bindung beabsichtigt ist permanent zu sein, wo aggressiver Klebstoff ein Zurückspringen überwindet. Ebenso kann eine federnde Auskragung erwünscht sein, wo eine wiederholte Verwendung des Materials beabsichtigt ist.
Die Fig. 15 und 16 illustrieren ein weiteres alternatives Verfahren zum Herstellen des Materials der vorliegenden Erfindung, allgemein mit 140 bezeichnet. Das Verfahren 140 weist anstelle eines formgebenden Siebes eine formgebende Platte 142 mit Stiften auf, welche davon auswärts vorkragen. Die Stifte 144 sind vorzugsweise konisch und sind durch Täler 146 voneinander beabstandet. An der Basis eines jeden Tales 146 ist eine Öffnung 148 durch die formgebende Platte 142. Die Öffnung 148 kann verwendet werden, um zwischen den Stiften 144 ein Vakuum V zu ziehen, um ein verformbares Materialstück über den Stiften zu formen. Hydroformen und Prägen bieten alternative formgebende Mittel, um das Material zu veranlassen, sich an eine männliche formgebende Struktur anzupassen.
Fig. 15 zeigt Stifte 144 mit äußeren Enden 150, welche mit einer Substanz 152 beschichtet sind. Obenauf auf der Substanz 152 wird ein Stück eines verformbaren Materials 154 plaziert, welches eine größere Attraktion für die Substanz 152 aufweist als die äußeren Enden 150 der Stifte 144. Auswärts vom Material 154 ist eine wärmeerzeugende Lampe 156 gezeigt, welche verwendet werden kann, um das Material 154 zu erhitzen, um es für Vakuumformen zu konditionieren, wenn das Material 154 beispielsweise eine Polymerfolie ist. Das Ergebnis eines Vakuumformungsmaterials 154 ist in Fig. 16 gezeigt, wobei die formgebende Platte 142 abgenommen ist. Das Ergebnis ist das geformte Material 155. Eine Mehrzahl von konischen Auskragungen 158 wird über den Stiften 144 geformt, wenn das Vakuum das Material 154 in die Täler 146 abwärts zieht. Andere Stiftformen neben konischen erzeugen entsprechend geformte Auskragungen. Stiftformen wie zum Beispiel pyramidenartige, halbkugelförmige, zylindrische, polygonale und längliche Erhebungen sind ebenso möglich. Jedoch wird von der konischen Gestalt angenommen, einen im Wesentlichen vorhersagbaren und konsistenten Inversions- und/oder Brechwiderstand in den Auskragungen beizustellen. Die Stifte können ebenso unterschiedliche Gestalten, Größen und Höhen innerhalb eines gegebenen Musters aufweisen, aber wiederum ist es allgemein erwünscht, daß die sich ergebenden Auskragungen einheitlich sind, sodaß die Deformationskraft vorhersagbar und konsistent ist.
Die Substanz 152 wird auf die Innenseite von Auskragungen 158 transferiert, wenn sie geformt werden. Wo immer ein Material vakuumgeformt wird, werden die Seitenwandungen 160 der Auskragungen 158 im Vergleich zur ursprünglichen Dicke des Materials, welches über den Stiften angeordnet ist, dünner gemacht. Ein Abschnitt des Materials 162, welcher in die Täler 146 zwischen den Stiften 144 gezogen wird, kann ebenso dünner gemacht werden; jedoch kann irgendein Abschnitt 164, welcher an den äußeren Enden 150 in Kontakt mit der Substanz 152 verbleibt, in der Regel durch das Verfahren 140 nicht wesentlich dünner gemacht werden. Es wird angenommen, daß sich dies zufolge von Materialreibung an den Rändern der äußeren Enden der Stifte ergibt.
Im Verfahren 140 wird ein Abschnitt des Materials 162 zwischen Auskragungen geformt und kann daher dünner gemacht werden, wogegen in den Verfahren 60 und 100 es die Auskragungen 75 bzw. 92 sind, welche geformt werden und daher dünner gemacht werden können.
Es hat sich während des Entwickelns des Ausführens der vorliegenden Erfindung herausgestellt, daß, wenn Hotmelt-Klebstoff für die Substanz verwendet wird, Thermoformen sich anders verhält, als wenn andere Substanzen verarbeitet werden. Der Unterschied ist, daß Auskragungen, welche gebildet werden, wenn Hotmelt- Klebstoff auf die formgebende Oberfläche aufgebracht worden ist, tendieren, mehr Dünnerwerden in ihren Seitenwandungen aufzuweisen. Es wird angenommen, daß der Hotmelt-Klebstoff abkühlt und sich verfestigt, wenn er die formgebende Metall- Oberfläche berührt, und dadurch verhindert, daß Bahnenmaterial in Kontakt mit dem Klebstoff in die Ausnehmungen gezogen wird, sodaß sich Täler von einheitlicher Dicke ergeben. Bei anderen Substanzen, wie zum Beispiel Latex-Klebstoff, ergibt sich ein geringeres Dünnerwerden von Auskragungsseitenwandungen, wahrscheinlich, weil einiges Bahnenmaterial in Kontakt mit dem Klebstoff an den Stegen oder Stiftoberseiten der formgebenden Oberfläche während des Thermoformens in die Ausnehmungen fließt.
Fig. 17 zeigt eine bevorzugte Gestalt der Auskragungen und Täler der vorliegenden Erfindung, was den Auskragungen ermöglicht, sich als eine Art der Verformung im Wesentlichen umzukehren und/oder zu brechen. Die bevorzugte Gestalt minimiert Auskragungsumfalten und Interferenz mit der Substanz, welche in den Tälern zwischen den Auskragungen oder im Inneren der hohlen Auskragungen oder in beiden angeordnet ist. Ebenso unterstützt die bevorzugte Gestalt, einen wiederholbaren vorhersagbaren Widerstand gegen Auskragungsverformung zu gewährleisten. Fig. 17 zeigt, daß jede Auskragung von einer Höhendimension A und einer Basisdurchmesserdimension B definiert ist. Ein bevorzugtes Verhältnis von Basisdurchmesser B zu Höhe A, welches den Auskragungen ermöglicht, sich im Wesentlichen umzudrehen und/oder zu zerbrechen ohne umzufalten, ist mindenstens 2 : 1.
Die Verformungsart und -kraft können von dem Profit der Seitenwandungsdicke beeinflußt werden, um erwünschtere Resultate beizustehen. Line Auskragungsseitenwand verbindet den äußersten Abschnitt der Auskragung mit dem ungeformten Material anliegend an den Basisumfang der Auskragung. Die Seitenwandung kann, wie definiert, ebenso einen peripheren Bereich im Wesentlichen innerhalb des äußersten Abschnitts enthalten, welcher wesentlich dünner ist als der innere Bereich des äußersten Abschnitts. Von Auskragungen, wo mindestens ein Abschnitt der Seitenwandungen wesentlich dünner ist als das ungeformte Material anliegend an den Basisumfang, nimmt man an, daß sie für die Verformung durch den Verwender bevorzugt sind. Seitenwandungen, welche ebenso wesentlich dünner in mindestens einem Abschnitt der Seitenwandung im Vergleich zum Material am äußersten Abschnitt der Auskragung sind, unterstützen ebenso vorteilhafterweise, daß die Verformung hauptsächlich innerhalb der Seitenwandungsstruktur auftritt.
In Strukturen, welche relativ kleine Auskragungen enthalten, wie sie in Auskragungsmustern mit hoher Dichtezahl zu finden sind, können solch dünnere Seitenwandungsmaße besonders nützlich sein.
Produktionsverfahren können das Seitenwandungsdickeprofil, wie zum Beispiel bei der Verwendung eines formgebenden Siebes mit im Wesentlichen geraden Siebwandungen, welche das formgebende Siebloch definieren, beeinflussen. Ein derartiges Verfahren gestattet wesentlich dünnere Seitenwandungsdicke, weil die Auskragung vom Basisumfang in die Ausnehmung des formgebenden Siebes bis zum Kontaktpunkt mit dem inneren Stützsieb frei gezogen werden kann. Der Zweck des inneren Stützsiebs ist es, weiteres Ziehen der Auskragung zu verhindern. Diese Annäherung erzielt ein variierteres Maßprofil innerhalb der Seitenwandungen.
Fig. 18 zeigt eine Alternative des Materials von Fig. 16, welches ebenfalls vorzugsweise durch das Verfahren von Fig. 15 erzeugt worden ist. Ein Material 170 weist hohle Auskragungen 172, umgeben von untereinander verbundenen Tälern 174, auf. Im Inneren der hohlen Auskragungen 172 befinden sich Punkte einer Substanz 176. Der Unterschied zwischen dem Material von Fig. 16 und demjenigen von Fig. 18 ist die Beigabe von Öffnungen 178 in den Tälern 174, wie in Fig. 18 gezeigt ist. Öffnungen 178 können beispielsweise durch Anwenden der formgebenden Kraft H von Fig. 11 auf das formgebende Verfahren, welches in Fig. 15 illustriert ist, anstelle der Wärmelampe 156 und der Vakuumkraft V, hergestellt werden. Im allgemeinen ist die vorliegende Erfindung eine dreidimensionale Struktur zum Halten einer Substanz, welche vor unabsichtlichem Kontakt mit äußeren Oberflächen geschützt ist. Die Struktur ist zu einer im Wesentlichen zweidimensionalen Struktur durch Aufbringen einer Kompressionskraft konvertibel, sodaß die Struktur zusammenbricht, um die Substanz für den Kontakt mit einer äußeren Oberfläche (äußeren Oberflächen) freizugeben oder zu exponieren. Jedoch läßt sich der Rahmen der Erfindung ebenso auf dreidimensionale Strukturen anwenden, welche Substanzen von unabsichtlichem Kontakt abhalten, welche durch andere Mittel als Kompression zu im Wesentlichen zweidimensionalen Strukturen konvertiert werden. Beispielsweise haben die Erfinder herausgefunden, daß eine Zugkraft, welche auf die gleiche dreidimensionale Struktur aufgebracht wird, sie veranlassen kann, sich der Länge nach plastisch zu verformen und dadurch in der Abgreifhöhe oder Dicke zu kontrahieren, um ähnlich die Substanz zu exponieren oder freizugeben. Es wird angenommen, daß unter ausreichender Zugspannung sich das Material zwischen Auskragungen in Reaktion auf Kräfte in der Ebene des Materials verformt und daß Auskragungen dadurch in der gleichen Richtung verlängert werden. Wenn die Auskragungen verlängert sind, sind sie in der Höhe reduziert. Mit genug Verlängerung werden die Auskragungen in der Höhe reduziert auf das, wo die Substanzen zwischen ihnen, in ihnen oder in beiden exponiert sind.
Für einen 1 Zoll breiten Materialstreifen 10, welcher aus 0,0003 Inch (0,0076 mm) dickem HDPE hergestellt und geformt ist, um Auskragungen von 0,006 Inch (0,152 mm) Höhe und 0,030 Inch (0,762 mm) Durchmesser, voneinander beabstandet 0,045 Inch (1,143 mm), aufzuweisen, ist die Zugkraft, welche als erforderlich befunden wurde, um Auskragungen zu veranlassen, eine 0,001 Inch (0,025 mm) dicke Beschichtung von Klebstoff in den Tälern zwischen Auskragungen zu exponieren, annähernd 0,80 Pfund (0,36 kg) pro Inch Streifenbreite.
Eine Kombination von Kompressions- und Zugkräften kann auf das Material der vorliegenden Erfindung aufgebracht werden, um eine Substanz vom Inneren der dreidimensionalen Struktur zu exponieren. Obwohl bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Zugspannungskraft, welche erforderlich ist, um ausreichend Verformung der genannten dreidimensionalen Struktur zu erzielen, um Substanz an eine äußere Oberfläche zu exponieren, signifikant größer ist als eine Kompressivkraft, um das gleiche Ergebnis zu erzielen, kann eine Struktur entworfen sein, welche leichter durch eine Zugkraft, welche in einer spezifischen planen Richtung aufgebracht wird, verformt zu werden. Beispielsweise kann eine Struktur parallele Wellen anstelle von Auskragungen aufweisen und die Wellen können leicht durch Strecken der Struktur lotrecht zu den Wellen, aber in der Ebene der Wellen, flach gemacht werden. Andere geeignete auf Zug reagierende Strukturen sind im US- Patent Nr. 5,518.801 für Chappell et al. geoffenbart.
Bei einem weiteren Beispiel könnte Hitze aufgebracht werden, um die gleiche Struktur, welche aus Schrumpffolie hergestellt ist, in der Dicke zu reduzieren, um ähnlich die Substanz freizugeben oder zu exponieren.
Beispiele von Verwendungen der dreidimensionalen Struktur der vorliegenden Erfindung neben Bändern, Etiketten und Lagerungshüllen inkludieren: mit Lotion imprägnierte Kosmetiktücher, mit Geruchsstoffen versehene Streifen, welche mikroverkapselte Parfüms enthalten, Klebstoff-imprägniertes Einlage- und Tapetenpapier, medizinische Tupfer, gemusterte Farbabgabe auf eine Oberfläche, Zweikomponenten- Klebstoffe, vorbehandelnde Chemikalien für die Wäscherei, Scheuermittel- Abgabesysteme und andere Applikationen, wo eine Vermeidung von Kontakt mit einer Substanz, welche in einem Substrat gehalten ist, erwünscht ist, bis eine bestimmte Handlung vorgenommen wird.
Wie hierin nachstehend beschrieben, können verschiedene Substanzen auf gegenüberliegende Seiten des geformten Materials abgelegt werden. Mehrere Substanzen können an der gleichen Seite des Materials entweder geometrisch beabstandet voneinander oder miteinander vermischt angeordnet werden. Substanzen können teilweise geschichtet sein. Ein Beispiel ist eine Schichte von Klebstoff anliegend an die Materialoberfläche, mit einem festen Partikelmaterial angeheftet an der exponierten Seite der Klebstoffschichte.
Ein Muster von Auskragungen kann entweder an einer ähnlich dimensionierten Skala oder einer unterschiedlich dimensionierten Skala, wie zum Beispiel einem einfachen oder mehrfachen "Mikroauskragungsmuster", welches an den Spitzen anderer größerer Auskragungen angeordnet ist, aufgelegt werden.
Während bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung illustriert und beschrieben worden sind, wird es für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, und es ist gedacht, in den beigeschlossenen Ansprüchen alle derartigen Modifikationen, welche innerhalb des Rahmens der Erfindung liegen, abzudecken.

Claims

1. Ein Verfahren zum Herstellen eines Materials, welches eine Substanz aufweist, welche vor unbeabsichtigtem Kontakt mit einer äußeren Oberfläche geschützt ist, bis das genannte Material sich verformt hat, wobei das genannte Verfahren folgende Schritte aufweist:

a) Beschichten einer formgebenden Oberfläche (150) mit einer ersten Substanz (152);

b) Zuführen eines Materialstücks (154) mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite auf die genannte formgebende Oberfläche, sodaß die genannte erste Seite sich in Kontakt mit der genannten ersten Substanz (152) an der genannten formgebenden Oberfläche (150) befindet, wobei die genannte erste Substanz (152) vorzugsweise an der genannten ersten Seite des genannten Materialstücks (154) haftet; und

c) Formen des genannten Materialstücks (154), um eine dreidimensionale Struktur zu schaffen, welche eine Mehrzahl von hohlen Auskragungen (158) aufweist; welche durch Täler (146) voneinander beabstandet sind, wobei die genannte erste Substanz (152) von der genannten formgebenden Oberfläche (150) genau übereingestimmt mit der genannten dreidimensionalen Struktur in die genannte dreidimensionale Struktur übertragen wird, indem eine übliche Transfer- und formgebende Oberfläche verwendet wird, wobei das genannte Materialstück an der genannten zweiten Seite eine Mehrzahl von Vertiefungen, entsprechend der genannten Mehrzahl von hohlen Auskragungen, aufweist, dadurch gekennzeichnet,

daß die genannte formgebende Oberfläche eine formgebende Platte (142) ist, welche Stifte (144) aufweist, welche sich davon erstrecken, wobei die genannten Stifte (144) obere Oberflächen und Hohlräume dazwischen aufweisen, und bei welcher die genannte Mehrzahl von hohlen Auskragungen (158) über den genannten Stiften (144) ausgebildet wird.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, welches weiters durch den Schritt des Versehens der genannten formgebenden Oberfläche (150) mit einer gering kritischen Oberflächenspannung gekennzeichnet ist.

3. Das Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, welches weiters durch den Schritt des Einspritzens einer zweiten Substanz in die genannte Mehrzahl von Vertiefungen an der genannten zweiten Seite des genannten Materialstücks gekennzeichnet ist.

4. Das Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, bei welchem die genannte Substanz einen druckempfindlichen Klebstoff umfaßt.