CN1897906A - 一次性制品用壁虎式搭扣 - Google Patents

Abstract

一种一次性吸收制品，具有纳米－制造固定手段，后者具有配置在基材上的粘合鬃毛，其中所述鬃毛能有效、粘附性地咬合在具有聚合物薄膜或纤维纤网的相对表面上。在另一种实施方案中，吸收制品具有壁虎式搭扣，包括基材、大量从基材上立起的粘合鬃毛，鬃毛具有根段、中段和顶段，高度为约0.5μm～约8mm，直径大于约0.05μm。

Description

一次性制品用壁虎式搭扣

技术领域

本发明涉及一次性制品用壁虎式搭扣。

背景技术

传统上，粘合材料包含摸上去发粘、揭去时往往留下残余物的湿、像胶似的物质。另外，这些物质往往在使用中受到限制。例如，它们的效力在水，真空中，在某些塑料、某些布料上可能大打折扣。钩-环型搭扣(在本译文中，“搭扣”将与“扣合(件)”通用)可克服传统像胶似的粘合材料之类中存在的某些缺陷；然而，要求双面(即，2个分开的旨在彼此咬合的表面)才能使此种搭扣起作用。磁体也可克服传统像胶似的粘合材料存在的某些缺陷；然而，磁体局限于铁类材料。此种困难当扣合一次性吸收制品时变得尤其突出。

壁虎具有攀爬和附着许多不同种类表面，包括光滑疏水和亲水表面，的惊人能力。对壁虎爪的研究揭示，大量微小鬃毛，被称作刚毛，是此种附着力的工具。这些壁虎刚毛，其直径介于0.2～0.5μm，能调整得很好地与壁虎想攀爬的任何表面的显微结构共形(＝表面吻合)。随着刚毛与表面相接触，刚毛与相对表面之间的吸力使刚毛得以以每根100毫微牛顿(nN)的力附着其上。与此同时，刚毛能轻易地与相对表面分离，只需要通过，据推测，壁虎的脚趾卷曲以便将刚毛剥离。壁虎的运动令刚毛反复地粘附并从相对表面上剥离。壁虎附着的原理更详细地由Kelly Autumn等人在“范德华附着力在壁虎刚毛中的证据”《美国国家科学院论文集》卷99，第19期，pp.12，252-12，256(2002-09-17)，和由Robert J.Full等人，在“粘合微结构及其成形方法”，WO 01/49776，2001-07-12发表，中做了讨论，在此将这两篇文献全文收入本文作为参考。仿生壁虎样粘合(剂)结构的原理还公开在美国专利申请序列号10/197763，2002-07-18，Fearing等人，以及在美国专利申请序列号10/039574，2002-01-02，Autumn等人，在此将这两篇收作参考。

因此，可心的是获得一种一次性吸收制品用的干态扣合装置。还希望此种扣合件当拆下时将不留残余物。还希望此种扣合件能粘合在大多数表面上。进一步希望，此种扣合件将仅要求一个有附着作用的表面。

发明内容

一般而言，本发明一种实例的一次性吸收制品包含纳米-制造的壁虎式搭扣。该搭扣包含具有根段、中段和顶段的鬃毛。鬃毛的高度介于约0.5μm～约8mm，其直径为约0.05μm，而在一种实例中，可具有至少500根毛每平方米的敛集密度。

在本发明的一种实例中，鬃毛之间相距约1μm～约1000μm的第一距离。鬃毛之间又可相距约1μm～约1000μm的第二距离。第一距离与鬃毛直径的比值可介于约3～约100，同时第二距离与鬃毛直径的比值也可介于约3～约100。另外，所述鬃毛的高度与直径的比值可介于约2～约1000。

在本发明的一种实例中，至少一根鬃毛垂直于基材的平面。在另一种实例中，至少一根鬃毛可与所述基材的平面成0～90°之间的角度。在又一种实例中，至少一根鬃毛呈轴对称，并且另外可具有扁平的端部。

在本发明的一种实例中，至少一根鬃毛是中空的。在其它实例中，至少一根鬃毛包含中空材料，例如，微球、碳纳米管、沸石。在另一些实例中，鬃毛包含具有空腔的分子，例如，环糊精、多面体低聚倍半环氧乙烷(silsequioxane)、冠醚等。

在本发明另一些实例中，搭扣的基材可以是单分子层或多层的。基材还可包含各种各样材料。例如，基材可以是薄膜，后者还可以是穿孔的或压花的。薄膜也可以是纤维的纤网。此种纤网可以是不透液的并可包含多种材料，例如，熔喷或活性炭布。一般而言，基材尤其可以是起绉、压花、穿孔或在至少一面涂布的。基材还可包含弹性或可伸长区。另外，基材的厚度既可以是均一的也可以是不均一的。

在本发明另外的实例中，搭扣可制成将制品扣合到自身上、在另一物体上，或者将制品的2或更多个零部件连接。搭扣也可包含防止使用前过早粘合的保护材料。

单根鬃毛能调整成使每根提供约10nN或更高，尤其约30nN或更高，更特别约50nN或更高，最特别约70nN或更高，例如介于约20nN～约2,000nN或约40nN～约800nN的平均粘合力，按照抵住清洁、平坦硅晶片来测定。

一般而言，本发明一种实例的扣合一次性吸收制品的方法包含一种壁虎式搭扣，该搭扣包含从基材上立起并具有约0.5μm～约8mm高度和大于约0.05μm直径的粘合鬃毛，以及相对表面，该表面可包含合成或天然材料并包含亲水或疏水性质。另外，相对表面可以是光滑或者带纹理的，基本透液或不透液的，基本可挠曲或不可挠曲，多孔或无孔，和可挠曲或不可挠曲。

在本发明某些实例中，壁虎式粘合鬃毛可应用于可再扣合吸收制品以替代钩-环材料从而提供一种，与传统钩-环材料相比，对皮肤较少谷壳感或刺激的柔软、可挠曲搭扣。

至此，本发明其它特征一部分已说清楚，而一部分将在下文中给出。

附图简述

图1是壁虎式粘合材料的部分放大的俯视图。

图2A是一段壁虎式粘合材料放大的俯视图，描绘出峰和谷，以及选择地位于峰的鬃毛。

图2B是一段壁虎式粘合材料放大的俯视图，描绘出峰和谷，以及选择地位于谷底的鬃毛。

图3是一段壁虎式粘合材料放大的俯视图，描绘出相隔一定间距、不连续的粘合鬃毛补丁。

图4是一段壁虎式粘合材料放大的俯视图，描绘出配置在界限鲜明的组内的粘合鬃毛、组与组之间没有鬃毛。

图5是处于部分扣合模式的训练裤形式的吸收制品。

图6是处于展开模式的训练裤形式的吸收制品。

图7是一次性尿布形式的吸收制品。

图8是女性护理用品形式的吸收制品。

图9A描绘拖把头。

图9B描绘包含壁虎式粘合搭扣的拖把头包布。

图9C描绘拖把头，连同拖把头包布，其上带有壁虎式粘合搭扣。

图10A是拖把头侧视图。

图10B是拖把头，连同拖把头包布，其上带有壁虎式粘合搭扣，的侧视图。

图11是用于生产合成刚毛的表面-引发聚合反应。

图12A和12B画出壁虎式粘合材料的侧视图。

定义

这里所使用的术语“壁虎”是指众多、小而无害的，主要在热带和夜出的食虫蜥蜴(Gekkonidae族)中的任何一种。

这里所使用的术语“壁虎式粘合剂”是指一种粘合材料，包含从基材上立起、能与相对表面共形并粘附其上的微小鬃毛。有关壁虎式粘合本质的进一步描述将在本文中给出。

这里使用的术语“纳米-制造的”是指一种材料的生产，它涉及通常为亚微米尺度的功能要素，可指诸如纳米石印术、离子蚀刻、激光纳米切削、纳米压印、分子自装配、电子束石印术以及纳米技术公知的其它方法之类的方法。

这里使用的术语“刚毛”(硬毛的拉丁词)是指短鬃毛或毛状结构，例如，壁虎趾上的那些，以及其它仿壁虎鬃毛或能达到类似功能的人造结构。

这里使用的术语“末梢要素”是从刚毛干端延伸出来的结构，一般比刚毛干要细。末梢要素的天然存在的例子是从壁虎趾刚毛延伸出来的纤细匙突。单根刚毛可具有大量从其上伸出的末梢要素，例如从1到20个末梢要素或者2或更多个末梢要素。

这里所使用的术语“轴对称”是指关于轴线对称。

具体实施方式

参见图1，本发明包含一段壁虎式粘合材料30，适合用作吸收制品(未画出)中的搭扣，该粘合材料30包含基材42、大量从基材42立起的粘合鬃毛32，每根粘合鬃毛32具有根段36、中段38和顶段40，该顶段40任选地端部连接大量末梢要素44，后者能模仿壁虎趾的匙突或者以其它方式强化粘合鬃毛32与接触表面(未画出)之间的共形和接触面积。每根鬃毛具有高度H和直径D(或沿给定鬃毛各处的直径范围)。高度H可介于约0.5μm～约8mm，例如约2μm～约1000μm，更具体地约2μm～约500μm，进一步具体地约4μm～约200μm，最具体地约5μm～约100μm。直径D可大于约0.05μm或介于约0.1μm～约50μm，例如，约0.1μm～约10μm，更具体地约0.2μm～约5μm，进一步具体地约0.2μm～约2μm，最具体地约0.3μm～约1μm，或者替代地小于约5μm或小于约3μm。鬃毛32可按一定间距排成图案，其中连续的(2根)鬃毛32(之间)沿第一方向66(例如，纵向64)相距第一特征距离P_x，且任选地连续鬃毛32沿第二方向68(例如，垂直于纵向64的横向，或另一(同一)平面内的方向)相距第二特征距离P_y。P_x和P_y的数值可独立地大于约1μm，例如介于约1μm～约1000μm，尤其约1～约100μm，更具体地约1μm～40μm，最具体地约2μm～约30μm。替代地，P_x或P_y与直径D的比值可为约3或更大，例如，以下数值中任何一个：约5或更大，约10或更大，约20或更大，约30或更大，约50或更大，约100或更大，介于约5～约100，约10～约70，约20～约50。高度H与直径D的比值可以是任何下列数值：约2或更大，约5或更大，约10或更大，约20或更大，约30或更大、约40或更大，约50或更大，约100或更大，介于约3～约1000，约10～约200，约5～约100，和约5～约50。

虽然粘合鬃毛被画成垂直于基材42的平面，但是每根粘合鬃毛32也可单独或集体地与基材42的平面(或相对于水平平面)成θ角取向，正如标为32′的粘合鬃毛的情况那样。此种粘合鬃毛32′被称为偏斜一个垂直角θ，特别是相对于粘合材料30的纵向64沿偏斜方向62偏斜，同时在偏斜方向62与纵向64之间交成平面(内的)角φ。

虽未画出，但可有2或更多个具有不同性质的粘合鬃毛亚组，例如，第一亚组交成第一垂直角，而第二亚组成第二垂直角。这2或更多个亚组可无规地分布或者散乱分布成诸如交错网格阵列或2个不连续的簇的图案。

虽然如图所示的粘合鬃毛32一般为轴对称，但它们可以做成任何可心的形状，包括这样的形状，其中粘合鬃毛32″具有轴对称根段36和压平的端部34，宽度为W，厚为T。W与T之比可为约2或更大，例如约5或更大，约10或更大，或约20或更大，尤其约3～约25，更尤其约5～约25，最特别约10～约25。压平的端部34可占粘合鬃毛32′的高度H的约5％或更多，例如约10％或更多，约20％或更多，或约40％或更多，尤其约10％～80％，更尤其约20％～约60％，最特别约20％～约40％。可有2或更多组粘合鬃毛32，它们在这些性质中任何一种上不同，并且无规地或按一种或多种图案分布。

粘合鬃毛32也可以是中空的(未画出)，例如，中空管，或者可包含中空材料，例如，中空微球、碳纳米管、沸石等，或者可包含具有空腔的分子，例如，环糊精、多面体低聚倍半环氧乙烷(silsequioxane)(POSS)大分子单体。POSS材料为代表二氧化硅最小可能单元的笼状化合物。该分子上的活性基团使分子能彼此键合或者键合到其它有机化合物上。POSS分子的颗粒直径平均介于0.7～30埃范围，远小于典型胶态二氧化硅颗粒的直径。POSS材料可从HybridPlastics，Fountain Valley，加利福尼亚，购得。

基材42可包含单分子层或多层材料。它可以是薄膜、穿孔薄膜、纤维纤网、透液纤网如熔喷纤网，活性炭布料等，或者是包含一种或多种此材料的复合结构。基材的厚度可以是均一或不均一的，并且可具有厚度变化的重复图案(未画出)，例如，矩形格或一系列厚度比基材平均厚度大10％的线条。基材42可以是经过起绉、压花、穿孔、在一面或两面涂以疏水或亲水剂或金属氧化物如二氧化钛，曾以紫外吸收材料处理、热处理以造成收缩等的薄膜或纤网。

在一种实施方案中，基材42包含弹性材料区，并任选地可基本为弹性和均质的，或者含有不连续弹性区，它们又被弹性较少或无弹性区隔开或包围着。

粘合材料30本身可以是可伸长的或包含弹性区。另外，将要在其上安装粘合材料的安装表面(未画出)可以是弹性、非弹性的，或者包含弹性和非弹性材料的区。

粘合材料30可制成适合将吸收制品扣合到其本身或者到另一物体上，例如，(到)内裤(未画出)、衣物制品、皮肤、衬里、毯子、床单、塑料部分、生物传感器上，或者用于连接吸收制品的2或更多个零部件。粘合材料30可在吸收制品(未画出)中起一部分侧缝的作用，作为任何公知的粘合剂扣合系统或机械扣合系统如钩-环搭扣等的替代物。吸收制品可包含粘合材料30以及其它公知的粘合剂或机械扣合系统的组合。

可包含本发明粘合材料30的制品包括尿布、一次性训练裤、预扣合的吸收制品如既可作为尿布又可作为训练裤的那些、失禁制品、卫生巾、造口流放袋、一次性服装、一次性手术罩衫、面罩、吸收制品嵌入件、鞋嵌入件、耐汗垫、胸罩衬垫、头盔衬里、伤口敷料、无菌包裹物、汽车罩、一次性地面覆盖物等，以及在WO 01/49776中公开的材料和制品。

粘合材料30可用于将制品，如吸收制品或其组成部分连接到任何相对表面(未画出)上。相对表面可以是亲水或疏水的或者包含亲水或疏水的交替或混合区。相对表面可包含合成材料，例如，聚合物(例如，聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、人造丝、苯乙烯嵌段共聚物(SBC)、异戊二烯或丁二烯中间-嵌段聚合物、苯乙烯异戊二烯苯乙烯(SIS)聚合物、酚醛聚合物、氯丁橡胶、硅聚合物、氟聚合物等)或可包含天然材料如皮肤、皮革、头发、哺乳类指甲、有机膜、纤维素、角蛋白、几丁质、丝、羊毛、植物物质等，或其衍生物和组合。相对表面还可包含玻璃、陶瓷、金属、复合材料如纤维-树脂复合材料、活性炭和活性炭布料等。相对表面可以呈纤维纤网、薄膜、穿孔纤网或薄膜、泡沫塑料等形式，并且可包括包装材料、布料、一次性制品、日用品等。相对表面可包含光滑或带纹理表面，并且可基本不透液或者透液，基本可挠曲或不可挠曲、基本弹性或非弹性、基本多孔或孔隙率小于10％或低于1％，可包含任何以上材料或材料性质的组合，例如，天然与合成材料的层压材料，多孔与无孔材料通过粘合材料连接在一起的混合物，或者薄膜，外加泡沫体如高内相乳液(HIPE)泡沫体的区。

图2A画出粘合材料30的另一种实施方案，其中基材42具有三维构形(＝表面起伏)，特征在于一系列峰48和谷46，具有特征谷深V(峰与谷之间的标高差)，相邻谷之间隔着特征间距S。这里，峰和谷沿第一方向66(它可以是纵向或另一方向)交替排列。如图所示，粘合鬃毛32分成多个组，例如，第一组56和第二组58，在含鬃毛组56、58之间配置着基本无毛区60。

由于基材42的三维构形的缘故，各根鬃毛32可相对于水平平面成各种不同角度，即便当鬃毛32从该鬃毛32附近的基材平面立起一个恒定角度(在这里，鬃毛基本上垂直于基材)。于是，当粘合材料30基本上水平放置时，相对于水平第一方向66，某些鬃毛32′可处于第一角θ₁，相对于第一方向66中的水平矢量而言，而其它鬃毛32″和32则分别处于角θ₂和θ₃，相对于第一方向66中的水平矢量而言。再有，如图所示，包含粘合鬃毛的各个组可选择性地配置在基材的峰48上，或者替代地可选择性地配置在基材的谷46(未画出)中。替代地，粘合鬃毛32的组56、58之间的间距可不同于连续谷46之间的特征间距S，以致某些组鬃毛32落在峰48上，而其它的则落在谷底。在另一种实施方案中，粘合鬃毛32沿粘合材料30基本均一地配置，或者，在另一种实施方案中，鬃毛32沿粘合材料30基本上无规地配置。

图2B显示类似于图2A的粘合材料30，不同的是，粘合鬃毛32选择性地位于谷底46，而峰48一般成为无鬃毛区60的一部分。在此种实施方案中，粘合鬃毛32在压入到与相对表面(未画出)彼此接触状态之前受到免遭被其它材料污染的保护。也可对粘合材料30施加拉伸以便使谷46相对于峰48抬起，从而使粘合鬃毛32更容易接近，以达到粘合到相对表面上的目的。

替代地，图1、2A和2B的粘合鬃毛还可用可揭去的覆盖层(未画出)保护，以防止它们过早粘合或被污染，原理上类似于通常放在吸收制品中压敏粘合剂区上以防止过早粘合的有机硅-涂布的剥离纸。

图3展示本发明粘合材料30的另一种实施方案，这里被画成一段带状长度的薄、柔性基层70，其上间隔地配置了包含支撑壁虎式粘合鬃毛32的基材42的不连续补丁50，补丁50被基层构成的基本不含粘合鬃毛区60隔开。补丁50可沿纵向或者可沿基材70的可伸长性最大的方向排列。基材可以是弹性体的，或者可经过起绉或缩短处理因此能沿一个或多个方向拉长，但当施加在基层70上的拉伸力松开时却不一定基本上回缩。如果基层70基本为弹性，则它在被沿一个方向施以规定拉伸力之后将沿该方向伸长其原长的约20％，然后，一旦去掉拉伸力，将立即回缩到比其原长大不超过约10％的长度。

补丁50可以是薄膜，例如，厚度小于50μm或小于30μm的聚合物薄膜，或者可具有较大厚度(例如，约0.05～约3mm，或约0.1～约1.5mm)。补丁可以是基本上非弹性的或者可以是弹性的，并具有比基层70的大的杨氏模量，例如，比基层70的大至少约10％，大至少约50％，或大至少约100％。

一般而言，模仿壁虎刚毛的粘合鬃毛32可配置在可伸长基层70的一个个小补丁(块)上，使得当拉伸基层70时，补丁50移动分开。基层70的材料可沿一个或多个方向轻易地拉长，并且可以是扁平、三维、多孔、无孔的，纤维的或薄膜，并且可包含孔洞。基层70还可具有三维纹理。

粘合材料30可用作安装手段以便将吸收制品(未画出)围绕躯干或穿戴者合拢，或者作为安装手段将吸收制品连接到另一制品如服装制品上，或者作为身体粘合剂用以便将吸收制品的一部分连接到穿戴者皮肤上(例如，将尿布腿口或尿布腰口连接到穿戴者身体上以便改善严密性从而减少诸如尿液之类流体的泄漏)。

图4画出一段本发明粘合材料30，其中基层42上的粘合鬃毛32配置在界限鲜明的组56、58内，二者之间隔着不含粘合鬃毛的基材42的区。不含鬃毛区60可具有约1μm或更大的宽度，例如约5μm或更大，约10μm或更大，或约20μm或更大，例如介于约5μm～约100μm，或约15μm～约200μm。

制造合成壁虎式粘合材料的方法

用于本发明，合成刚毛可采用任何公知的方法制造，包括石印术、利用样板或其它工具的纳米模塑、腐蚀(包括离子蚀刻)、放大的自-装配单分子层(SAM)等。例如，刚毛可由疏水或亲水聚合物制造。有用的聚合物可包括天然、合成和半-合成聚合物或其共混物。范例聚合物材料可包括角蛋白(例如，β-角蛋白或其它角蛋白材料和衍生物，例如，由羊毛制取的那些)、聚酯、聚酰胺，以及有机硅材料。范例有机硅材料可包括聚二甲基硅氧烷及其衍生物和共聚物，例如，二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、Gelest公司，Morrisville，PA的目录号PMM-5021，或聚二甲基硅氧烷氨烷基共聚物。

在一种实例中，由第一组合物制造的合成刚毛可接受化学处理以改善刚毛的表面能，任选地基本不改变刚毛的表面形态。于是，可对亲水材料进行化学处理(例如，与硅酮化合物进行反应)以在刚毛的至少一部分上提供相对疏水表面(例如，在刚毛的顶端或侧面，或者沿着刚毛的一侧)。

在另一种实例中，一段壁虎式粘合材料可包含2或更多种刚毛，例如，由疏水聚合物制成的刚毛和由亲水聚合物制成的刚毛。在另一种实例中，亲水刚毛可被一种或多种疏水刚毛沿着粘合材料的至少一个方向隔开。

在WO 01/49776中，Full等人建议几种生产合成壁虎式结构的方法。公开了一种氧化物/氮化物方法，其中在半导体基材上腐蚀出凹陷，然后在基材上沉积氮化物和氧化物层。进一步的腐蚀造成令沉积层从基材上剥落的应力，从而生产出一种尺寸类似于刚毛的羽杆构造。要求的话，可通过湿腐蚀、等离子粗糙化、电化学腐蚀、辐射等对羽杆进行粗糙化处理，从而在模拟刚毛上形成模拟匙突，或者可通过其它措施粘合或沉积上模拟匙突。

另一个例子由A.K.Geim等人在“仿壁虎爪毛的微制造的粘合剂”《天然材料》卷2，2003-07，pp.461～463中提供。在初期工作中，Geim等人采用了AFM(原子力显微镜)尖在蜡表面产生偶极子，再用后者来制造微型聚合物金字塔。由这些金字塔产生的粘合力，当与另一平坦表面接触时，经测定为约200nN，类似于从单根壁虎鬃毛所估计的粘合力。

Geim等人通过将微图形凸起结构施加在薄、柔软聚酰亚胺薄膜上制成较大的壁虎式鬃毛阵列。在一种实例中，它们利用电子束石印术和干腐蚀在氧等离子体中造成具有要求几何形状的鬃毛。Geim等人在硅晶片顶面上制备了一种5μm厚聚酰亚胺薄膜(均苯四酸二酐-氧代二苯胺聚酰亚胺，在250℃烘烤)。接着，利用电子束石印术，它们制成亚微米铝圆片的阵列。形成的铝图案通过在氧中干腐蚀被转移到聚酰亚胺薄膜上。该氧等离子蚀刻在氧化铝与聚酰亚胺的腐蚀速率之间造成巨大差异，以致在铝圆片消失之前可除掉几个微米的聚酰亚胺。它们还施加负直流偏压到基材上，从而得以达到高长径比，于是造成高柱状物。(有关这一点，作者引证了M.Sekine，“SiO₂腐蚀的半导体器件制造进展中的介电薄膜腐蚀以及下一代等离子反应器”《应用表面科学》，192(2002)：270～298。)

为从硅上剥离聚酰亚胺薄膜，该作者指出，当仅为几个微米厚时薄膜不容易弄坏，因此它可以被揭下而不需要特殊技巧。Scotch^TM胶粘带(3M公司，明尼阿波利斯，明尼苏达)据发现是一种将聚酰亚胺薄膜从硅上转移到柔性基材上的有用而且简单的方法。Geim等人指出，如果聚酰亚胺薄膜本身较厚(例如，厚度大于约50μm)则不需要转移到另一基材上。在当前的工况中，该薄膜为约5μm厚，因此如果附上较厚的层，操作起来将比较容易。

鬃毛的几何形状应设计成使鬃毛能与相对表面的通常复杂的表面起伏共形，以便形成足够的接触以造成有用的合力。

Geim报道，壁虎爪的鬃毛具有0.2～0.5μm的直径，这似乎刚好落在范德华相互作用变得与毛细管力(对于表面带有吸收水的物体来说)可比的范围内。Geim等人探索了各种各样的直径(D)、高度(H)和周期(P，相邻鬃毛之间的距离)范围，以便找出使制造的聚合物鬃毛能很好地与表面共形又不致于粘结或脱落的范围。它们建议的最佳几何参数是，D为约0.5μm，P为约1.6μm，并且H，在它们能够达到的高度的条件下，为约2μm。

Geim等人发现，柔性、带状基材，而不是坚挺基材，能改进壁虎式鬃毛补丁的粘合力大约1,000倍，显然是由于柔性基材允许鬃毛较好地与相对表面共形。按照它们的方法制造的壁虎式带能够产生3N每1cm²面积的粘合力。

Geim等人提出，改进的结果将可采用其它聚合物如角蛋白或采用能减少相邻鬃毛粘结在一起的倾向的疏水材料来获得，尤其在潮湿的情况下。它们不建议使用有机硅或有机硅-处理的材料，但基于有机硅的鬃毛可提供能作为粘合鬃毛的结实而可挠曲的材料。

Autumn等人在“范德华附着力在壁虎刚毛中的证据”《美国国家科学院论文集》卷99，第19期，pp.12,252-12,256(2002-09-17)中发表了有关壁虎附着力的物理学的文章。作为这项工作的一部分，制造了一种合成壁虎式结构。具体地说，刚毛尖(匙突)以合成的方式由2种不同疏水材料(接触角87°)制成，一种是硅橡胶(PDMS，聚二甲基硅氧烷，由Dow Corning作为HSII销售)，一种是聚酯树脂(TAP塑料公司，都柏林，加利福尼亚)。聚合物的杨氏模量，HSII是0.57MPa，而聚酯是0.85GPa，根据已知尺寸模塑矩形聚合物棒的测定结果。该合成匙突被制成尺寸接近于天然Tokay壁虎匙突的尺寸(0.2μm)，采用以原子力显微镜(AFM)-为基础的纳米模塑技术。平坦的蜡表面(J.Freeman公司，Dorchester，MA)以AFM探针(proble)(纳米传感器，Wetzlar-Blankenfeld，德国)进行冲压，探针具有锥形尖，顶角半径为10～20nm，高度15μm。冲压的表面充填聚合物，随后使聚合物固化并从蜡上剥离下来。

另外的实验工作由M.Sitti和R.Fearing，发表在“基于合成壁虎爪毛的纳米模塑”IEEE纳米技术研讨会，2002-08，26-28，华盛顿特区，中，下载网址 http://robotics.eecs.berkeley.edu/～ ronf/PAPERS/nano_02.pdf。该合成壁虎鬃毛的式样也是基于用AFM尖纳米模塑蜡基材，并在模塑表面沉积聚合物，随后固化并剥离该聚合物而制造的。按此方法制造了硅橡胶纳米鬃毛的阵列。

在WO 01/49776中，Full等人公开了另一开拓了一种激励源的技术，其中在基材上成形一种敏感材料。用一种激励源对该敏感材料施加激励能。该深-穿透激励能改变沿着激励轨道的体积。随后，选择性地腐蚀掉改变的体积，从而产生一根管子。在较高的曝光密度下，剩下的材料变成孤立指状无规阵列。随后，将每根管子的末端加工成附着在管子上的匙突(末梢要素)。

另一种建议的方法依靠可腐蚀材料在基材上的沉积。然后，在可腐蚀材料上形成茎杆的图案并从中腐蚀成形。该腐蚀后的基材随后可涂以氧化物和/或氮化物层。替代地，可采用聚合物层作为涂层。聚合物层可旋转铸造，采用诸如光刻胶、聚酰亚胺、玻璃或环氧-基化合物之类的材料。所形成的茎杆随后被接种(聚合)以形成起匙突作用的纳米管。

人造匙突可采用一端被拉细成窄孔(例如，500rim)的玻璃微-吸移管来成形。液体聚合物经过中空吸移管挤出，随后进行固化。表面张力在吸移管末端造成半球形液滴。

可施加到微吸移管中的材料包括低粘度紫外固化环氧、未固化硅橡胶，或聚氨酯树脂。在微-吸移管末端的半球可通过抵住抛光表面加压被压扁或压花。压扁的表面，例如，像桨叶形状的表面，具有其较大接触面积，可具有比球形好的粘合性能。

单个匙突吸移管可作为压花模具通过使材料，如熔融聚苯乙烯，塑性变形制成纳米模塑件(nanomold)。大面积模塑件(mold)(例如，20×20μm)可通过步进和反复压花或者通过制造吸移管阵列并压花大图案来成形。例如，Full等人建议，可将压花模具施加到位于基材上的聚苯乙烯材料上，形成适合用作壁虎-模仿粘合剂的具有花纹的聚苯乙烯表面。

替代地，可采用纳米-渠道玻璃，它由一大束中空玻璃纤维组成。纳米渠道玻璃中可灌注聚合物，随后可将玻璃溶解在酸中。

匙突也可通过石印诱导的自堆积(construction)来成形。按此技术，利用静电引力将液体吸过掩模，从而“发芽”长出匙突。

茎杆和匙突也可由模塑件利用纳米-压印辊筒来成形(参见Full等人，图IIA～11B)。

可成形具有不同耐腐蚀感光度的2-层光刻胶，使得上层形成，例如，100mn见方板，底下由长得多和较薄底座支撑着。可采用驻波干涉图案曝光并形成图案特征来制造大面积阵列。由SiO_x层在硅基材上组成的类似结构可通过等离子蚀刻来成形。

最后，按照Full等人，匙突羽杆可利用聚合物的夹层制成。聚合物层可包括旋转铸造聚合物材料，例如，光刻胶、聚酰亚胺、玻璃或环氧基化合物。聚合物层也可包括喷涂沉积的聚合物材料，例如，光刻胶、聚酰亚胺、玻璃或环氧基化合物。替代地，聚合物层可以是紫外线固化环氧(树脂)。

基于在纤维成形技术方面的进步，还可能提出制造匙突的其它技术。按公知的合成纤维纺丝技术生产的多组分细纤维可制成具有复杂断面的纤维，断面中具有多个由不同性质材料构成的区。例如，聚酯和聚烯烃可通过适当纺丝板组合，所成形的纤维具有多个在材料组成上各异的楔形(桔瓣形要素)的断面。当恰当选择多组分纤维中的2或更多种聚合物时，可通过处理步骤导致不同材料的扇形(例如，楔形)至少部分地彼此分离，从而生产出具有大量细基元的原纤化纤维。曾提出，此种纤细结构能接近壁虎匙突的尺寸，并从而具有用作合成匙突的可能。

包含聚合物(优选具有OH基团或其它官能团)的交替楔形的多组分纺制纤维可借助牺牲聚合物来分裂，在纤维末端的牺牲聚合物可借助溶剂(液体，例如，超临界CO₂等)除掉，从而在纤维一端产生大量呈扇形散开的细丝，像壁虎鬃毛似的。纤维的这端，在除掉牺牲聚合物之前，可用刀或者激光或其它手段切断以便使将成为匙突的单根细丝变形和变扁，意在模拟壁虎匙突末端压扁的形状，这可能提供额外表面面积以达到良好接触。

一种放大的自装配单分子层，特别是有序自装配单分子层，作为引发剂体系用于表面-引发聚合(SIP)以生产亚微米结构的应用，由U.Schmelmer等人描述在“在自装配单分子层上的表面-引发聚合：微米和纳米尺度上的图案放大”《应用化学》卷42，第5期，2003，pp.559～563，在此将其全文收作参考。旨在建立要求图案的SAM的制备，可采用任何公知的方法完成，例如，微接触印刷(例如参见，H.Schmid和B.Michael，《大分子》卷33，2000，p.3042和Y.Xia和G.Whitesides《应用化学.国际版》卷37，1998，p.550)，浸渍笔纳米石印术(R.D.Piner等人，《科学》卷283，1999，p.661)，纳米接枝或纳米刮削(参见G.Y.Liu等人，《Acc.Chem.Res.》卷33，2000，p.457)等。

正如上面U.Schmelmer等人的文章所述，官能化SAM按照规定图案的沉积，随后进行表面-引发聚合能造成具有所要求表面地貌和化学性质的控制放大结构(例如，聚合物刷子层)。此种做法的展示例子包括，采用ω-官能化链烷硫醇的SAM的接触印刷，用惰性正烷基硫醇使未覆盖区域钝化，以及随后进行N-羧基酸酐、ω-caprolatine及其降冰片烯衍生物的表面-引发聚合。在另一种方法中，可施加光引发剂的SAMS的选择性紫外辐照，其中采用掩模或图案形式的光刻胶，以成形表面图案。改进的纳米图案成形据称可通过化学石印术的应用来实现，其中利用电子束来推动与SAM在特定图案中的反应。化学石印术应能在比基于扫描探头显微术和微接触印刷更广的长度尺度上成形结构。

有关壁虎式粘合剂制造的其它原理公开在已在前面收作参考的US专利申请序列号10/197763，filed 7月18，2002 by Fearing等人and inUS专利申请序列号10/039574，filed 1月.2，2002 by Autumn等人中。

装配方法

壁虎式扣合材料在尿布或其它吸收制品上的安装可按照技术上公知的任何方法实施，例如，下面的文献中公开的方法：美国专利5,399,219，“制造动态贴身尿布的扣合系统的方法”，1995-03-21授予Roessler等人，在此收作参考。在美国专利5,399,219中公开的方法中，大量搭扣装配体是这样成形的，首先提供沿选择的纵向基本上连续的基材纤网。该基材纤网具有其主表面，并具有第一和第二侧边缘区。该扣合手段(＝搭扣)，作为壁虎式粘合材料用于本发明的目的，被安装在基材纤网的主表面上。在某些实例中，一种起增挺作用的材料的第一纤网被安装到基材的靠近基材纤网第一侧边缘区的位置，并且一种起增挺作用的材料的第二纤网被安装到基材的靠近基材纤网第二侧边缘区的位置。在其它实例中，不加增挺材料。基材纤网的中央区被波浪蛇形分隔线分割，从而提供至少第一和第二扣合襻子装配体。在特定的构型中，2侧片材料之一或二者用可沿本方法中至少横向伸长的弹性体材料构成。

为适应本发明修改的美国专利5,399,219的另一方法方面，包括成形大量粘合搭扣装配体的方法，包括提供沿选择的纵向基本连续的基材纤网的步骤。该基材纤网具有侧向延伸的横向，它基本上垂直于所述纵向，并且跨横向相对的、纵向延伸的侧边缘区。一种主扣合手段的元件(壁虎式扣合材料)设在基材纤网的主表面上。在某些实施方案中，第一增挺材料的纵向延伸纤网被安装到靠近第一基材侧边缘区的位置，同时第二增挺材料的纵向延伸纤网被安装到靠近第二基材侧边缘区的位置。该基材纤网沿着其纵向延伸的中央区被基本上规则波浪蛇形分隔线分割，从而提供相对的一对扣合襻子装配体。扣合襻子装配体至少之一沿着大量分隔线被分割，该分隔线基本上沿横向跨过至少一个子装配体延伸，从而提供大量具有其指定工厂结合区的扣合襻元件。大量所述扣合襻元件的工厂结合区连接在基本连续纤网的至少一个沿纵向延伸的侧边缘区上，后者由至少沿横向可弹性体地伸长的弹性体可伸长材料构成。该弹性体可伸长纤网沿多条基本沿可伸长纤网横向延伸的分隔线被分割，从而提供多个复合“镶片与扣合件”元件。

本发明又一方面提供一种成形具有可伸长镶片扣合件的制品的方法，它包括提供沿选择纵向可弹性体(地)伸长材料的第一基本连续纤网的步骤。该材料至少沿基本上垂直于纵向的侧向延伸的横向可弹性体(地)伸长。至少一个第二、可弹性体伸长材料的基本连续纤网沿纵向设置着，该可伸长材料的第二纤网与第一可伸长材料纤网之间沿横向相距一段选择的距离。一条基本连续基材纤网沿纵向设置在第一与第二可伸长材料纤网之间。该基材具有其侧向相对的、纵向延伸的侧边缘区。可伸长材料的第一纤网的纵向延伸侧边缘区连接在基材纤网的第一、侧边缘区上，从而提供第一结合区。可伸长材料的第二纤网的纵向延伸侧边缘区安装在基材纤网的第二侧边缘区上，从而提供第二结合区。一条增挺材料的第一纵向延伸纤网搭在第一结合区上面，并且该第一增挺纤网连接在可伸长材料的第一纤网和基材上。一条增挺材料的第二纵向延伸纤网搭在第二结合区上面，并且该第二增挺纤网连接在可伸长材料的第二纤网和基材上。基材纤网被基本规则地蛇形弯曲的分隔线沿纵向延伸的其中央区被分割，从而提供相对的一对复合子装配体。至少一个子装配体被沿基本侧向延伸的分隔线横跨子装配体地分割成多个纵向成对的、组合的镶片与扣合件元件。

本发明的各个方法的方面可有利地提供用于快速生产本发明镶(粘合)带系统的有效技术。在一种特定构型中，该方法可配合使用带壁虎式粘合材料的带状搭扣系统的相关制品的制造一起进行，从而有助于降低成本。

代表性制品的描述

在本发明的一种实例中，该材料和方法可用于生产大量，如图5～7所示，各种各样制品用的选择的镶片与扣合件元件。

如图5和6所示，一个一次性吸收制品80，这里被画成一条训练裤，可包含本发明粘合材料30。吸收制品80涉及美国专利6,562,167“制造带扣合元件的服装的方法”，2003-05-13授予Coenen等人的训练裤。在图5中画出了其部分扣合的模式，而在图6中画成展开模式。吸收制品80包含吸收剂底盘92和具有本发明粘合材料条30的扣合系统140。吸收剂底盘92规定了前腰区82、后腰区84、连接前、后腰区的裆区86、被制成适合接触穿戴者的内表面88，以及被制成接触穿戴者衣服的与内表面相反一侧的外表面90。吸收剂底盘92还规定一对横向相对的侧边缘96和一对纵向相对的腰边缘，分别定名为前腰边98和后腰边99。前腰区82与前腰边98相接，而后腰区84与后腰边99相接。

画出的吸收剂底盘92包含复合结构93，它可以是矩形或者是任何其它要求的形状，一对横向相对的前侧片94，和一对横向相对的后侧片194。复合结构93以及侧片94和194可包含2或更多个分开的元件，如图5所示，或者可以是整体成形的。整体成形的侧片与复合结构将包含至少一些共同材料，例如，体侧衬里、摆(动)片(或折边)复合材料、外包覆层、其它材料和/或其组合，并且可规定一片弹性、可伸长，或者不可伸长的裤子(pant)，它又可进一步包含配置在其外表面的多段壁虎式粘合材料(未画出)。

吸收制品80，特别是外包覆层100可包含一个或多个与外观有关的元件。与外观有关元件的例子包括但不限于，图形；强调或突出表现的腿口和腰口以便使产品的形状更鲜明或者使用者看得更清楚；强调或突出表现的模拟功能元件如弹性腿带、弹性腰带、模拟男孩的门襟、用于女孩的荷叶边等产品区，强调改变产品尺码和外观的产品区；标出产品中的打湿指示器、温度指示器等；以及在产品要求部位标出的文字说明。图形画出壁虎或壁虎爪或者画出壁虎爪的粘合能力(例如，壁虎粘合到平坦表面上的图象)可出现在制品上以传达其新颖的粘合功能。

与外观有关的元件可位于吸收制品的选择部位，这可采用美国专利5,766,389，1998-06-16授予Brandon等人，在此收作参考，所公开的方法来实施。主图形可位于前腰区82沿着吸收制品80的纵向中心线布置。

画出的吸收制品80包括扣合系统140，用于将训练裤围绕穿戴者腰部再固定。画出的扣合系统140包括第一扣合元件142和143，它们被制成适合再扣合地连接到相配的第二扣合元件144和145上。当第一扣合元件142和143包含壁虎式粘合材料30，如图所示，时，第二扣合元件可包含连接到前腰片94的材料，或者可简单地就是外包覆层100本身或者吸收制品80的任何现有功能元件，在此种工况中，第二扣合元件可简单地就是可将第一扣合元件142、143贴上去的其它材料的区。替代地，第二扣合元件可包含特别适合贴合到壁虎式粘合鬃毛上的材料，例如，已知与粘合材料30的材料相容(可进行简单的粘合试验来选择适合第二扣合元件的材料)的带纹理的疏水纤网或光滑疏水薄膜。替代地，第二扣合元件也可包含壁虎式粘合材料30(未画出)。当壁虎式粘合材料30不存在或者不是扣合系统140的唯一粘合要素时，钩-环材料或传统粘合剂也可存在于扣合系统140的选择的区域内。合适的环材料可从Guilford Mills公司，Greensboro，北卡，U.S.A.按销售号36549获得。另一种合适的环材料可包含图案式未粘合纤网，如公开在美国专利5,858,515中，1999-01-12授予Stokes等人。合适的钩材料可以是模塑或挤塑尼龙、聚丙烯或其它合适的材料。适合作扣合元件82～85的单面钩材料可由制造商，例如，Velcro工业公司，阿姆斯特丹，荷兰或其附属机构购得，包括商品名Velcro HTH-829，具有单向钩图案、厚度为约0.9mm(35密耳)，以及HTH-851，具有单向钩图案、厚度为约0.5mm(20密耳)；以及明尼苏达矿业及制造公司，圣保罗，明尼苏达，U.S.A.，包括商品名为CS-600的具体材料。

具体地参见图6，第一扣合元件142和143是可心的，尽管不一定配置在吸收制品80的后腰区84的内表面88上。第一扣合元件142和143可心地沿后侧片194的远边128配置并与腰端边132平齐或相邻。在某些实施方案中，例如，第一扣合元件142和143可位于距远边128、腰端边132和腿端边130约2cm内，或者更具体地约1cm内。

图7画出另一种吸收制品80的例子，在此种工况中，是一次性尿布，其中采用至少一条粘合材料30。除了壁虎式粘合材料30的应用是新的之外，吸收制品80的底盘和其它元件的大部分式样公开在Roessler等人的美国专利5,399,219“制造动态贴身尿布的扣合系统的方法”中，1995-03-21授予Roessler等人，在此收作参考。

该制品包含扣合手段，例如，连接到每一条应力梁段198并布置成从每个侧片194横向延伸以便在制品使用期间将制品的腰段围绕穿戴者固定的扣合装配体244。在本发明各种不同的实施方案中，扣合装配体244可分别位于腰带238和240之一或二者的侧端区216和218之一或二者上。所画出的典型实施方案具有位于后腰带240的末端折边的搭扣。该扣合装配体244可通过任何公知的措施结合到吸收制品80上，例如通过超声波焊接粘合、热焊接、粘合剂等，以及通过一个或多个附加材料层，该层也可作为提高强度、伸长性或者其它特征的襻基材或结合装置。

扣合装配体244采用至少一段具有壁虎式功能的粘合材料30。粘合材料30可以以保护形式提供给使用者，例如，被包在折叠的扣合装配体245内，以便掀起展开以后，扣合装配体244敞口露出粘合材料30以便结合到接触区补丁246或者吸收制品80的其它部分上(例如，外包覆层100的其它部分)。

替代地，由于粘合材料30可以比传统机械扣合装置更柔软并且可与外包覆层100或者与侧片194制成一体(即，粘合材料30的基材可与外包覆层100或侧片194为同一材料)，故可采用一种简化设计(未画出)，其中侧片194和扣合装配体244基本上是外包覆层100材料的延伸或者通过单缝或粘合连接在外包覆层100上。

在一种实例中，粘合材料30包含弹性体基材(未画出)或者连接到弹性体侧片上，使得扣合装配体244能在扣合和松开期间伸长，在一定程度上模仿当壁虎抬起爪离开表面时随着它弯曲其脚趾而从安装表面剥离其刚毛。为在落位后其伸长的侧片松弛时达到良好接合，和当再次伸长侧片并提起时达到良好脱离，可将粘合鬃毛(未画出)定位或设成一定角度。在一种实例中，当吸收制品80没有安装时，所有或一部分粘合鬃毛具有倾斜角，以便使它们朝向制品纵向中心线倾斜(例如，粘合鬃毛尖比相应粘合鬃毛根部离纵向中心线通常都稍微近)，如图7所示。

为提供可再扣合粘合带系统，吸收制品80可包括补充接触区补丁246，它为在其上接受扣合装配体244的贴合而提供靶区。在本发明画出的实例中，接触区块246位于外包覆层100的朝外表面上并且位于吸收制品80的第二、前腰带部分238上。接触区块246由适当材料构成，例如，聚丙烯、聚酯等，被做成和安排成能接受扣合装配体244的牢靠粘合。另外，接触区块246和扣合装配体244合起来构成并被安排成能提供可剥离粘合，让扣合装配体244能够从接触区补丁246揭下以重新定位，和反复粘合而不会撕坏外包覆层100的材料或使之过度变形。例如，适合作带接触区的构造描述在美国专利4,753,649，授予Pazdernik，在此将其与本文一致的公开内容收作参考。

在本发明各种不同实例中，扣合装配体244可分别位于腰带238和240之一或二者的侧端边缘区域216和218之一或二者处。该代表性地表示出的实例具有在后腰带240末端侧边缘的搭扣。另一个适合进一步设置本发明粘合材料30的部位是在腿口(未画出)和其它口上，包括在体侧衬里102上，基本重叠在腿部弹性膜234上，以便将吸收制品80连接到穿戴者身体时达到改进的严密性。本发明粘合材料30还可用于连接吸收制品80到其它外部物品上，例如，印刷了图案的纤网(未画出)，后者可装到外包覆层100上或取下，以便提供个性化或可拆卸的图画。可借助粘合材料30的装置被安装到吸收制品80上的其它元件可包括生物传感器元件等。

在本发明的特定方面，每个侧片194可由单独的材料片构成，于是便可将它们适当地装配并安装到吸收制品80选择的前和/或后腰带部分上。在本发明的画出的实施方案中，例如，侧片194可安装到外包覆层100的后腰带部分上，并且允许可操作地安装到制品的外包覆层100和体侧衬里102等元件之一或二者上。该侧片侧向延伸形成吸收制品80的一对相对腰部摆片，并以适当连接手段连接，例如，粘合剂粘合、热粘合、超声波粘合、别针、U形钉、缝合等，或者可借助可拆卸扣合装置(未画出)安装，例如，壁虎式粘合材料。

粘合材料30也可用于卫生巾，例如，在美国专利5,681,303“具有折边和应力消除装置的卫生巾”，1997-10-28授予Mills等人，在此将其符合本文的内容收作参考。特别应注意美国专利5,681,303的图2、3和4，其中中心垫和摆片粘合剂或者二者可用壁虎式粘合材料30替代，以提供在内裤上改进的贴合。还可设保护性剥离纸和薄膜，若要求的话，以保护粘合材料30，当不用时。也可作为卫生巾的单个包装的剥离衬被公开在美国专利4,556,146中，授予Swanson等人，和在PCT出版物WO 91/18574中，1991-11-12发表。

可因采用壁虎式粘合材料而得益的女性护理产品的另一种构型被表示在美国专利4,917,697中，1990-04-17授予Osborn，III等人。壁虎式粘合技术针对此种制品的因地制宜方案图示在图8中。

吸收制品80(这里，是卫生巾)要使用时，可揭下任何剥离衬(若有的话)，然后将吸收制品80放在裤子81中如图8所示。位于吸收制品80的外包覆层与体侧衬里102之间的中心吸收剂垫312的中心，被置于裤子81的裆部86中，使中心吸收剂垫312的一端朝裤子的前部340延伸，同时另一端朝后部342延伸，其中外包覆层100与可在中心裆部86的内表面相接触。粘合材料30的中央部分使中心吸收剂垫312保持在正确位置。折边324和324′的远端分别围绕着侧边缘346和346′折叠。壁虎式粘合材料30′、30″的补丁作为摆片(＝折边)搭扣以便将侧边定位。于是，侧边324和324′各自围绕自身连同一部分裤子，包括夹在其间的折边346和346′。摆片(＝折边)围绕着由裆区86中裤子81的边缘规定的折叠线349折叠过来。如图所示，粘合材料30的中心段配置在，中心吸收剂垫213底下的吸收制品80外包覆层100与裤子81的体侧表面之间，同时摆片324、324′上的粘合材料30′、30″的补丁是裤子81的衣服侧，其中一个补丁粘合材料30′抵住裤子81本身，从而将它连接到摆片324′上，而另一粘合材料30″补丁则将摆片324连接到另一摆片324′上。粘合材料30′、30″可朝上延伸或者靠近摆片的远端边缘278、278′，若要求的话。

许多具有折边的其它卫生巾实施方案发表在文献中。例如，具有折边的卫生巾公开在美国专利4,687,478中，题为”具有折边、一定形状的卫生巾“该专利于1987-08-18授予van Tilburg；美国专利4,608,047，题为“卫生巾的固定措施”中，该专利于1986-08-26授予Mattingly；美国专利4,589,876，题为“卫生巾”，该专利于1986-05-20授予Van Tilburg；美国专利4,285,343，题为“卫生巾”，该专利于1981-08-25授予McNair；美国专利3,397,697，题为“内裤用一次性卫生屏蔽”，该专利于1968-08-20授予Richard；和美国专利2,787,241，题为“卫生巾”，该专利于1957-04-02授予Clark。

壁虎式粘合材料还可用于固定无折边吸收制品，例如，卫生巾和内裤的裤衬。在此种工况中，通常被施加到吸收制品一侧的压敏粘合剂或非滑移材料可用壁虎式粘合材料30替代或补充。无折边卫生巾和裤衬公开在美国专利4,834,739“具有防滑移涂层以便将器件定位的外部女性保护器件”，1989-05-30授予Linker，III等人，和美国专利5,011,480，“具有用于将制品定位的非织造布摩擦表面的吸收制品及其使用方法”，1991-04-30授予Gossens等人。

清洁制品

本发明粘合材料还可用于改善其它一次性制品的固定，例如，除尘装置用的清洁片材、干抹布和湿拖把，包括Procter and Gamble(辛辛纳提，俄亥俄)的SWIFFER牌清洁制品，例如，SWIFFERWetJet^TM以及相关的地板清洁制品。壁虎式材料还能将海绵、拖把头和清洁布高效地固定到重复使用的头和柄上。

可结合壁虎式粘合材料的范例一次性清洁片材公开在美国专利6,561,354中，“可用作清洁片材的新颖三维结构包”2003-05-13授予Fereshtehkhou等人；WO 01/41622，“具有非随机宏观三维特征的非穿孔的清洁片材”2001-06-14发表；WO 03/00104，“包含大量用于从表面去除碎屑的凸起的一次性清洁片材”，2003-01-03发表；WO98/52458，“可用作清洁片材的三维结构”，1998-11-26发表；和欧洲专利申请923902-A2，“清洁产品及其生产方法”，1999-06-23授予Abe等人。

本发明清洁制品的一个例子表示在图9A～9C中。这里，拖把400包括一次性拖把头包布基材430，它与拖把头402相配。拖把头包布基材430具有第一边缘418、第二边缘420，和外表面422。基材420可由一种或多种材料(理想地，可生物降解的)，优选适合发挥废物污染清除功能，并在本文下面和前面描述的。如图9C所示，拖把头包布基材430围绕拖把头402包裹，具有第一边缘418，它重叠在第二边缘420上并由壁虎式搭扣412定位，搭扣位于基材的与外表面422相反的一面上的第一边缘418附近，并且可贴合到位于外表面422上的第二边缘420附近的接触材料补丁414上。接触材料可以，若要求的话，与拖把头基材430相同(即，就是基材430的一部分，没有另外的材料加入)或者可包含固定在基材430上的另外的材料层。手柄孔416有利于包围手柄404的适配，手柄孔是通过安装板406被固定在拖把头402上的，而安装板是由螺钉、铆钉或其它连接手段固定在拖把头402上的。一种废物污染传感器440，如同在美国专利6,501,002中所述，可结合到基材430朝外表面的至少一部分中或表面上。

图10A和10B画出类似于图9的另一种拖把400的例子，但其中一次性拖把头包布基材430是通过壁虎式粘合层428连接到拖把头402上的，因此拖把头包布基材430不再需要包裹拖把头402的主要部分，特别是不需要包裹在拖把头402的上侧442来达到固定，因为它被直接固定在拖把头402的下侧444上了。在图10A中，拖把头包布基材430可与拖把头402的下侧444基本上共伸长，没有材料包裹在拖把头前、后边缘446、448和上侧442上。由壁虎式粘合层428提供的结实却可拆卸的固定装置允许将拖把头包布基材430应用于抹灰和拖地面的操作中。

在图10B中，备有拖把头402，它具有斜切的前区450和斜切的后区452，拖把头包布基材430借助壁虎式粘合层428固定在其上。在此种例子中，拖把头402的前边缘446和后边缘448的一部分被拖把头包布基材430包裹，但不需要材料沿着拖把头402的上侧442全部包满，在那里，就清洁功能而论材料将被浪费了。因此，图10A和10B提供拖把头包布基材430使用的清洁材料的高效利用。

实例1

一个采用表面引发聚合生产合成刚毛的假想例子被表示在图11中。在部分“a”，4′-硝基-1，1′-联苯基-4-硫醇(NBT)在Au(III)上的自装配单分子层接受电子束照射。采用镂空的掩模保护表面的其余部分。在部分“b”，辐照产生层内交联和链端硝基基团变为氨基基团的转化，从而形成交联的4′-氨基-1，1′-联苯基-4-硫醇单分子层。在部分“c”，链端氨基基团被重氮化并以甲基丙二腈处理结果生成4′-偶氮甲基丙二腈-1，1′-联苯基-4-硫醇(cAMBT)的表面-键合单分子层。cAMBT起不对称偶氮引发剂的作用。最后，在部分“d”，乙烯基单体(苯乙烯)的表面-引发自由基聚合通过加热而开始。该自由基聚合导致仅在辐照区域生成聚合物层。由于表面键合的、不对称苯基偶氮烷基引发剂的分解，故聚合反应仅在表面而不在本体中引发。

实例2

在另一种假想实例中，粘合鬃毛被置于基材上，使它们隐藏在基材表面的谷和沟内(侧视图，见图12A)。这些沟旨在保护鬃毛避免在制造过程，例如，将吸收制品装配在一起的过程中受到污染。当使用时，粘合材料通过沿垂直于沟的方向适当的拉伸而被激活。这样的拉伸敞开了沟槽并使粘合鬃毛能够参与和安装表面(未画出)之间的相互作用。

另一个实例被表示在图12B中。在此例中，一块基材，其上安装着粘合鬃毛/刚毛，被层压到在不用时提供额外保护的薄膜71上。在此例中，激活的机制可以是沿垂直于沟槽的方向拉伸基材，从而导致保护性薄膜的破裂。这将释放出粘合鬃毛，使它们能够与安装表面相互作用。除了提供防污染的好处之外，图12A和图12B中表示的实例还具有不与不希望的表面如婴儿或看护人衣服等咬合的优点。

可以看出，以上实例的细节，仅为说明的目的给出，不应视为对本发明范围的限制。虽然在上面仅详细描述了少数几个本发明范例实施方案，但本领域技术人员很容易明白，许多修改方案都可能蕴藏在这些实例中，并且在实质上不偏离本发明的新颖公开内容和优点。例如，针对一种实例所描述的特征可以结合到任何其它本发明实例中。

因此，所有此类修改方案都应包括在本发明范围内，本发明范围由下面的权利要求及其等价物规定。另外，要指出，可设想出许多实施方案，它们虽不能达到某些实施方案，特别是优选实施方案的全部优点，但是缺乏某一特定优点并不一定意味着，这样的实施方案属于本发明范围之外。

当引入本发明或其优选实施方案的要素时，冠词“a”、“an”、“the”和“said”意指有一个或多个该要素。术语“包含”、“包括”和“具有”意在包容，意味着，除了所列举要素之外还可有另外的其它要素。

由于在不偏离本发明范围的条件下在以上构造中可演变出各种不同的修改，因此上面描述中包含的所有内容都应解释为说明性的，而不是用以限定。

Claims (23)

1.一种一次性吸收制品，包含纳米-制造固定手段，后者包含配置在基材上的粘合鬃毛，其中所述鬃毛能有效、粘附性地咬合在包含聚合物薄膜或纤维纤网的相对表面上。

2.一种包含壁虎式固定手段的一次性吸收制品，所述固定手段包括：基材、大量从所述基材上立起的粘合鬃毛，所述粘合鬃毛每根具有根段、中段和顶段，其高度介于约0.5μm～约8mm，例如约2μm～约1000μm，更具体地约2μm～500μm，更具体地约4μm～约200μm，最具体地约5μm～约100μm，其直径大于约0.05μm，例如约0.1μm～约50μm，更具体地约0.1μm～约10μm，进一步具体地约0.2μm～约5μm，更具体地约0.2μm～约2μm，最具体地约0.3μm～约1μm。

3.以上权利要求中任何一项的制品，其中所述固定手段还包含每平方毫米至少500根鬃毛的敛集密度。

4.以上权利要求中任何一项的制品，其中所述鬃毛还包含等于或大于约2的平均高度/直径之比，例如介于约3～约1000，更具体地约10～约200，进一步具体地约5～约100，最具体地约5～约50。

5.以上权利要求中任何一项的制品，其中所述鬃毛能有效、粘附性地咬合在包含聚合物薄膜或纤维纤网的相对表面上，其平均粘合力等于或大于10nN每根鬃毛，例如介于约20nN～约2000nN，尤其约40nN～约800nN。

6.以上权利要求中任何一项的制品，其中所述鬃毛端部有大量纤细末梢要素。

7.以上权利要求中任何一项的制品，其中所述鬃毛之间相距大于约1μm的至少第一距离，例如介于约1μm～约1000μm，尤其约1μm～约100μm，更具体地约1μm～约40μm，最具体地约2μm～约30μm。

8.以上权利要求中任何一项的制品，其中所述鬃毛之间的至少第一距离与所述鬃毛的直径的比值介于约3～约1000。

9.以上权利要求中任何一项的制品，其中所述鬃毛的高度与所述鬃毛的直径的比值介于约2～约1000。

10.以上权利要求中任何一项的制品，其中至少一根所述鬃毛是轴对称的。

11.以上权利要求中任何一项的制品，其中至少一根所述鬃毛包含轴对称的根部和压平的端部。

12.权利要求11的制品，其中所述压平端部的宽度与所述压平端部的厚度之比介于约2～约25。

13.权利要求11的制品，其中所述压平端部占到所述鬃毛的所述高度的约5％～约80％。

14.以上权利要求中任何一项的制品，其中至少一根所述鬃毛包含中空材料、微球、碳纳米管、沸石、具有空腔的分子或其组合。

15.以上权利要求中任何一项的制品，其中所述基材的厚度包含不同厚度的重复图案。

16.以上权利要求中任何一项的制品，其中所述涂层是金属氧化物。

17.以上权利要求中任何一项的制品，其中所述基材包含弹性材料。

18.以上权利要求中任何一项的制品，其中所述固定手段为可伸长的、弹性的、非弹性的或其组合。

19.以上权利要求中任何一项的制品，其中所述固定手段包含所述制品的部分侧缝。

20.以上权利要求中任何一项的制品，其中所述固定手段包含特征为一系列峰和谷的三维构形。

21.以上权利要求中任何一项的制品，其中所述鬃毛在被按压达到与相对表面接触之前一直受到防止被其它材料污染的保护。

22.以上权利要求中任何一项的制品，其中所述鬃毛用可揭去覆盖物保护。

23.以上权利要求中任何一项的制品，其中所述固定手段包含介于鬃毛组之间的基本无毛区。

Images