Сухие клеи
Иллюстрации
Показать всеСухой клей, включающий микроструктурную и наноструктурную поверхность и эластичную поверхность, имеющую твердость по Шору А около 60 или менее. При этом микроструктурная и наноструктурная поверхность и эластичная поверхность способны образовывать сухое клеевое сцепление при контакте друг с другом посредством обратимого механического зацепления эластичной поверхности в микропорах и нанопорах. Технический результат, достигаемый при использовании заявленного клея, обеспечивает повышение сухой адгезии при повышении толщины эластичной поверхности. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 табл., 27 ил., 15 пр.
Реферат
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Данная заявка испрашивает приоритет, в соответствии с 35 U.S.C. § 119, следующих предварительных заявок США:
- предварительная заявка США №61/485,700, поданная 13 мая 2011,
- предварительная заявка США №61/486,382, поданная 16 мая 2011,
- предварительная заявка США №61/486,951, поданная 17 мая 2011,
- предварительная заявка США №61/499,864, поданная 22 июня 2011 и
- предварительная заявка США №61/566,777, поданная 05 декабря 2011.
Все вышеуказанные документы включены в настоящей заявке в полном объеме посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к сухим клеям.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Металлы, стекло и пластмассы являются широко используемыми конструкционными материалами во многих коммерческих и промышленных отраслях. Поверхности этих материалов имеют широкий спектр отделки. Отделка этих поверхностей определяет текстуру материала, которая изменяется от высокоотполированной поверхности до визуально и/или ощутимо шероховатой поверхности. Кроме того, вышеупомянутые материалы являются нелипкими (т.е. неприлипающими) и требуют использования клея для соединения одной поверхности материала с другой.
[0003] Основываясь на способности геккона прилипать к большинству поверхностей под любым углом, во многих институтах проводились попытки разработать сухие клеи, имитирующие лопатообразные щетинки на подушечках стоп геккона. Гекконы могут мгновенно и неоднократно прикреплять и отсоединять свои фибриллярные подушечки стоп к различным поверхностям, не оставляя следов. Типичные подходы к получению такого сухого клея состояли в проектировании и изготовлении синтетических щетинок геккона. Однако щетинки геккона имеют сложную разветвленную структуру. Один геккон может иметь два миллиона щетинок на своих лапках. Каждая щетинка может разделяться на сотни лопатообразных кончиков. Эти лопатообразные кончики имеют около 200 нанометров в диаметре. Считается, что сила адгезии подушечек стоп геккона является результатом суммарного эффекта ванн-дер-ваальсовых сил между миллионами щетинок на стопах лапок в тесном взаимодействии с поверхностью, на которую взбирается геккон.
[0004] В другом аспекте, струйные принтеры стали повсеместным и незаменимым инструментом в домашних условиях и в небольших офисах. Недорогие струйные принтеры обычно используют краски на водной основе для печати на бумаге с покрытием или без покрытия. Качество изображений, напечатанных на мелованной бумаге с помощью струйного принтера, превышает порог зрительного восприятия и, таким образом, может конкурировать с фотографическими процессами с использованием галогенида серебра.
[0005] Однако существует ряд проблем и/или недостатков, связанных с использованием красок на водной основе. Первая проблема заключается в том, что эти краски являются водорастворимыми. Таким образом, изображения, напечатанные такими красками, могут быть неводостойкими. Небольшая капля воды может вызвать серьезное размытие информации на печатном изображении. Размытое изображение часто может быть необратимо повреждено и/или информация на изображении может быть навсегда утеряна.
[0006] Другая проблема, связанная с изображениями, напечатанными с помощью струйных принтеров, является архивной. Изображения, напечатанные с помощью струйного принтера, имеют ограниченный срок службы из-за низкой светостойкости красок. Краски на основе красителя, как правило, выцветают в течение относительно короткого промежутка времени. Кроме того, каждый цвет имеет тенденцию выцветать с разной скоростью, что приводит к изменению цветового баланса изображения.
[0007] В известном уровне техники водостойкость и/или светостойкость были улучшены при использовании красок на основе растворителей. Такие краски не растворяются в воде, и изображения, которые они производят, как правило, являются водостойкими и светостойкими. Однако основными компонентами в красках на основе растворителя являются летучие органические вещества (VOC). Эти VOC для изготовления таких красок являются экологически вредными.
[0008] Более экологически безопасным решением является ламинирование защитной пленки к печатному изображению. Ламинирующие пленки доступны в виде термически активированной пленки и/или чувствительной к давлению безнагревной пленки. Термически активированные пленки обычно содержат активирующийся при нагревании клей и применяются с использованием нагретого рулонного ламинатора для необратимого присоединения пленки к подложке. В таких процессах ламинирования с использованием горячего расплава толщина ламинирующей пленки ограничивается условиями теплопередачи. Это происходит потому, что полимеры, используемые для изготовления таких пленок, как правило, являются теплоизоляторами, которые не проводят хорошо тепло. Таким образом, толщина пленки будет ограничиваться, так как могут использоваться только пленки, достаточно тонкие для обеспечения необходимой теплопередачи, чтобы расплавить слой клея. Чувствительная к давлению пленка содержит чувствительный к давлению адгезив (клей), который защищен пленкой подложки, которая не прилипает к клею. Когда защитная пленка снимается, чувствительный к давлению клеевой слой наносится с помощью холодного рулонного ламинатора для необратимого присоединения пленки к подложке посредством клея.
[0009] Недостатком таких ламинирующих пленок является то, что они, как правило, требуют сложного оборудования для ламинирования с обеспечением требуемого тепла и/или давления, чтобы приклеить ламинирующую пленку к печатному изображению. Кроме того, скрепление между напечатанным изображением и ламинирующей пленкой является, как правило, постоянным, и, следовательно, пленка для ламинирования не может быть скорректирована или снята после завершения процесса ламинирования.
[0010] Настоящее описание ссылается на ряд документов, содержание которых включено в настоящей заявке в полном объеме посредством ссылки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0011] В соответствии с настоящим изобретением предлагается:
1. Сухой клей, включающий:
а. микроструктурную и наноструктурную поверхность и
b. эластичную поверхность, имеющую твердость по Шору А около 60 или менее, при этом микроструктурная и наноструктурная поверхность и эластичная поверхность способны образовывать сухое клеевое сцепление при контакте друг с другом.
2. Сухой клей по п.1, в котором эластичная поверхность имеет твердость по Шору А около 55, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20 или менее.
3. Сухой клей по п.1 или 2, в котором эластичная поверхность является поверхностью объекта, изготовленного из эластичного материала.
4. Сухой клей по п.1 или 2, в котором эластичная поверхность представляет собой слой эластичного материала отдельно или на подложке.
5. Сухой клей по п.1 или 2, в котором эластичная поверхность состоит из вкраплений эластичного материала на подложке.
6. Сухой клей по п.4 или 5, в котором подложка имеет полимерную поверхность, такую как поверхность, изготовленная из PET, поверхность бумаги, металлическую поверхность.
7. Сухой клей по п.5, в котором подложка имеет микроструктурную и наноструктурную поверхность, при этом сухой клей является самоклеящимся.
8. Сухой клей по любому из пп.3-7, в котором эластичный материал представляет собой полимер.
9. Сухой клей по п.8, в котором полимер представляет собой термопластичный эластомер или сшитый эластомер.
10. Сухой клей по п.9, в котором полимер представляет собой силиконовый эластомер, силиконовый каучук, стирол-изопреновый эластомер, стирол-бутадиеновый эластомер, стирол-этиленовый/бутилен-стирольный эластомер, стирол-этиленовый/пропилен-стирольный эластомер этилен-бутадиен-стирольный эластомер, силоксановый полимер или полиизоцианат.
11. Сухой клей по любому из пп.1-10, в котором эластичная поверхность и/или микроструктурная и наноструктурная поверхность находятся на подложке из обычного клея.
12. Сухой клей по любому из пп.1-11, в котором микроструктурная и наноструктурная поверхность имеет показатель шероховатости, среднее арифметическое отклонение профиля (Ra), в диапазоне от около 0,2 мкм до около 3,0 мкм, от около 0,2 мкм до около 1,5 мкм, от около 0,25 мкм до около 1,5 мкм или от около 0,2 мкм до около 0,7 мкм.
13. Сухой клей по любому из пп.1-12, в котором микроструктурная и наноструктурная поверхность имеет средний шаг неровностей профиля (RSm) от около 20 мкм до около 2000 мкм, от около 20 мкм до около 1500 мкм, от около 20 мкм до около 1000 или от около 20 около 500 мкм.
14. Сухой клей по любому из пп.1-13, в котором микроструктурная и наноструктурная поверхность представляет собой металлическую поверхность, поверхность стекла, поверхность бумаги или полимерную поверхность, которые несут микроструктуры и наноструктуры.
15. Сухой клей по любому из пп.1-13, в котором микроструктурная и наноструктурная поверхность состоит из микроструктурных и наноструктурных вкраплений на подложке.
16. Сухой клей по п.15, в котором подложка имеет металлическую поверхность, поверхность стекла, поверхность бумаги, полимерную поверхность.
17. Сухой клей по п.16, в котором подложка выполнена из алюминия.
18. Сухой клей по п.16, в котором подложка представляет собой фотобумагу для печати.
19. Сухой клей по п.16, в котором подложка представляет собой лист полиэтиленфталата или винила, такой как лист ПВХ.
20. Сухой клей по любому из пп.1-6 и 8-13, в котором микроструктурная и наноструктурная поверхность состоит из микроструктурных и наноструктурных вкраплений на подложке, при этом подложка является эластичной поверхностью и сухой клей является самоклеящимся.
21. Сухой клей по любому из пп.1, 2, 5, 6, 8-13 и 15-19, в котором микроструктурная и наноструктурная поверхность состоит из вкраплений микроструктур и наноструктур на подложке и в котором подложка состоит из вкраплений эластичного материала, размещенных в других местах на указанной подложке, и при этом сухой клей является самоклеящимся.
22. Сухой клей по п.21, в котором подложка представляет собой пластиковую поверхность, такую как поверхность PET пленки, металлическую поверхность или поверхность бумаги, которая необязательно находится на подложке из слоя пластика.
23. Микроструктурная и наноструктурная поверхность для сухой адгезии к эластичной поверхности, имеющей твердость по Шору А около 60 или менее, при этом микроструктурная и наноструктурная поверхность способна образовывать сухое клеевое сцепление при контакте с эластичной поверхностью.
24. Микроструктурная и наноструктурная поверхность по п.23, в котором микроструктура и наноструктура такова, как она определена в любом из пп.1 и 11-19, и/или эластичная поверхность такова, как она определена в любом из пп.1-6 и 8 и 10.
25. Эластичная поверхность, имеющая твердость по Шору А около 60 или менее, для сухой адгезии к микроструктурной и наноструктурной поверхности, при этом эластичная поверхность способна образовывать сухое клеевое сцепление при контакте с микроструктурной и наноструктурной поверхностью.
26. Эластичная поверхность по п.25, в котором микроструктура и наноструктура такова, как она определена в любом из пп.1 и 11-19, и/или эластичная поверхность такова, как она определена в любом из пп.1-6 и 8 и 10.
27. Использование микроструктурной и наноструктурной поверхности в соответствии с любым из пп.1 и 11-19 в качестве подложки для сухой адгезии к эластичной поверхности в соответствии с любым из пп.1-6 и 8 и 10.
28. Использование эластичной поверхности в соответствии с любым из пп.1-6 и 8 и 10 в качестве подложки для сухой адгезии к микроструктурной и наноструктурной поверхности в соответствии с любым из пп.1 и 11-19.
29. Сухой самоклеящийся клей, включающий:
а. микроструктурную и наноструктурную поверхность и
b. эластичную поверхность, имеющую твердость по Шору А около 60 или менее, при этом микроструктурная и наноструктурная поверхность и эластичная поверхность способны образовывать сухое клеевое сцепление при контакте друг с другом, в котором микроструктурная и наноструктурная поверхность и эластичная поверхность каждая занимают один или более участков на одной и той же физической поверхности.
30. Сухой самоклеящийся клей по п.29, в котором микроструктурная и наноструктурная поверхность и эластичная поверхность каждая занимают один участок той же физической поверхности.
31. Сухой самоклеящийся клей по п.29, в котором микроструктурная и наноструктурная поверхность и эластичная поверхность каждая занимают множество отдельных участков той же физической поверхности.
32. Сухой самоклеящийся клей по п.29 или 31, в котором диапазон(-ы) размеров участка(-ков) составляет от около 1 мкм до около 5 мм.
33. Сухой самоклеящийся клей по любому из пп.29-32, включающий один или более эластичный участок(-тки), размещенный на микроструктурной и наноструктурной поверхности.
34. Сухой самоклеящийся клей по п.33, в котором микроструктурная и наноструктурная поверхность представляет собой металлическую поверхность, поверхность бумаги или полимерную поверхность.
35. Сухой самоклеящийся клей по п.33, в котором металлическая поверхность представляет собой поверхность алюминия.
36. Сухой самоклеящийся клей по п.33, в котором поверхность бумаги представляет собой фотобумагу для печати.
37. Сухой самоклеящийся клей по п.33, в котором полимерная поверхность представляет собой поверхность полиэтиленфталата или винила, такую как поверхность ПВХ.
38. Сухой самоклеящийся клей по любому из пп.33-37, включающий множественные отдельные эластичные участки, расположенные на расстоянии на микроструктурной и наноструктурной поверхности.
39. Сухой самоклеящийся клей по п.38, в котором соотношение общей площади, занимаемой эластичными участками, к общей площади, занимаемой микроструктурной и наноструктурной поверхностью в промежутках между эластичными участками, составляет 1:1,1 или более.
40. Сухой самоклеящийся клей по любому из пп.29-32, включающий один или более микроструктурный и наноструктурный участок(-тки), размещенные на эластичной поверхности.
41. Сухой самоклеящийся клей по п.40, включающий множественные отдельные микроструктурные и наноструктурные участки, расположенные на расстоянии на эластичной поверхности.
42. Сухой самоклеящийся клей по п.41, в котором соотношение общей площади, занимаемой микроструктурными и наноструктурными участками, к общей площади, занимаемой эластичной поверхностью в промежутках между микроструктурными и наноструктурными участками, составляет 1:1,1 или больше.
43. Сухой самоклеящийся клей по любому из пп.29-32, включающий один или более микроструктурный и наноструктурный участок(-тки) и один или более эластичный участок(-тки), размещенные на поверхности подложки.
44. Сухой самоклеящийся клей по п.43, в котором поверхность подложки представляет собой поверхность пластика, такую как поверхность PET пленки, металлическую поверхность или поверхность бумаги, которая необязательно находится на подложке из слоя пластика.
45. Сухой самоклеящийся клей по любому из пп.29-44, находящийся на подложке из обычного клея.
46. Сухой самоклеящийся клей по любому из пп.29-45, в котором эластичная поверхность имеет твердость по Шору А около 55, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20 или менее.
47. Сухой самоклеящийся клей по любому из пп.29-46, в котором эластичная поверхность включает полимер.
48. Сухой самоклеящийся клей по п.47, в котором полимер, входящий в состав эластичной поверхности, представляет собой термопластичный эластомер или сшитый эластомер.
49. Сухой самоклеящийся клей по п.48, в котором полимер, входящий в состав эластичной поверхности, представляет собой силиконовый эластомер, силиконовый каучук, стирол-изопреновый эластомер, стирол-бутадиеновый эластомер, стирол-этиленовый/бутилен-стирольный эластомер, стирол-этиленовый/пропилен-стирольный эластомер, этилен-бутадиен-стирольный эластомер, силоксановый полимер или полиизоцианат.
50. Сухой самоклеящийся клей по любому из пп.29-49, в котором микроструктурная и наноструктурная поверхность имеет показатель шероховатости, среднее арифметическое отклонение профиля (Ra), в диапазоне от около 0,2 мкм до около 3,0 мкм, от около 0,2 мкм до около 1,5 мкм, от около 0,25 мкм до около 1,5 мкм или от около 0,2 мкм до около 0,7 мкм.
51. Сухой самоклеящийся клей по любому из пп.29-50, в котором микроструктурная и наноструктурная поверхность имеет средний шаг профиля неровностей (RSm) от около 20 мкм до около 2000 мкм, от около 20 мкм до около 1500 мкм, от около 20 мкм до около 1000 или от около 20 окло 500 мкм.
52. Крепежная деталь, содержащая сухой клей в соответствии с любым из пп.1-22, поверхность в соответствии с любым из пп.23-26 или сухой самоклеящийся клей в соответствии с любым из пп.27-51.
53. Игра или игрушка, содержащая сухой клей в соответствии с любым из пп.1-22, поверхность в соответствии с любым из пп.23-26 или сухой самоклеящийся клей в соответствии с любым из пп.57-51.
54. Щит для отображения рекламного объявления, имеющий эластичную поверхность в соответствии с любым из пп.1-26 с его обратной стороны, имеющий микроструктурную и наноструктурную поверхность в соответствии с любым из пп.1-26, при этом эластичная поверхность способна образовывать сухое клеевое сцепление при контакте с микроструктурной и наноструктурной поверхностью.
55. Щит по п.54, в котором микроструктурная и наноструктурная поверхность представляет собой алюминиевую поверхность.
56. Щит по п.54 или 55, в котором рекламное объявление включает пластиковый лист с изображением и/или надписями на лицевой стороне и эластичную поверхность с его обратной стороны.
57. Стенд для крепления экрана,
стенд и экран каждый имеют сухую самоклеящуюся поверхность в соответствии с любым из пп.27-51, или
стенд содержит одну эластичную поверхность, как определено в любом из пп.1-26, и микроструктурную и наноструктурную поверхность, как определено в любом из пп.1-26, а экран содержит другую эластичную поверхность и микроструктурную и наноструктурную поверхность.
58. Игра с дротиками, содержащая мишень, напечатанную на микроструктурной и наноструктурной поверхности в соответствии с любым из пп.1-26, и один или более дротиков, имеющих наконечник, выполненный из эластичного материала и имеющий эластичную поверхность в соответствии с любым из пп.1-26.
59. Игра со стрельбой, содержащая микроструктурную и наноструктурную поверхность в соответствии с любым из пп.1-26, встроенную в предмет одежды, и один или более снарядов, имеющих эластичную поверхность в соответствии с любым из пп.1-26.
60. Ламинирующая пленка для ламинирования микроструктурной и наноструктурной поверхности, где ламинирующая пленка имеет эластичную поверхность с твердостью по Шору А около 60 или менее, при этом эластичная поверхность способна образовывать сухое клеевое сцепление при контакте с микроструктурной и наноструктурной поверхностью.
61. Ламинирующая пленка по п.60, в которой эластичная поверхность представляет собой поверхность эластичного слоя, расположенного на базовом слое.
62. Ламинирующая пленка по п.60, в которой эластичная поверхность включает вкрапления эластичного материала, расположенные на базовом слое.
63. Ламинирующая пленка по п.61 или 62, в которой базовый слой представляет собой полимерную пленку, такую как РЕТРЕТ пленка.
64. Ламинирующая пленка по любому из пп.60-63, в которой эластичная поверхность имеет твердость по Шору А около 55, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20 или менее.
65. Ламинирующая пленка по любому из пп.60-64, в которой эластичная поверхность включает полимер.
66. Ламинирующая пленка по п.65, в которой полимер, входящий в состав эластичной поверхности, представляет собой термопластичный эластомер или сшитый эластомер.
67. Ламинирующая пленка по п.66, в которой полимер, входящий в состав эластичной поверхности, представляет собой силиконовый эластомер, силиконовый каучук, стирол-изопреновый эластомер, стирол-бутадиеновый эластомер, стирол-этиленовый/бутилен-стирольный эластомер, стирол-этиленовый/пропилен-стирольный эластомер, этилен-бутадиен-стирольный эластомер, силоксановый полимер или полиизоцианат.
68. Ламинирующая пленка по любому из пп.60-67, в которой микроструктурная и наноструктурная поверхность представляет собой поверхность бумаги.
69. Ламинирующая пленка по п.68, в которой поверхность бумаги представляет собой поверхность фотобумаги для печати.
70. Способ изготовления микроструктурной и наноструктурной поверхности, включающий создание микроструктур и наноструктур на поверхности.
71. Способ по п.70, в котором микроструктуры создают путем механического зернения, химического зернения, электролитического зернения, плазменного зернения, путем растяжения пластичного материала, содержащего нанодобавки, или их комбинацией.
72. Способ по п.70 или 71, в котором наноструктуры создают путем электролитического анодирования, путем введения нанопористого материала и/или материала из наночастиц или путем селективной экстракции фазы в материале с разделившимися фазами.
73. Способ по любому из пп.70-72, дополнительно включающий создание функциональных групп на микроструктурной и наноструктурной поверхности.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ
[0012] На прилагаемых рисунках:
[0013] Фиг.1 представляет собой снимок, полученный с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM), микроструктурной и наноструктурной поверхности алюминия в соответствии с Примером 1;
[0014] Фиг.2 представляет собой снимок, полученный с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM), микроструктурной и наноструктурной поверхности алюминия в соответствии с Примером 2;
[0015] Фиг.3 представляет собой снимок, полученный с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM), микроструктурной и наноструктурной поверхности алюминия в соответствии с Примером 3;
[0016] Фиг.4 представляет собой снимок, полученный с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM), микроструктурной и наноструктурной поверхности алюминия в соответствии с Примером 4;
[0017] Фиг.5 представляет собой снимок, полученный с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM), микроструктурной и наноструктурной поверхности полиэтилентерефталата в соответствии с Примером 6;
[0018] Фиг.6 представляет собой блок-схему процесса создания микроструктур и наноструктур на поверхности в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения;
[0019] Фиг.7 представляет собой блок-схему процесса создания микроструктур и наноструктур на поверхности алюминия в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения;
[0020] Фиг.8 (А-С) демонстрирует сухие самоклеящиеся клеи в соответствии с различными вариантами изобретения;
[0021] Фиг.9 демонстрирует сухой самоклеящийся клей в соответствии с вариантом изобретения;
[0022] Фиг.10 демонстрирует сухой самоклеящийся клей в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения;
[0023] Фиг.11 демонстрирует сухой самоклеящийся клей в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения;
[0024] Фиг.12 демонстрирует сухой самоклеящийся клей в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения;
[0025] Фиг.13 демонстрирует двухслойную пленку для ламинирования в соответствии с вариантом осуществления изобретения;
[0026] Фиг.14 демонстрирует четырехслойную пленку для ламинирования в соответствии с вариантом осуществления изобретения;
[0027] Фиг.15 представляет собой фотографию, демонстрирующую адгезию трех предметов тороидальной формы, изготовленных из эластичного материала, на вертикально удерживаемой подложке с микроструктурной и наноструктурной поверхностью в соответствии с изобретением;
[0028] Фиг.16 представляет собой фотографию, демонстрирующую адгезию четырех предметов тороидальной формы, изготовленных из эластичного материала, на той же подложке, что и на Фиг.15, но удерживаемой перевернутой лицом вниз;
[0029] Фиг.17 представляет собой фотографию, демонстрирующую адгезию четырех предметов тороидальной формы, изготовленных из эластичного материала, на другой подложке с микроструктурной и наноструктурной поверхностью в соответствии с изобретением;
[0030] Фиг.18 представляет собой фотографию, демонстрирующую адгезию четырех предметов тороидальной формы и одного нитеобразного предмета, изготовленных из эластичного материала, на той же подложке, что и на Фиг.17, но удерживаемой перевернутой лицом вниз;
[0031] Фиг.19 представляет собой фотографию, демонстрирующую адгезию четырех предметов тороидальной формы, изготовленных из эластичного материала, на другой вертикально удерживаемой подложке с микроструктурной и наноструктурной поверхностью в соответствии с Примером 6;
[0032] Фиг.20 представляет собой фотографию, демонстрирующую подложку из Фиг.19, несущую четыре предмета тороидальной формы, которые могут держаться при поддерживании одного из предметов;
[0033] Фиг.21 представляет собой фотографию, демонстрирующую, как один из изобретателей тянет, чтобы удалить один из четырех предметов тороидальной формы с поверхности подложки Фиг.19 и 20;
[0034] Фиг.22 представляет собой фотографию, демонстрирующую адгезию четырех предметов тороидальной формы, изготовленных из эластичного материала, на другой вертикально удерживаемой подложке с микроструктурной и наноструктурной поверхностью в соответствии с изобретением;
[0035] Фиг.23 (A-F) демонстрирует использование сухого самоклеящегося листа в соответствии с Примером 8;
[0036] Фиг.24 (A-D) демонстрирует использование сухого самоклеящегося листа в соответствии с Примером 9;
[0037] Фиг.25 (А-Е) демонстрирует использование сухого самоклеящегося листа в соответствии с Примером 10;
[0038] Фиг.26 (A-D) демонстрирует использование мишени для дротиков и дротиков в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;
[0039] Фиг.27 (А-С) демонстрирует использование мишени для дротиков и дротиков в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0040] Теперь настоящее изобретение будет описано подробно со ссылкой на варианты его осуществления, которые проиллюстрированы на прилагаемых рисунках. В последующем описании многочисленные конкретные детали изложены для того, чтобы обеспечить полное понимание настоящего изобретения. Однако специалистам в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение может быть осуществлено без некоторых или всех этих конкретных деталей. В других примерах стадии и/или устройства хорошо известных процессов не описаны подробно, чтобы излишне не затруднять понимание настоящего изобретения.
[0041] В соответствии с настоящим изобретением предлагается сухой клей, содержащий микроструктурную и наноструктурную поверхность (также называемую в дальнейшем «структурная поверхность»), и эластичную поверхность, имеющую твердость по Шору А около 60 или менее; при этом структурная поверхность и эластичная поверхность способны образовывать сухое клеевого сцепление при контакте друг с другом.
[0042] В варианте осуществления, настоящее изобретение относится к микроструктурным и наноструктурным поверхностям для сухой адгезии к эластичной поверхности, имеющей твердость по Шору А около 60 или менее. Эти структурные поверхности способны образовывать сухое клеевого сцепление при контакте с эластичной поверхностью. Настоящее изобретение также относится к способам получения таких структурных поверхностей. Настоящее изобретение также относится к использованию микроструктурной и наноструктурной поверхности в качестве подложки для сухой адгезии к эластичной поверхности.
[0043] В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к сухим самоклеящимся клеям на основе сухого клея изобретения. В этих сухих самоклеящихся клеях структурная поверхность и эластичная поверхность каждая расположены на одной или более различных областях одной и той же физической поверхности. Таким образом, сухой самоклеящийся клей содержит поверхность с одним или более микроструктурными и наноструктурными участками (также называемые в дальнейшем «структурные участки») и одним или более эластичными участками, где эластичные участки имеют твердость по Шору 60 или менее. В сухом самоклеящемся клее структурные участки способны образовывать сухое клеевого сцепление при контакте с эластичными участками.
[0044] В еще одном варианте осуществления изобретения предлагается также ламинирующая пленка на основе сухого клея согласно изобретению. Ламинирующая пленка содержит эластичную поверхность, имеющую твердость по Шору около 60 или менее, для ламинирования микроструктурной и наноструктурной поверхности. Эта эластичная поверхность способна образовывать сухое клеевое сцепление при контакте со структурной поверхностью, подлежащей ламинированию.
[0045] В других вариантах настоящее изобретение относится к различным применениям вышеуказанного.
[0046] Следует отметить, что такие формулировки, как «микроструктурная и наноструктурная поверхность» и «эластичная поверхность» не обязательно означают, что вся поверхность является микроструктурной и наноструктурной или эластичной. Скорее, как будет показано ниже, только один большой или несколько небольших участков поверхности могут быть микроструктурными и наноструктурными или эластичными. Это имеет место особенно для сухого самоклеящегося клея, но также сухого клея, микроструктурных и наноструктурных поверхностей для сухой адгезии и ламинирующих пленок. В настоящей заявке, если не указано иное, «микроструктурная и наноструктурная поверхность» (или «структурная поверхность») и «эластичная поверхность» означают поверхности, которые полностью или только частично микроструктурны и наноструктурны или эластичны, соответственно.
[0047] Следует также отметить, что микроструктурная и наноструктурная поверхность и эластичная поверхность могут просто находиться на подложке, это в случае фотобумаги для печати или алюминиевого листа, модифицированного для образования микроструктур и наноструктур (см. ниже более подробно), или они могут быть поверхностью объекта, например эластичная поверхность может быть поверхностью объекта, изготовленного из эластичного материала.
[0048] В настоящей заявке «сухая адгезия» является адгезией, при которой не используется обычный клей. Не используется никакой клей, эпокси или другой липкий материал. Не будучи связанными какой-либо теорией, полагают, что эластичный материал прилипает к микроструктурной и наноструктурной поверхности вследствие физических (например ван-дер-ваальсовых) и/или химических взаимодействий между микроструктурами и наноструктурами и эластичной поверхностью, которая, будучи эластичной, согласовывается с рельефностью структурной поверхности, с образованием обратимого механического сцепления. Таким образом, когда эластичный материал приводят в физический контакт со структурной поверхностью, между ними мгновенно образуется клеевое сцепление. Эта связь обратима и поверхности могут быть отделены друг от друга.
[0049] В вариантах осуществления, отделение не является разрушительным и/или не оставляет следов. Это может быть в случае, например, когда структурная поверхность изготовлена из износостойкого материала, который не образует никаких частиц, и когда прочность на разрыв эластичного материала является достаточно высокой, чтобы не оставлять никаких следов. В этих вариантах процессы прилипания и отлипания являются полностью обратимыми и могут, таким образом, повторяться большое количества раз.
[0050] В других вариантах отделение не является полностью неразрушительным и/или без оставления следов. Это может быть в случае, когда структурной поверхностью является фотобумага для печати, имеющая одно или более хрупкое покрытие. В таких случаях изобретателями было отмечено, что отлипание может приводить к некоторому отделению хрупкого покрытия. При повторных прилипании и отлипании покрытие повреждается и уменьшается сила адгезии. Таким образом, процессы прилипания и отлипания не являются полностью обратимыми и в некоторой мере разрушительны. Тем не менее, прилипание и отлипание может быть повторено, но не очень большое число раз. Такие варианты осуществления, однако, полезны при использовании, когда не требуется многократно приклеивать и отклеивать поверхности друг от друга. Это тот случай, когда эластичная поверхность используется в качестве ламинирующей пленки для ламинирования структурной поверхности.
[0051] Слова и изображения могут быть написаны или нарисованы с использованием, например маркера, или они могут быть напечатаны на нескольких вариантах микроструктурной и наноструктурной поверхности, эластичной поверхности и поверхности сухого самоклеящегося клея.
[0052] Как правило, чем толще эластичная поверхность, тем сильнее будет сухая адгезия. Кроме того, чем ниже значение по Шору А эластичной поверхности, тем сильнее будет сухая адгезия.
Эластичная поверхность
[0053] В настоящей заявке «эластичная» поверхность или материал означают поверхность или материал с относительно низким модулем упругости, так что она способна деформироваться и согласовываться с другой формой. В вариантах осуществления эластичная поверхность или материал имеют твердость по Шору А 60 или менее, предпочтительно около 55, 50, 45, 40, 35, 30 или 25 или менее. В этих или других вариантах осуществления эластичный материал или поверхность имеют твердость по Шору А 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 или 55 или более.
[0054] В вариантах осуществления эластичная поверхность выполнена из органического и/или неорганического материала. Неограничивающие примеры таких материалов включают полимеры, такие как термопластичные полимеры, термопластичные эластомеры и сшитые эластомеры. Подходящие полимеры включают, но не ограничиваются ими, природный полиизопрен, синтетический полиизопрен, полибутадиен, полихлоропрен, бутиловый каучук, стирол-бутадиеновый каучук, нитрильный каучук, этилен-пропиленовый каучук, эпихлоргидриновый каучук, полиакриловый каучук, силиконовый каучук, фторсиликоновый каучук, фторэластомеры, перфторэластомеры, простые полиэфиры блок амиды, хлорсульфированный полиэтилен, этилен-винилацетат, силиконовый эластомер, полиуретановый эластомер, диметилсилоксановые полимеры с концевьми аминопропильными группами, стирол-этилен/пропилен-стирол (SEPS) термопластичный эластомер, стирол-этилен/бутилен-стирол (SEBS) термопластичный эластомер, стирол-изопрен-стирол (SIS) термопластичный эластомер, стирол-бутадиен-стирол (SBS) термопластичный эластомер и/или термопластичный эластомер стирол-этилен/бутадиен-стирол с привитым малеиновым ангидридом.
[0055] В таблице I приведены неограничивающие примеры термопластичных эластомеров вместе с некоторыми из их физических свойств. Термопластичные эластомеры перечислены с их твердостью (по Шору А), удлинением при разрыве (%) и/или прочностью при растяжении (фунтов на квадратный дюйм). Термопластичные полимеры Kraton доступны через компанию Kraton Polymers в Хьюстоне, штат Техас. Техническое описание этих полимеров доступно через веб-сайт www.kraton.com и включено в настоящее описание посредством ссылки.
[0057] В таблице II приведены неограничивающие примеры сшитых эластомеров вместе с некоторыми из их физических свойств. Сшитые эластомеры перечислены с их твердостью (по Шору А), удлинением при разрыве (%), прочностью при растяжении (фунтов на квадратный дюйм) и прочностью при раздирании (кН/м). Силиконовые эластомеры доступны через компанию Dow Coming. Техническое описание этих полимеров доступно специалистам через веб-сайт www.dowcorning.com и включено в настоящее описание посредством ссылки.
[0059] Другим примером эластичного материала является QLE1031, термоотверждаемый силиконовый эластомер, доступный от компании Quantum Silicones, штат Вирджиния, США. Техническое описа