專利名稱：用于潮濕及干燥用途的摩擦控制制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在潮濕及干燥的條件下具有舒適及柔軟的手感、高的摩擦性能、以及良好的性能的摩擦控制制品。
背景技術(shù)：
開發(fā)提高抓握和防滑的表面一般集中在制品的材料及表面外形。普通的材料包括天然及合成橡膠、苯乙烯嵌段共聚物、膠乳、乙烯-乙酸乙烯酯、乙丙橡膠、聚氨酯、聚酯共聚物、聚酰亞胺等。表面外形可以由平滑到具有放大的抓握結(jié)構(gòu)。
美國專利No.3,585,101公開了一種柔軟的、延展的撓性材料，如鋁、黃銅、塑料等的薄片，它壓有滾花圖案以提供改善的抓握表面?？墒褂谜澈蟿⒃撈┘釉诠腆w物上。
美國專利No.4,488,918公開了具有非滑表面的塑料膜，它包含由與塑料膜共擠出并與其粘合的第二熱塑性材料而形成的有間距的、無規(guī)則的圖案的硬峰和凸紋。該表面具有較高的、尖銳的、無規(guī)則的塑料峰和凸紋的圖案，這些峰和凸紋足夠尖銳、堅(jiān)硬及粗糙，以與其它表面機(jī)械嚙合。
美國專利No.5,234,740公開了具有帶結(jié)構(gòu)的表面的滑動控制表面。該帶結(jié)構(gòu)的表面包括凸起，一般是三棱錐的陣列。該專利公開了可施加于體育器械(如壘球球棒、高爾夫球棍、網(wǎng)球拍、短拍壁球拍、壁球拍、羽毛球拍)的手柄，以及工具手柄的薄片。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及在潮濕及干燥的條件下都具有舒適及柔軟的手感、高的摩擦性能和良好的抓握性能的改善的摩擦控制或抓握表面。該抓握表面是柔軟的帶微結(jié)構(gòu)的表面，它具有由熱塑性彈性體制造的各種形狀的撓性直立桿的陣列。桿的尺寸、空間分布、撓性、桿陣列圖案、以及彈性體材料的性能，都會對潮濕及干燥條件下表面柔軟的手感、振動阻尼、以及抓握性能產(chǎn)生影響。本摩擦或滑動控制表面的各種實(shí)施方式可包括微通道、吸收層和親水/疏水區(qū)域，這些都用于將流體從直立桿中引出，使之干燥，并且即使在潮濕的條件下，也提供高的摩擦性能。本滑動控制制品可以呈片狀結(jié)構(gòu)，如可施加在另一制品上的包層?；蛘?，可將滑動控制制品結(jié)合入各種模塑或生產(chǎn)的制品中，包括用于高爾夫球棍、棒球球棒、球拍、自行車車把、運(yùn)動器械、家用制品、建筑及手術(shù)工具的運(yùn)動手柄、用于游泳池防滑面板、跳水板、浴缸的非滑行走表面中。
在一個實(shí)施方式中，滑動控制制品包含一背襯層，它具有至少15.5根桿/cm2(每平方英寸100根桿)、更一般是至少54根桿/cm2(每平方英寸350根桿)的陣列的第一表面和第二表面。至少一部分直立桿的外表面是彈性材料。桿的高寬比(桿高度桿直徑)至少為1.25、更好至少為1.5、再好至少為2.0、最好大于3.0。當(dāng)干燥時，第一表面的靜摩擦系數(shù)至少為0.6，當(dāng)潮濕時，靜摩擦系數(shù)在干燥時的靜摩擦系數(shù)的20％以內(nèi)。因此，當(dāng)存在水分時，摩擦性能不會大幅度地降低。當(dāng)與另一滑動控制表面接合時，第一表面的剝離強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度基本上為0。
在一個實(shí)施方式中，包含彈性材料的直立桿陣列也形成在第二表面上。當(dāng)干燥時，第二表面的靜摩擦系數(shù)至少為0.6，當(dāng)潮濕時，靜摩擦系數(shù)在干燥時的靜摩擦系數(shù)的20％以內(nèi)。當(dāng)與另一滑動控制表面接合時，第二表面的剝離強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度基本上為0。
在其它實(shí)施方式中，干燥時的靜摩擦系數(shù)至少為1.0或至少2.0。當(dāng)在壓力約53g/6.45cm2(1.86盎司/英寸2)下與另一滑動控制表面接合時，第一表面的動態(tài)剪切強(qiáng)度至少為23,268達(dá)因/cm2(5.4盎司/英寸2)、較好是大于43,090達(dá)因/cm2(10盎司/英寸2)、更好是至少77,562達(dá)因/cm2(18盎司/英寸2)、最好是至少107,725達(dá)因/cm2(25盎司/英寸2)。高剪切力主要是因?yàn)閺椥圆牧系哪Σ列阅埽皇侨缭跈C(jī)械緊固件上桿的機(jī)械互鎖。
背襯層可以是一層或多層，如增強(qiáng)的片、泡沫層、基本上無彈性的聚合物層、或者粘合劑或泡沫粘合劑層，依滑動控制制品的用途而定。在一個實(shí)施方式中，背襯層可以是與直立桿整體形成的彈性材料。背襯層可以是彈性的或無彈性的、厚的或薄的、多孔的或無孔的、有或沒有粘合劑層等。在一個實(shí)施方式中，非彈性背襯層可形成直立桿中的一部分。由于背襯層可任選地板薄，本滑動控制片可形成為適用于輕型抓握用途的非常薄的包層或防滑膠帶?；蛘?，背襯層可以是模塑、擠出或生產(chǎn)的制品的一部分。
附圖簡要說明

圖1是本發(fā)明的摩擦或滑動控制制品的側(cè)視圖。
圖1A是本發(fā)明的雙面滑動控制制品的側(cè)視圖。
圖2是本發(fā)明的另一滑動控制制品的側(cè)視圖。
圖3是本發(fā)明的共擠出滑動控制制品的側(cè)視圖。
圖3A是本發(fā)明的另一共擠出滑動控制制品的側(cè)視圖。
圖4是本發(fā)明的在第二表面上具有吸收層的滑動控制制品的側(cè)視圖。
圖5A是本發(fā)明的包括微通道和吸收材料的滑動控制制品的側(cè)視圖。
圖5B是圖5A中滑動控制制品的頂視圖。
圖6是水滴與本發(fā)明的滑動控制制品相互作用的示意圖。
圖7是水從本發(fā)明的滑動控制制品上的直立桿導(dǎo)出的示意圖。
圖8是包含本發(fā)明的滑動控制制品的典型制品的透視圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明制造滑動控制制品的典型方法的示意圖。
圖10是兩個本發(fā)明的摩擦控制制品配合接觸，如在各自上面都固定有發(fā)明的制品的手套和手柄之間接觸的側(cè)視圖。
圖11是圖10中作為相對表面的部分區(qū)域A相互移動，克服桿的阻礙的放大視圖。
雖然上述附圖表示了本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，但是也可如論述中所提到的那樣考慮其它的實(shí)施方式。在所有情況下，本公開內(nèi)容通過代表性的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行論述，但不進(jìn)行限制。應(yīng)該明白，在本發(fā)明原則的范圍和精神內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可作出許多其它的修改和實(shí)施方式。
發(fā)明的詳細(xì)說明圖1是本發(fā)明的摩擦或滑動控制制品20的側(cè)視圖。該制品20包括背襯層21，它具有帶直立桿26的陣列的第一表面24。這些桿可有規(guī)則或無規(guī)則地排列?？墒褂酶鞣N形式的桿，如六邊形、斜形、正弦曲線形等。直立桿26由彈性材料構(gòu)成。直立桿26的整個外表面都是彈性材料。在圖1的實(shí)施方式中，背襯層21與彈性材料的直立桿26整體形成。背襯層21和直立桿26的結(jié)合有時稱為桿片。雖然用來說明的實(shí)施方式顯示的桿26通常是圓柱形的，但是桿26的側(cè)面一般具有微小的錐度35，以便于從模具上取出。也可以使用各種非圓柱的形狀，如截頂?shù)膱A錐或棱錐、矩形、半球形、正方形、六邊形、八邊形、樹膠滴形等。
本滑動控制制品20主要需要由彈性材料構(gòu)成的直立桿26和用來支撐結(jié)構(gòu)的背襯層21?？墒牵骋r層21的彈性不能滿足某些應(yīng)用的所有要求，如當(dāng)滑動控制制品20用作抓握包層時。因此，附加的背襯層22、34、36可任選地施加在第二表面25上以增強(qiáng)背襯層21。附加的背襯層22可用來穩(wěn)定及增強(qiáng)滑動控制制品20，以防止伸長并改善抗撕性以及各種其它性能?？扇芜x地提供粘合劑層34和剝離襯里36，以將本滑動控制制品20附著在另一表面上。如本文中使用的，背襯層指具有支撐直立桿的一層或多層的組件，雖然一般而言，這些層中一般最多有一層與直立桿整體形成。
背襯層的厚度一般約為0.05-0.38毫米(0.002-0.015英寸)。在某些情況下，背襯層要足夠厚以在擠出過程中與增強(qiáng)的片，如一片織物粘合，從而賦予增強(qiáng)的抗撕性和拉伸強(qiáng)度。當(dāng)滑動控制制品通過熔合附著在撓性基底上時，增強(qiáng)的片特別有用。背襯層可以是泡沫的或固體聚合物層。在一個實(shí)施方式中，背襯層可包括多孔和/或吸收層，如織造或非織造的纖維材料或織物稀松布層。多孔材料用來吸收水分和/或?qū)⑺謱?dǎo)出直立桿。在一個實(shí)施方式中，背襯層包括基本上非彈性的層以防止滑動控制制品的頸縮或伸長。
最好背襯層要與彈性材料充分地相容，以保持滑動控制制品結(jié)合在一起。適宜的背襯層材料包括熱塑性聚氨酯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚烯烴(例如，聚乙烯和聚丙烯)、聚酯(例如，聚對苯二甲酸乙二酯)、聚苯乙烯、尼龍、聚甲醛類、嵌段聚合物(例如，具有彈性鏈段的聚苯乙烯材料，以商品名KRATONTM購自德克薩斯州休斯敦市殼牌化學(xué)公司)、聚碳酸酯、熱塑性彈性體(例如，聚烯烴、聚酯或尼龍類)、以及它們的共聚物和共混物。熱塑性材料可含有添加劑，包括但不限于，填料、纖維、抗靜電劑、潤滑劑、濕潤劑、發(fā)泡劑、表面活性劑、顏料、染料、偶聯(lián)劑、增塑劑、懸浮劑、親水/疏水添加劑等。
任選的粘合劑層一般包含選擇用來提供粘結(jié)基底制品(滑動控制表面施加于其上)的粘合劑，如壓敏粘合劑、熱固性或熱塑性粘合劑、輻射固化粘合劑、由溶劑活化的粘合劑、以及它們的共混物。粘合劑可包含單纖維。背襯層可任選地用粘合劑層壓或浸漬。用于本發(fā)明的一種粘合劑是購自3M公司的Adhesive TransferTape950。許多用此用途的適宜的環(huán)氧樹脂、聚氨酯、合成或天然橡膠和丙烯酸粘合劑也有市售。根據(jù)用途的不同，粘合劑可將滑動控制制品可剝離地粘結(jié)或固定地粘結(jié)在表面上。
圖1A是通常如圖1所示的雙面滑動控制品20′的截面圖，沒有附加的背襯層22、34、36。制品20′包括在第一和第二表面24′、25′上都有直立桿26′陣列的背襯層21′。直立桿26′由單一的彈性材料構(gòu)成。在圖1A的實(shí)施方式中，背襯層21′與彈性材料的直立桿26′整體形成。在另一個實(shí)施方式中，上部和下部可用兩種不同的彈性材料進(jìn)行共擠出。本發(fā)明的雙面滑動控制制品可通過各個公開的實(shí)施方式來制成。
圖2是本發(fā)明的另一滑動控制制品40的側(cè)視圖。背襯層42確定了桿46的下部44。桿46的上部48由彈性材料構(gòu)成。背襯層42和桿的下部44可由各種彈性或非彈性材料構(gòu)成，依滑動控制品40的用途而定。至少上部48的外表面是彈性材料。在一個實(shí)施方式中，桿44的上部48具有疏水性。疏水性可通過由疏水材料構(gòu)造上部48或者處理上部48以達(dá)到疏水性能來得到。對于涉及與非極性液體接觸的應(yīng)用，可對桿46的上部48進(jìn)行處理以達(dá)到疏水性能(例如，電暈放電處理)。
圖3是根據(jù)本發(fā)明通過共擠出形成的另一個可采用的滑動控制制品50的側(cè)視圖。背襯層52伸入中央?yún)^(qū)域54以增加彈性桿56的結(jié)構(gòu)的完整性。背襯層52一般是較硬的聚合物材料。
圖3A是根據(jù)本發(fā)明通過共擠出形成的另一滑動控制制品50′。桿56′和背襯層52′由彈性材料構(gòu)成。桿56′通過附加的背襯層53′的中央?yún)^(qū)域54′伸出。附加的背襯層53′可提供結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、疏水/親水性或各種其它功能。在一個實(shí)施方式中，附加的背襯層53′可以是與那些用于構(gòu)造桿56′的材料的性能不同的彈性材料。
圖4是包含許多貫穿背襯層74與吸收層76流體相通的孔72的滑動控制制品70的側(cè)視圖。吸收層76將彈性桿78中的水分吸干以在潮濕的條件下保持良好的摩擦性能。
圖5A和5B示出了在背襯層84上的直立彈性桿86之間包含微通道82的滑動控制制品80。微通道82利用毛細(xì)力，造成流體在驅(qū)動力方向上的快速傳輸。吸收層88沿背襯84的第一表面89設(shè)置以提供驅(qū)動力?；蛘撸?qū)動力可以是重力和/或桿86上的親水區(qū)域。
結(jié)合一些機(jī)理，以在潮濕和干燥的條件下賦予本滑動控制制品特殊的摩擦性能。圖6是滯留在桿64的疏水頂端62上的單獨(dú)的水滴60的示意圖。水滴60易于通過滑動控制制品66的振動或抓握從桿64上除去。水的再分布也受桿密度的影響。
大量水60的沉積造成了液體在桿64的底部上的分布，而頂端62保持干燥，如圖7所示。當(dāng)水或任何其它極性液體沉積在滑動控制制品66的表面上時，由于熱塑性彈性聚合物的疏水性，桿64的頂端62維持暴露的狀態(tài)。由親水材料構(gòu)造背襯層有助于將水60導(dǎo)出頂端62。
主要由于桿的彈性材料的摩擦性，直立桿64可與其它表面接合。摩擦性能不需要桿64伸入其它表面(即，不需要如在雙部件機(jī)械緊固件上的互鎖機(jī)械嚙合)。因此，摩擦接觸可用軟材料和硬材料共同形成。
本發(fā)明涉及具有高摩擦特性以及觸模柔軟的手感的桿片結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)包含呈正方形、以普通間距或無規(guī)間距的陣列排列的大量的桿。較佳地，桿的密度為139-465桿/cm2(900-3,000桿/英寸2)，桿的直徑通常為0.02-0.027cm(8-11密耳)，桿的高寬比約為2。當(dāng)將水或其它極性液體施加在本發(fā)明的摩擦控制制品的桿片表面上時，液體均勻地分布在桿之間的有桿表面上。如果桿具有疏水的外表面，則由于制造它們的材料的疏水性，桿最遠(yuǎn)的頂端保持干燥。桿上的錐形壁(任選地)產(chǎn)生了額外的毛細(xì)力，驅(qū)動流體從最遠(yuǎn)的頂端向下流到安裝了桿且桿凸出的背襯上。該與水或其它極性液體特殊的相互作用使本發(fā)明結(jié)構(gòu)可用于抓握應(yīng)用。
本發(fā)明的摩擦控制制品的柔軟的手感通過軟材料、桿幾何形狀和桿間距的結(jié)合來形成。這樣，桿之間的相互位置比其與人手指的觸覺點(diǎn)更近，使得難以通過手感區(qū)分各桿。桿在施加抓握壓力下彎曲，賦予了結(jié)構(gòu)額外的柔軟性。一個同樣重要的特征是桿由具有高摩擦系數(shù)(例如，高于0.8)的柔軟的、低硬度(例如，低于50 Shore D)的材料制得。結(jié)構(gòu)的大多數(shù)“柔軟”部分從桿的彎曲，而不是材料的壓縮中產(chǎn)生。桿最好由具有非常低的拉伸及壓縮形變值的高回彈性彈性聚合物形成。結(jié)果，本發(fā)明的桿片結(jié)構(gòu)在多次使用后保持了其柔軟的手感。彎曲的桿露出可用于摩擦的額外的表面積，這樣就增強(qiáng)了抓握性能。隨著抓握負(fù)載的釋放，桿回到它們原來向上的凸出位置。
當(dāng)本摩擦或滑動控制制品與另一摩擦或滑動控制制品在最小的壓力下接合時，它提供了較高的剪切力。由于直立桿基本上由高撓性的彈性材料構(gòu)成，故高剪切力不能由如在機(jī)械堅(jiān)固件上桿的機(jī)械互鎖或者僅僅由從對置的硬桿產(chǎn)生的機(jī)械阻塞來得到。而且，當(dāng)兩個滑動控制制品相互接合時，直立桿的摩擦性能通過桿的尺寸、桿的密度和桿的形狀來增強(qiáng)。可對本發(fā)明的滑動控制制品的柔軟的、高摩擦性的桿進(jìn)行彎曲，以達(dá)到所需的性能?？赡艿膽?yīng)用包括具有用于抓握也包括滑動控制制品的表面的本滑動控制制品的手套。
由于直立桿不互鎖，當(dāng)本滑動控制制品與同樣或類似的桿片結(jié)構(gòu)接合時，它的剝離和拉伸力基本上為0。此特征對用來抓握的本滑動控制制品的安全使用很重要，因?yàn)槭褂谜咭话汶S意地很快就松開了抓握物，而不用克服由滑動控制制品產(chǎn)生的剝離或拉伸力。例如，本滑動控制制品可包覆自行車的車把并可施加于騎自行車者所戴的手套上。當(dāng)使用者抓握自行車的車把時，兩個滑動控制制品相互接合以提供具有剪切與最小壓力的優(yōu)良的滑動控制性能?？墒?，剝離和拉伸力的值基本上為0就使得使用者以基本上為0的阻力從兩個滑動控制品上松開車把。
當(dāng)兩個本發(fā)明的摩擦控制制品的桿片表面面對面地結(jié)合時，預(yù)定的機(jī)械阻礙與對置的桿之間桿與桿摩擦的結(jié)合，產(chǎn)生了可預(yù)測的并且可靠的摩擦控制界面。雖然這些對置的桿片可以是相同的，但是要產(chǎn)生的桿片表面的特性、材料或桿的間距不必相同。這樣，在一個表面上465桿/cm2(3,000桿/英寸2)的圖案與對置的表面上155、310、465桿/cm2(1,000、2,000、3,000等桿/英寸2)的圖案將得到有效的機(jī)械阻礙。剪切性能依桿的密度而定，并且可預(yù)測。當(dāng)在兩個對置的桿片表面之間施加橫向位移力時，各表面的桿沿其它表面的桿的各側(cè)滑動并彎曲。這種類型的相互作用產(chǎn)生了受控的摩擦力，它是由與如在機(jī)械的雙部件緊固件上對置的桿的互鎖完全不相同的桿接合產(chǎn)生的。兩個摩擦控制制品之間的有效摩擦系數(shù)依使用的相關(guān)材料、桿幾何形狀、桿間距以及對摩擦表面施加的法向力的大小而定。
圖10和11概括地示出了以面對面阻礙定位的兩個摩擦控制制品的對置的配合的桿片之間的關(guān)系。圖10示出了對置的滑動控制制品90a和90b?；瑒涌刂浦破?0a具有有第一表面93a和第二表面94a的背襯層92a。直立桿95a從背襯層92a的第一表面93a上凸出。另一個背襯層或其它支撐物結(jié)構(gòu)96a固定在背襯層92a的第二表面94a上。同樣地，滑動控制制品90b具有有第一表面93b和第二表面94b的背襯層92b。直立桿95b陣列從背襯層92b的第一表面93b上凸出。另一個背襯層或其它支撐物結(jié)構(gòu)96b固定在背襯層92b的第二表面94b上。當(dāng)滑動控制制品90a和90b以桿片面對齊來定位(如圖10所示)，并且通過向桿片陣列施加法向力迫使這兩個制品接合在一起時，桿的機(jī)械阻礙如圖示。
圖11更詳細(xì)地示出了當(dāng)在對置的滑動控制制品90a和90b之間施加橫向位移力時，對置的桿的接觸接合。而接合的桿彎曲阻礙了對置的滑動控制制品90a和90b的相對橫向移動，這樣就達(dá)到了高抗剪切力，同時仍然提供很少或不提供用于分離對置的滑動控制制品90a和90b的抗剝離力。桿的彎曲程度依材料性能和施加的力而定。
在優(yōu)化兩個對置的本發(fā)明的摩擦控制制品的摩擦界面時，較佳的是各摩擦控制制品的總的桿面積(相對于制品的總面積的桿面積，按圖5B的方向考慮)小于約45％，使得兩個對置的摩擦控制制品表面的桿易于配合在一起。而較好是總的桿面積小于約45％，更好是總的桿面積小于約40％，再好是總的桿面積小于35％。在一個較佳的實(shí)施方式中，總的桿面積約為30％。這樣，在總的桿面積中的桿之間有明顯的空隙區(qū)。當(dāng)兩個本發(fā)明的摩擦控制制品的有桿表面相互接觸時(例如圖10所示)，桿的空間阻礙了相對橫向移動。此外，作用于一個或兩個摩擦控制制品的橫向移動力導(dǎo)致桿的彎曲并且相互滑動(參見圖11)。造成一個摩擦控制抓握表面相對其它摩擦控制抓握表面的滑動阻力的兩個因素如下(1)需要用來彎曲桿以開辟通道的力，(2)對置的桿壁之間的摩擦。可調(diào)節(jié)各因素以用于具體的摩擦控制應(yīng)用，并達(dá)到所需的摩擦特性。這樣，改變形成桿的材料的摩擦系數(shù)增加了摩擦因素。改變桿的形狀，例如使其橫截面為正方形，增加了桿之間的交疊并將導(dǎo)致需要更高的力來使桿彎曲。材料的較高撓曲模量將導(dǎo)致類似的結(jié)果，需要更大的力來使對置的表面滑動。
在某些實(shí)施方式中，摩擦控制材料的對置的配合表面可由同一材料形成，兩個桿以類似的方式彎曲，或者一個摩擦控制制品可由比另一個硬和撓性低(甚至剛性)的材料形成。如上所述，可改變這些因素以控制配合的摩擦控制制品所需的摩擦特性，只要有一個桿陣列有足夠彎曲到一定程度的撓性。通常，摩擦系數(shù)是表面屬性，與力無關(guān)。可是，在我們的發(fā)明中，桿在施加的垂直負(fù)載下變形，改變了有效的(測定的)摩擦系數(shù)。此后一個事實(shí)產(chǎn)生了與摩擦負(fù)載的相關(guān)性。因此，我們引入術(shù)語假摩擦系數(shù)表示測定的系數(shù)。此后一值可表示為施加在制品上的橫向力與法向力之比。
對置的摩擦控制制品的面對的接觸表面之間的摩擦界面可通過設(shè)計(jì)、根據(jù)使用的相關(guān)材料、桿幾何形狀、桿間距和向摩擦表面施加法向力的大小來預(yù)定。當(dāng)施加法向力時，對置的桿陣列中的桿以對置的、接觸的以及相互配合的關(guān)系定位(如圖10所示)，并且在桿陣列之間施加相對的橫向位移力導(dǎo)致至少一個桿陣列彎曲。兩個對置的摩擦控制制品的相對橫向移動受到可預(yù)測的需用于彎曲那些桿的力和對置的接觸桿之間的摩擦阻礙的抵抗。
本滑動控制制品的柔軟的手感主要是因?yàn)閺椥圆牧系男再|(zhì)以及桿的幾何形狀。較好是彈性材料的肖氏硬度小于約70D(EstaneTM58091)、更好是小于約90A、最好是小于約60A。拉伸模量較好是小于約12MPa(1740psi(磅/平方英寸))、更好是小于約6MPa(870psi)、最好是小于約4MPa(580psi)。桿的高度、桿的直徑、以及桿之間的間距(稱作桿的幾何形狀)是在表面上形成柔軟的手感的重要因素。通常，由于桿的撓性，桿越長、手感越柔軟。關(guān)于桿的間距，指尖的觸覺點(diǎn)之間的平均距離約為1.27mm(0.050英寸)。當(dāng)物體之間的間距小于觸覺距離的一半時，難以在表面上的凸出之間進(jìn)行區(qū)分。因此，最好的手感一般由具有可采用密度最高的桿的桿片來得到。桿的密度超過310桿/cm2(2,000桿/英寸2)會產(chǎn)生與皮膚接觸的特別柔軟和舒適的感覺。
再次參照圖1，要求桿基本上直立以使滑動控制制品的性能最優(yōu)化。桿通過桿直徑和彈性材料的性質(zhì)保持直立。直立桿的高度28一般約為0.254-1.27mm(0.010-約0.050英寸)、更一般約為0.51-1.02mm(0.020-0.040英寸)。相鄰的桿26之間的間隔或間隙通常約為0.254-2.54mm(0.01-約0.1英寸)、更一般約為0.46-0.84mm(0.018-0.033英寸)。桿26的最大橫截面尺寸29約為0.076-0.76mm(0.003-約0.030英寸)。桿26以至少15.5桿/平方厘米(100桿/平方英寸)、更一般約54-1550桿/平方厘米(350-約10,000桿/平方英寸)的密度排列在背襯上。
桿的高寬比至少為1.25、較好至少為1.5、更好至少為2.0、最好是大于3.0，雖然高寬比超過3.0只對某些應(yīng)用可行。高寬比是指針的高度與最大橫截面尺寸之比。對具有圓形橫截面的針而言，最大截面尺寸是針的直徑。當(dāng)桿或針由彈性材料形成時，較小的桿直徑增強(qiáng)了要接觸的桿片表面的柔軟性。
圖8是包含本發(fā)明的滑動控制表面102的典型制品100的透視圖。制品100是在一端具有開口104的成型把手，適于附在各種結(jié)構(gòu)，如高爾夫球棍、棒球球棒、手柄等的上面。制品100可以使用各種方法，如注射成型、型材擠塑、輥擠出成型等制造。
在某些實(shí)施方式中，可以要求在摩擦控制制品上提供光學(xué)效果。這可通過在背襯層的一側(cè)或兩側(cè)的附加微復(fù)制技術(shù)和/或通過由透明、半透明、起偏振等材料形成背襯層來達(dá)到。例如，參照圖1中的滑動控制制品20，透明的背襯層21允許在背襯層21的第二表面25上印刷，使其可從滑動控制制品20的桿片側(cè)可見。桿26也可以是透明的，或者由另一不透明材料形成或涂布了不透明的涂層以達(dá)到各種所需的光學(xué)效果?；蛘?，為任何所需的信息、裝飾或廣告的目的，可將印刷施加在滑動控制制品20的第一表面24上(在桿26之間的表面上)。視需要，具體的滑動控制制品可以是完全透明的，或者只有一個或多個部分是透明的。
本發(fā)明的摩擦或滑動控制制品的許多其它用途是可以預(yù)期的。它們包括單獨(dú)使用摩擦控制制品(在一個表面上)，或者與對置的摩擦控制制品結(jié)合使用(比如當(dāng)操作工具時，在手套的掌心以及用來配合接合的工具的對置手柄上提供摩擦控制制品)。本發(fā)明的摩擦控制制品還可應(yīng)用于一些不同的領(lǐng)域，如體育、醫(yī)療、家庭、運(yùn)輸、軍事和工業(yè)應(yīng)用中。在這許多的用途中，本發(fā)明的摩擦控制制品可包括一種或多種本文中公開的其它特征(如微通道、多孔背襯層(例如，粘合劑)、吸收層、可采用的擠出及成形技術(shù)和結(jié)構(gòu)(例如，作為粘合劑包層)，以及改變摩擦控制制品的疏水或親水性能(具體地說，其上桿的疏水或親水性能))等。
本發(fā)明的摩擦控制制品的其它可預(yù)期的體育用途包括·在劃船中使用的漿，如劃艇或皮艇漿的手柄上·在船或單人艇的表面上以減少滑動(在劃船者接合的任何表面，如座位、把手、抓握件、腳墊、甲板表面等上)·在使用者的腳或靴子接合的橇(水橇或雪橇)的那些部分上·在使用者接合的摩托雪橇的那些部分(如摩托雪橇的座位、手柄、抓握件、腳踏板等)上，以防止打滑
·在風(fēng)浪板的板和把手、以及使用者接合的帆船和航海裝備的表面上·在馬術(shù)裝備，如韁繩、鞍、騎坐馬褲(例如，股補(bǔ)丁)、騎師的鞭子、刷子等上·在體操器械(如鞍馬、跳馬、自由體操、吊環(huán)以及與體操選手接合或接觸的把手)上·在球的表面上以增強(qiáng)球的抓握性、投擲性、抓取性等·在曲棍球棒的手柄或圓形把手的表面上(以片狀施加或以帶狀包覆球棒)·在滑板的使用者接觸的表面上·在使用者接合的踏板，如自行車踏板、摩托車踏板、汽車踏板等的表面上·在水上運(yùn)動器械的內(nèi)胎、其它水上玩具、橡皮筏、漂浮制品等的使用者接觸的表面上·在配戴水下呼吸器和通氣管的潛水中使用的潛水軟保護(hù)套的外和/內(nèi)表面上，和/或在配戴水下呼吸器和通氣管的潛水中使用的游泳腳蹼的內(nèi)表面上·在短襪的內(nèi)和/或外表面，和/或靴子或鞋的內(nèi)表面上，以將使用者的腳相對于該鞋的滑動減至最小·在與鞋如足球鞋接合的球的外表面上，用來增加摩擦控制和使用者對球的控制·在均勻的護(hù)墊部件(如足球、曲棍球、長曲棍球運(yùn)動員的護(hù)墊)的露出的表面上，以及在覆蓋這些護(hù)墊的運(yùn)動杉、褲、breezer或襪子的內(nèi)部配合部分上·在這些運(yùn)動項(xiàng)目，如摔跤和體操使用的特制的鞋上·在運(yùn)動訓(xùn)練器械，如高爾夫球訓(xùn)練席和鞋上，席和鞋上的對置的摩擦控制制品有助于防止使用者在揮動高爾夫球桿時扭傷腳·在帶子如背包帶和照相機(jī)帶的補(bǔ)片上，以將帶子相對于使用者的滑動減至最小(還可以在使用者衣服上的對置的補(bǔ)片上，它可與帶子上的補(bǔ)片配合)·在涼鞋或其它鞋子的足側(cè)和/或地板側(cè)上·在練習(xí)器械的抓握件或手柄，或者其它運(yùn)動桿棒的手柄、抓握件或把手(例如，曲棍球棒、BMX自行車把手、賽車方向盤、劃艇抓握件、滑水拉手、泳池階梯或樓梯扶手等)上·在使用者接合的皮艇表面，包括噴水防護(hù)罩和抓手上
·在射擊槍托和手柄，如手槍握把、步槍槍托，以及對置的使用者穿戴表面，如手套和肩墊上·在座位的襯墊表面上(在使用者接觸和/或支撐接觸的一側(cè)上)·在射箭裝備上，如在拉弓抓手和/或弦和弓弧口的區(qū)域上·在體育用途，如航海、滑雪、打獵、登山、輪椅比賽、高爾夫、拍球運(yùn)動、用球棒的運(yùn)動、用球的運(yùn)動、體操、木筏、航行、摩托雪橇、射箭、足球守門員的手套等中使用的所有樣式的手套上在許多的這些用途中，單個摩擦控制制品就足以提供所需的摩擦和/或抓握特性。在使用者戴手套以接合運(yùn)動制品(無論該制品是球、運(yùn)動桿棒的手柄、或者器械固定物)的任何應(yīng)用中手套和球，手柄或固定物也可由本發(fā)明的摩擦控制制品提供，以在對置的配合摩擦控制制品之間提供高剪切強(qiáng)度，但是能在它們之間快速剝離(即松開)，由此改善使用者的抓握性。另外，可通過將摩擦控制制品模塑成具體的形狀、使用粘合劑或其它固定手段施加它的補(bǔ)片、或者通過用摩擦控制制品的帶包覆物體(如運(yùn)動桿棒)，將其應(yīng)用在這些體育用品上。
本發(fā)明的摩擦控制制品的家庭應(yīng)用也很廣泛，它包括·在蓋被或毯子上的補(bǔ)片上，以將它們保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩ぴ谑褂谜呓雍系耐婢吆推灞P游戲的表面上，包括在水槍、水泵和油漆裝備的手柄上，或者在地板接合的游戲墊的表面上·在使用者接合的椅子、座位和廚房器皿，特別是與嬰兒座位、嬰兒椅子和器皿有關(guān)的這些物品以及兒童喂食所用的食具的表面上，并且在高腳椅子表面和換尿布桌上，以防止其上嬰兒的滑動·在施加在氣墊和/或睡袋上的補(bǔ)片上，以防止它們之間的相對滑動·在園藝工具和軟管上·在餐具墊(其頂和/或底表面)上·在廚房器皿、設(shè)備和器具的手柄上·在使用者接合的樂器表面，如小提琴的腮托上·在一個或多個對置的表面上，用來將配戴者頭上的頭發(fā)物件和/或帽子保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩ぷ鳛槌閷系囊r墊或工具箱的襯墊
·作為用來放置在小塊地毯下的在木制的、乙烯基或其它光滑地板上的非滑層，、以防止其打滑·作為浴盆襯墊或者浴室、盥洗室、廚房或洗衣間中的非滑表面·作為加熱墊板的覆蓋材料·作為眼鏡的鼻墊上的防滑表面·在墊板或用來放置物品的表面上，以防止其滑動，如用于維持AV遠(yuǎn)程控制的墊板上·在家俱表面上(用來接觸支撐表面、其它連帶的家俱件，把手或使用者)·作為用來改善抓握性、透氣性和撓性的穿著的衣服上的補(bǔ)片·在寵物裝備上，如貓爬桿、寵物便靴(內(nèi)部和外部)以及用于小盒防滑墊板、寵物碗防滑墊板和/或小盒或碗本身的防滑表面上在許多的這些家庭應(yīng)用中，單個摩擦控制制品就足以提供所需的摩擦和抓握特性。在其它應(yīng)用中，可共同使用兩個對置的摩擦控制制品，以在對置的配合摩擦控制制品之間提供高剪切強(qiáng)度，但是能在它們之間快速地剝離(即松開)(例如，在氣墊和睡袋上的摩擦控制制品的對置的補(bǔ)片上)。此外，摩擦控制制品可通過將其模塑成具體的形狀、使用粘合劑或其它固定手段來施加其補(bǔ)片，或者通過用摩擦控制制品的帶包覆物品(如廚房器皿把手)，應(yīng)用在這些家用物品上。
在醫(yī)療領(lǐng)域，本發(fā)明的摩擦控制制品也有廣泛的應(yīng)用，可單獨(dú)使用或配合使用。這些用途包括·在被單墊上，以防止醫(yī)療過程中器具的滑動·在座位或靠背區(qū)域上，比如置于牙科椅、檢驗(yàn)桌表面、階梯、按摩治療臺罩等上·在輪椅座、墊子和牽引表面上·在拐杖和助行架與使用者和/或地板接合的表面上·作為牙科器具手柄的表面，以及在牙科器具盤和墊子上·在整形外科手術(shù)及其它外科手術(shù)器具的手柄上，和/或在手術(shù)者或其使用的手套上·在避孕套或避孕套導(dǎo)管上(在其內(nèi)和/或外表面上)·作為摩擦表面，以將其它材料的包覆物保持在適當(dāng)?shù)奈恢?br> ·作為便于醫(yī)用容器的開啟，包括易于開啟處方瓶的材料、·在救護(hù)車或其它醫(yī)療急救車輛(例如，救傷直升機(jī))內(nèi)的表面上，以防止里面的滑動，由此增強(qiáng)了使用者和/或用于制品運(yùn)輸?shù)姆腔砻娴淖ノ招浴ぷ鳛獒t(yī)療設(shè)施中的地毯·在外科手術(shù)的手套(其內(nèi)和/或外表面)上，用來改善摩擦特性和/或增強(qiáng)使用者的觸感·在醫(yī)用短靴(其內(nèi)和/或外表面)上·在一次性的醫(yī)院房間或者淋浴墊或墊板上·作為哺乳室的床使用的墊或補(bǔ)片，以改善空氣循環(huán)，并減少由于持續(xù)的摩擦移動導(dǎo)致的受傷·作為用于高流體外科手術(shù)(例如，關(guān)節(jié)鏡檢查、泌尿手術(shù)等)的一次性摩擦墊在許多的這些醫(yī)療應(yīng)用中，單個摩擦控制制品就足以提供所需的摩擦和/或抓握性能。如上述其它應(yīng)用領(lǐng)域，在對置的配合摩擦控制制品之間的高剪切強(qiáng)度可通過在對置的表面上使用兩個摩擦控制制品來達(dá)到(比如工具手柄和手套之間，或者工具手柄和支架之間)。另外，摩擦控制制品可通過將其模塑成具體的形狀、使用粘合劑或其它固定手段來施加其補(bǔ)片，或者通過用摩擦控制制品的帶包覆物品(如外科手術(shù)工具的把手)，應(yīng)用于該醫(yī)療物品上。
還可預(yù)期本發(fā)明的摩擦控制制品在涉及運(yùn)輸?shù)念I(lǐng)域中有大量的應(yīng)用。除了上述這些以外，本發(fā)明的摩擦控制制品還有一些其它的用途，包括·在輪胎表面上·在方向盤、方向盤罩、駕駛員圓形把手、手柄和控制桿等上，和/或在駕駛手套、機(jī)械加工手套等上·在任何交通工具(例如，汽車、卡車、公共汽車、飛機(jī)、船、火車、摩托車、手推車等)的駕駛員或乘客座位、或者座椅罩上·在存儲容器的表面上，以防止包裹或裝置的滑動(例如，作為汽車行李箱墊)·作為車輛保養(yǎng)中的護(hù)板或車身披蓋，以防止工具在車輛表面的滑動，和/或刮傷車輛表面
·作為車輛的地板墊(如汽車的地板墊)·在雪橇架的表面上以與用于運(yùn)輸雪橇接合，或者在與車輛接合的可拆卸的車頂行李架、雪橇架或運(yùn)貨工具的表面上·作為交通工具(如娛樂車、船、飛機(jī)等)中抽屜、櫥和其它存儲容器的襯墊在許多的這些運(yùn)輸用途中，單個摩擦控制制品就足以提供所需的摩擦和/或抓握特性?？墒牵谀承?yīng)用中，可利用兩個對置的摩擦控制制品，以在對置的配合摩擦控制制品之間提供高剪切強(qiáng)度，但是能在它們之間快速地剝離(即松開)(例如，在方向盤罩和駕駛手套上)。此外，摩擦控制制品可通過將其模塑成具體的形狀、使用粘合劑或其它固定手段來施加其補(bǔ)片，或者用摩擦控制制品的帶來包覆物體(如方向盤)，應(yīng)用在這些運(yùn)輸物品上。
除了先前引用的那些另外提及的適合軍事的用途，本發(fā)明的摩擦控制制品還可應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。其它軍事用途包括·在車輛坐墊、靠背和服裝的補(bǔ)片等上·在使用者接合的武器表面，如步槍槍托、手槍握把、扳機(jī)等上面·用于裝載炮彈的用途，其中，操作者戴上帶有摩擦控制制品的手套，且部分炮彈或炮彈襯墊帶有本發(fā)明的摩擦控制制品，用來與操作者的手套配合在許多的這些特殊軍事用途中，單個摩擦控制制品就足以提供所需的摩擦和/或抓握特性。可是，在某些應(yīng)用中，可提供兩個對置的摩擦控制制品，以在對置的配合摩擦控制制品之間提供高剪切強(qiáng)度，但是能在它們之間快速地剝離(即松開)(例如，在裝載炮彈操作者的手套與炮彈襯墊(liner)之間)。此外，摩擦控制制品可通過將其模塑成具體的形狀、使用粘合劑或其它固定手段來施加其補(bǔ)片，或者用摩擦控制制品的帶來包覆物體(如手槍握把)，應(yīng)用在這些軍用物品上。
本發(fā)明的摩擦控制制品的其它用途包括工業(yè)和商業(yè)用途，比如·在扶梯級和/或鞋子的表面上·用于便于有害物質(zhì)的處理(摩擦控制表面在物質(zhì)容器，處理這些容器中使用的手套等上)·在軟管的斷開表面上，使操作者對其進(jìn)行操作·在需要操作者操縱的球形把手、轉(zhuǎn)盤和手柄上
·在便于精密部件放置的傳送帶表面或組件對準(zhǔn)系統(tǒng)上·在計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)墊的背面(即，在鼠標(biāo)墊兩面上的微復(fù)制表面)上·在皮帶和皮帶輪的對置表面上·在扶手或抓握表面，如用于物理治療、欄桿、池塘、腳手架欄桿、安全欄桿等上·在行走表面，如甲板表面、工業(yè)地面、人行棧橋等上·在消防設(shè)施(例如，扶梯、梯級、擋板、手柄、抓握件、手套、頭盔扎帶、穿著服裝等)上·在食品的淺盤或其它食品的淺表面上(例如，用于航空服務(wù)的盤子、手推車、座位向下折的墊板、杯底等)上·通過將本發(fā)明的摩擦控制制品的對置的或單獨(dú)的補(bǔ)片置于服裝制品的關(guān)鍵位置上，將服裝制品保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩ぴ诠I(yè)用途中安裝高剪切摩擦固定物·用來防止當(dāng)相關(guān)的箱子或容器堆疊起來用于存儲或運(yùn)輸時，它們之間(或它們上面的貨架和材料之間)的滑動。在該應(yīng)用中，整個容器可用本發(fā)明的摩擦控制制品來覆蓋，或者選擇性地施加其補(bǔ)片(例如，在主表面或拐角上，用以單獨(dú)使用或者與在其它容器表面上的本發(fā)明的摩擦控制制品的對置的補(bǔ)片配合使用)。本發(fā)明的摩擦控制制品可形成在容器本身上，或者通過適宜的方法如壓敏粘合劑或其它固定方法來施加。本發(fā)明的摩擦控制制品也可按以下方式使用作為置于堆疊的容器之間的分開的未粘著片，其中，該片具有從其一側(cè)或兩側(cè)伸出的桿·作為陳列柜，如珠寶陳列柜的墊板或墊子·作為用于精密部件，如電子零件或可燃材料的存儲或運(yùn)輸表面，包括用于任選的抗靜電性的電子零件·在電動工具、刷子、手動工具、滾筒、閥桿等所用的手柄上·作為非滑墊塊罩或表面·作為皮箱、箱子、錢包、背帶(在其底部、側(cè)面或支撐帶表面上)上的表面或補(bǔ)片，用來防止在運(yùn)輸過程中它的滑動，或者通過使用者或操作者來增強(qiáng)它的處理性。
·在任何工業(yè)所用的手套上，其中，具體的摩擦手套的抓握表面是所需的，單獨(dú)使用或與由戴手套者控制設(shè)備上的配合的本發(fā)明摩擦控制制品結(jié)合使用在許多的這些工業(yè)/商業(yè)用途中，單個摩擦控制制品就足以提供所需的摩擦和/或抓握特性。在任何使用者戴手套以接合另外一些物品(如工具手柄或閥桿)的應(yīng)用中，可提供具有本發(fā)明的摩擦控制制品的手套和手柄，以在對置的配合摩擦控制制品之間提供高剪切強(qiáng)度，但是能在它們之間快速地剝離(即松開)，以改善使用者的抓握。此外，摩擦控制制品可通過將其模塑成具體的形狀、使用粘合劑或其它固定手段來施加其補(bǔ)片，或者用摩擦控制制品的帶來包覆物體(如工具手柄)，應(yīng)用在這些工業(yè)/商業(yè)用品上。
在許多上述用途中的一個普遍的動作是需要抓握(例如，在體育中，需要抓取、握、握緊、抓住、揮動、旋轉(zhuǎn)等)。通過增強(qiáng)抓握性能，本發(fā)明的微復(fù)制抓握表面有助于滿足這些要求，并能增強(qiáng)在潮濕及干燥條件下的抓握性能。形成獨(dú)特的摩擦控制制品表面的桿或“針”是撓性的，可配合對置表面的各種微小角落和縫隙以提供安全的抓握。另外，材料在潮濕的環(huán)境中能很好地起作用。當(dāng)本發(fā)明的摩擦控制制品與在其上面具有同一類型的摩擦控制制品的另一部件配合形成摩擦界面時，本發(fā)明的摩擦控制制品有助于改善重要的性能。這些桿干擾以提供高剪切強(qiáng)度，但是人們?nèi)菀讖牧硪荒Σ量刂浦破飞稀皠冸x”或提起這一層摩擦控制制品。在大多數(shù)應(yīng)用中，這些類型的抓握性能很重要。本發(fā)明的滑動控制制品(以單片及配合的雙片應(yīng)用)的使用者可發(fā)覺抓握和摩擦的相關(guān)特性中的明顯差異。在這方面的一個重要的作用因素，特別是本發(fā)明的材料產(chǎn)生非常柔軟的手感的原因，是桿直徑(圓形時)較小，或者桿的最大截面尺寸(其它形狀時)較小。彈性材料彈性材料可以是任何熱塑性彈性體，它能被加熱至流動及模塑的狀態(tài)，如描述于G.Holden等的熱塑性彈性體(1996年的第二版)。使用層狀或混合形式的兩種或多種不同的熱塑性彈性材料以確定滑動控制制品的那些部分也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
術(shù)語“彈性體”或“彈性的”用來指橡膠或具有類似橡膠的回彈性的聚合物。具體地說，術(shù)語彈性體反映了材料的性能，它能經(jīng)受相當(dāng)大的拉伸，然后在使彈性體伸長的應(yīng)力釋放后回復(fù)到其原始的尺寸。在所有的情況下，彈性體必須能經(jīng)受至少10％的伸長(以厚度0.5mm(0.02英寸))，更好是至少30％的伸長，并且在維持該伸長2秒后以及1分鐘的松弛后，至少回復(fù)50％。更一般地，彈性體能經(jīng)受25％的伸長而不超過其彈性極限。在某些情況下，彈性體能經(jīng)受高達(dá)其原始尺寸的300％或者更大的伸長，而不撕裂或超過組合物的彈性極限。彈性體一般定義為反映ASTM Designation D883-96中規(guī)定的彈性的以下材料在通過施加微弱的應(yīng)力導(dǎo)致嚴(yán)重的變形，然后釋放應(yīng)力后，于室溫下很快回復(fù)到近似其原始尺寸和形狀的大分子材料。ASTM Designation D412-98A可以是用來測試橡膠的拉伸性能以評價彈性性能的適宜方法。
對于某些應(yīng)用而言，可使用熱固性彈性體。通常，這些組合物包括較高分子量的膠料，它們經(jīng)過固化，形成了完整的網(wǎng)絡(luò)或結(jié)構(gòu)。固化可通過不同的方法來進(jìn)行，包括化學(xué)固化劑、催化劑、和/或輻射。
材料最終的物理性質(zhì)是各種因素作用的結(jié)果，最值得注意的是聚合物的數(shù)均分子量及重均分子量；彈性體的增強(qiáng)微區(qū)(硬段)的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)(例如，可根據(jù)ASTM Designation D1238-86來測定)；包含硬段微區(qū)的彈性組合物的重量％；彈性組合物的硬或軟段(低Tg)的結(jié)構(gòu)；交聯(lián)密度(交聯(lián)之間的平均分子量)；以及添加劑或配料的性質(zhì)和含量等。
彈性體種類的例子包括陰離子三嵌段共聚物、聚烯烴系熱塑性彈性體、基于含鹵素聚烯烴的熱塑性彈性體、基于動態(tài)硫化的彈性體-熱塑料共混物的熱塑性彈性體、基于彈性體的熱塑性聚醚酯或聚酯、基于聚酰胺或聚酰亞胺的熱塑性彈性體、離聚物的熱塑性彈性體、在熱塑性彈性體互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)中的氫化嵌段共聚物、通過陽碳離子聚合反應(yīng)生成的熱塑性彈性體、含苯乙烯/氫化丁二烯嵌段共聚物的聚合物的共混物、以及聚丙烯酸酯系熱塑性彈性體。彈性體的一些具體的例子是天然橡膠、丁基橡膠、EPDM橡膠、硅橡膠如聚二甲基硅氧烷、聚異戊二烯、聚丁二烯、聚氨酯、乙烯/丙烯/二烯三元共聚物彈性體、氯丁橡膠、苯乙烯-丁二烯共聚物(無規(guī)或嵌段)、苯乙烯-異戊二烯共聚物(無規(guī)或嵌段)、丙烯腈-丁二烯共聚物、它們的混合物以及它們的共聚物。嵌段共聚物可以是線型、輻射形或星形結(jié)構(gòu)，并且可以是二嵌段(AB)或三嵌段(ABA)共聚物或它們的混合物。還可以考慮這些彈性體相互之間或者與改性的非彈性體的共混物。市售的彈性體包括嵌段聚合物(例如，具有彈性鏈段的聚苯乙烯材料)，購自德克薩斯州休斯敦市殼牌化學(xué)公司，商品名為KRATONTM。制造方法圖9所示的過程示出了一個三輥垂直堆疊模塑設(shè)備150，它包括適于將一層或多層熔融的熱塑性材料154擠入模具156中的擠出機(jī)和擠出模頭。在此例中，模具156是輥158，在其外部圓柱形表面上具有所需的表面圖案，該表面圖案在通過輥158的圓柱形表面時轉(zhuǎn)移到熔融的熱塑性材料154上。在圖示的實(shí)施方式中，輥158的表面具有許多排列的、適于形成類似許多直立桿162的空腔160。這些空腔可制成所需的排列、尺寸和形狀，以從熱塑性材料154形成適宜的表面桿結(jié)構(gòu)。在一個實(shí)施方式中，將足夠的加入量的熔融熱塑性材料154擠入模具156中，以形成一部分背襯層(參見圖1和3)。
輥158是可旋轉(zhuǎn)的，并與對置的輥168一起形成輥隙166。輥158與對置的輥168之間的輥隙166有助于迫使熔融的熱塑性材料154流入空腔160中，并在其上形成均勻的背襯層?？烧{(diào)節(jié)形成輥隙166的間隙的距離，以幫助形成熱塑性材料154的預(yù)定厚度的背襯層。任選地，可同時將背襯層164放入輥隙166中。根據(jù)彈性體材料的組成和直立桿162的形狀，可使用背襯層164以有效地從模具156取出滑動控制制品172。
如圖9所示，滑動控制制品172在離開輥158后可通過第三輥170。在此過程中，可選擇性地控制所有三個輥158、168、170的溫度以達(dá)到所需的對熱塑性材料154的冷卻。第三輥170也可用來限定滑動控制制品172經(jīng)過的其它路徑。
模具158可以是連續(xù)加工的類型(如帶(tape)、圓筒或帶(belt))或者間歇加工的類型(如注塑或模壓)。當(dāng)制造模具158用來形成直立桿162時，模具158的空腔160可以用任何適宜的方法，如鉆孔、機(jī)械加工、激光打孔、噴水加工、鑄造、蝕刻、模沖、金剛石車削、雕刻、滾花等來形成?？涨坏奈恢脹Q定了滑動控制制品的間距和定位。桿162的形狀一般與空腔160的形狀有關(guān)?？稍谂c施加熱塑性材料的表面相反的空腔的末端將模腔開口以便于熱塑性材料注入空腔中。如果空腔封閉，可向空腔中施加真空，使得熔融熱塑性材料基本上填滿整個空腔?；蛘撸忾]的空腔可長于形成的桿結(jié)構(gòu)，使得注射材料能將空腔中的空氣壓縮。模腔應(yīng)設(shè)計(jì)為便于表面桿結(jié)構(gòu)從模腔剝離，這樣就可包括帶角度的側(cè)壁或者在空腔壁上的剝離涂層(如聚四氟乙烯材料層)。模具表面還可包括其表面上的剝離涂層以便于熱塑性材料背襯層從模具剝離。在某些實(shí)施方式中，可使空腔對輥表面有一角度。
模具可由適宜的剛性或撓性材料制得。模具組成部分可由金屬、鋼、陶瓷、聚合材料(包括熱固性和熱塑性聚合物，如硅橡膠)或它們的組合來形成。形成模具的材料必須具有足夠的完整性和耐用性，以經(jīng)受與用來形成背襯層和表面外形的具體的可流動熱塑性材料相關(guān)的熱能。另外，形成模具的材料最好是允許通過各種方法來形成空腔、價格低廉、使用壽命長、一致地生產(chǎn)合格質(zhì)量的材料、并且允許工藝參數(shù)的變化。
使熔融的熱塑性材料流入模腔中，并且流在模具的表面上，以形成一層覆蓋材料。為了便于熔融熱塑性材料的流動，一般必須將熱塑性材料加熱至適宜的溫度，然后涂布在空腔中。該涂布技術(shù)可以是任何常規(guī)技術(shù)，如壓延涂布、流延涂布、幕涂、口模式涂布、擠出、凹槽輥涂布、刮刀式涂布、噴涂等方法。在圖9中，示出了單個擠出機(jī)和擠出模頭的配置?？墒?，使用兩個或多個擠出機(jī)和有關(guān)的模頭可將許多熱塑性材料同時擠入輥隙166中，以得到多組分(層狀或混合)層壓的覆蓋材料。
還可通過在對置的輥158和168之間施加壓力來便于熔融熱塑性材料154流入模具158中。當(dāng)背襯層164包括多孔材料時，三輥垂直模塑設(shè)備150控制了熔融熱塑性材料154的滲透程度。在該方法中，可控制熔融熱塑性材料154的量以僅能滲入背襯層164的表面涂層，或者滲入熱塑性材料154加入的反面上的多孔背襯層164中以幾乎包封背襯層164。還可通過熔融熱塑性材料154的溫度、輥隙166中熱塑性材料154的量、和/或通過擠壓機(jī)流速與模腔線速度，控制熔融熱塑性材料154滲入多孔背襯層164中。
在熔融熱塑性材料154涂布到模腔160中和模具表面156上之后，冷卻熱塑性材料以將其固化并在上面形成所需的外表面外形(例如，直立桿162)。然后，從模具158上分離固化的熱塑性材料。熱塑性材料154在固化時通常會收縮，這就便于材料(例如，表面桿結(jié)構(gòu)和背襯層)和完整的膜層從模具上剝離(參加圖1)?？蓪⒁徊糠只蛩械哪＞呃鋮s，以幫助固化表面的桿結(jié)構(gòu)和背襯層。冷卻可通過使用水、強(qiáng)制通風(fēng)、傳熱液體或其它冷卻方法進(jìn)行。
某些模塑方法如注射成型，可利用熱固性彈性聚合物。當(dāng)熱固性樹脂用作熔融材料時，將處于未固化或未聚合狀態(tài)的樹脂施加在模具上。在樹脂涂布在模具上之后，將其聚合或固化直至樹脂成為固體。通常，聚合過程包括固化時間或暴露在能源下、或者兩者同時進(jìn)行，以促進(jìn)聚合。如果提供能源，可以是熱能或輻射能，如電子束、紫外光或可見光。在樹脂固化之后，可從模具上將其取出。在某些情況下，從模具上取出表面的桿結(jié)構(gòu)之后，還需要進(jìn)一步聚合或固化熱固性樹脂。適宜的熱固性樹脂的例子包括密胺樹脂、甲醛樹脂、丙烯酸酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂等。在其至少一側(cè)上具有直立桿結(jié)構(gòu)的背襯層的形成，可通過如公開于美國專利申請No.4,290,174(Kalleberg等)、No.5,077,870(Melbye等)和No.5,201,101(Rouser等)的注射成型或型材擠塑來進(jìn)行。測定靜和動摩擦系數(shù)的試驗(yàn)方法各個膜試樣的靜和動摩擦系數(shù)的測定在Thwing-Albert 225-1型摩擦/剝離測試儀(購自賓夕法尼亞州費(fèi)城市Thwing-Albert儀器公司)上進(jìn)行。設(shè)備的操作方法在Thwing-Albert說明手冊(摩擦/剝離測試儀，型號#225-1，1994年5月修訂版，軟件版本2.4)中作了說明。此靜摩擦系數(shù)的分析測定了需要用來使稱重的5.08cm×5.08cm(2英寸×2英寸)的滑動控制制品試樣相對于人造革(購自紐約曼哈頓Toray Ultrasuede America公司，商品名為UltrasuedeTMHP)試樣移動所需的水平力。
通過將5.08cm×5.08cm(2英寸×2英寸)的滑動控制制品試樣固定在5.08cm×5.08cm(2英寸×2英寸)的金屬試驗(yàn)滑板上，來制備摩擦試樣。將試樣附著在帶有雙面壓敏粘合劑(SCOTCH9851，購自明尼蘇達(dá)州St.Paul市3M公司)的滑板上。金屬試驗(yàn)滑板稱重為200g(17.6盎司)。
為了制備用于摩擦試驗(yàn)的人造革試樣，將約10.16cm×30.48cm(4英寸×12英寸)的試樣固定在帶有雙面壓敏粘合劑膠帶(如SCOTCH9851)的金屬板上，以防止試驗(yàn)過程中試樣的移動和起皺。
將附著了試樣的金屬板夾緊在設(shè)置了彈簧夾的金屬臺板試驗(yàn)表面上。將在稱重200g(35.2盎司)的滑板底部上的具有膜試樣的金屬試驗(yàn)滑板置于織物上，并根據(jù)說明手冊中規(guī)定的說明以5.1cm(2英寸)/分鐘的速度、用10秒時間，將其拉過織物。然后用機(jī)器計(jì)算靜摩擦系數(shù)，其中，測定的導(dǎo)致在試樣上滑動的水平力要除以200g(35.2盎司)滑板的法向力。記錄至少5個各摩擦試樣和滑動控制制品的測量結(jié)果。使用摩擦/剝離測試儀計(jì)算算術(shù)平均數(shù)。動態(tài)剪切強(qiáng)度的測試方法在I-質(zhì)量剝離測試儀上測定動態(tài)剪切強(qiáng)度。將測試儀設(shè)定在180°剝離模式。使用雙面膠如3M 404，將約3.8cm×12.7cm(1.5英寸×5英寸)的桿片試樣沿長度方向附著在約1.6mm(1/16英寸)厚、6.35cm×22.9cm(2.5英寸寬×9英寸長)的鋁試驗(yàn)板的中央。同樣，將約2.54cm×2.54cm(1英寸×1英寸)的桿片試樣附著在約1.6mm(1/16英寸)厚、6.35cm×22.9cm(2.5英寸寬×9英寸長)的鋁試驗(yàn)板的中央。然后，將試驗(yàn)板放置在一起使各試樣的桿相互接觸。使用數(shù)字厚度計(jì)測定沒有施加任何壓力的兩個試樣(包括鋁試驗(yàn)板)的接合厚度。上試驗(yàn)板的重量約為53g(1.76盎司)。
將具有較大的桿片試樣的鋁試驗(yàn)板附著在I-質(zhì)量測試儀的移動臺上使桿片側(cè)朝上。將具有約2.54cm×2.54cm(1英寸×1英寸)桿片試樣的鋁試驗(yàn)板放在上面，使桿片接合。將桿片定位在離測力計(jì)最遠(yuǎn)的一端，使得上試驗(yàn)板上的試樣可拉過下試樣。將一棒置于間隙約0.13-0.254mm(0.005-0.010英寸)、大于接合厚度的接合對上。設(shè)計(jì)該棒用來防止試樣脫落(沒有施加不恰當(dāng)?shù)膲毫斫雍蟽蓚€桿片試樣)。將上鋁試驗(yàn)板的一端附著在測力計(jì)的一個位置上，使得測力計(jì)能直接測量平行于移動臺的力。
對I-質(zhì)量測試儀進(jìn)行平衡、校零和調(diào)節(jié)，以測定2秒平均時間。調(diào)整間隔棒的位置，使其在2秒平均時間內(nèi)能直接位于桿片試樣上。將移動臺的速度設(shè)定為30.5cm/min(12英寸/分鐘)。測量各試樣的峰、谷和平均強(qiáng)度。各試樣測試3次并計(jì)算平均值。實(shí)施例中使用的材料各種彈性材料可用于制備實(shí)施例的試樣。這些材料列在表1中。某些試樣的一些性能列在表2中。
表1
表2
共混物的流變特性和形態(tài)在204℃(400°F)(用于桿片擠出的溫度)使用DSR和毛細(xì)管流變儀(CR)，在幾十剪切速率的范圍內(nèi)測定EstaneTM58661和VectorTM4111的粘度?？煽吹?，在較高的剪切速率(＞10s-1)下，VectorTM4111的粘度和彈性模量近似為EstaneTM58661的兩倍。
使用掃描電子顯微鏡(SEM)來研究各種組成的共混物的形態(tài)。共混物可使用Brabender混合器混合，并在約216℃(420°F)、6.9MPa(1000磅/平方英寸)下使用熱壓法壓入硅橡膠模具中60秒鐘。在干冰上冷卻含此材料的模具。將試樣從模具上剝離。只研究下述熱壓共混物。在近試樣表面處拍攝顯微照片。分散的形態(tài)存在于幾乎每個試樣中。僅在60/40 EstaneTM58661/VectorTM4111試樣中存在任何共連續(xù)的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例按通常圖9所示的方法來擠出該混合物，除了用帶作為模具代替輥以外。擠出機(jī)是設(shè)計(jì)用于聚烯烴加工的螺桿直徑約6.35cm(2.5英寸)的DavisStandard單螺桿擠出機(jī)。在轉(zhuǎn)速約8轉(zhuǎn)/分鐘(rpm)時，熔體在熔體壓力約13.8MPa(2000psi)下經(jīng)模頭排出。擠出機(jī)的最后一段溫度約為216℃(420°F)。模頭的溫度約為232℃(450°F)。模唇的孔約為0.51mm(0.020英寸)。
在輥隙壓力約345,705帕(50psi)下，用金屬輥將熔體壓入硅橡膠帶/模具中。一個輥具有加熱到約65.6℃(150°F)的加工表面。該表面含有直徑約0.254mm(0.010英寸)、間隔約0.46cm(0.018英寸)的孔陣列。將購自3M公司的商品名為404的雙面涂布膠帶的背襯層引入輥隙中，并粘結(jié)在與直立桿相反的片的一側(cè)。以約1.5m/min(5英尺/min)的速度將片和雙面涂布的膠帶從加工表面取出。
所得的桿片具有約490桿/cm2(3159桿/英寸2)。在橫軸方向上各桿的中心之間的間距約為0.439mm(0.0173英寸)，而在縱軸方向上約為0.465mm(0.0183英寸)。桿的直徑約為0.15mm(0.0059英寸)，桿的高度約為0.625mm(0.0246英寸)。相鄰的桿之間的間隙約為0.127mm(0.005英寸)。使用模具的孔直徑尺寸(0.0254cm(0.010英寸))來確定最大可能的單一桿的截面積(0.0005067cm2(0.000078545英寸2)，這樣，由各桿(約490桿/cm2(3159桿/英寸2))構(gòu)成的每平方英寸的桿片面積不超過總面積的約24.8％。
通過測定水滴和具有與桿片相同的組成的平基片之間的接觸角來評價水的濕潤能力。測定接觸角約為65°，這是疏水材料的期望值(一般參見圖6)。然后，將大量的水施加在桿片的有結(jié)構(gòu)的表面并用光學(xué)顯微鏡觀察。水完全填滿了各桿之間的空隙。由于彈性體的疏水性，桿的頂端露出，如圖7所示。由于頂端露出的結(jié)果，與平片表面相比，當(dāng)在同一條件下試驗(yàn)時，其摩擦性能改善。
使用兩種方法評價抓握性能。第一組實(shí)驗(yàn)包括直接測定桿片的摩擦性能。將這些結(jié)果與由同樣的聚合物共混物制得的平面基板作為桿片的性能進(jìn)行比較。第二種方法包括將桿片直接施加在制品上。將68.6cm×2.54cm(27英寸×1英寸)的片帶包覆在高爾夫球桿上，并在潮濕及干燥的條件下與現(xiàn)有的高爾夫球桿手柄進(jìn)行比較。一組評價者做了一系列具有新手柄的高爾夫球棍的揮動動作。認(rèn)為本發(fā)明制品在潮濕的條件下的性能優(yōu)于對照試樣?？捎镁W(wǎng)球拍進(jìn)行類似的試驗(yàn)。
所得的桿片具有約235桿/cm2(1516桿/英寸2)。在橫軸方向上各桿的中心之間的間距約為0.676mm(0.0266英寸)，而在縱軸方向上約為0.630mm(0.0248英寸)。桿的直徑約為0.198mm(0.0078英寸)，桿的高度約為0.307mm(0.0121英寸)。相鄰的桿之間的間隙約為0.127mm(0.005英寸)。使用模具的孔直徑尺寸(0.0254cm(0.010英寸))來確定最大可能的單一桿的截面積(0.0005067cm2(0.00007854英寸2)，這樣，由各桿(約235桿/cm2(1516桿/英寸2))制得的每平方英寸的桿片面積不超過總面積的約11.9％。
為了定量地比較各種共混組成在潮濕及干燥的條件下的群體特性，使用Thwing-Alber摩擦/剝離測試儀測定靜摩擦系數(shù)(SFC)和動摩擦系數(shù)(DFC)。另外，也可測定一些共混組成的平片，即桿片的另一側(cè)的摩擦系數(shù)。表3給出了在使用各種組成的熱壓進(jìn)行的間歇處理中制備的各桿片的平均SFC和DFC值。
表3共混桿片在潮濕及干燥條件下的摩擦性能
桿試樣由具有最高DFC和SFC的純VectorTM4111，以及具有最低DFC和SFC的純EstaneTM58661桿試樣制得。處于這兩者之間某處的混合物具有近似線性的關(guān)系。另外，各共混物的SFC和DFC隨著水加入各桿和UltrasuedeTM基片之間而減小。事實(shí)上，水的加入僅僅造成了每個共混組合物的桿片摩擦下降約7％。在50/50和60/40共混物中發(fā)現(xiàn)了摩擦性能的微小差異。根據(jù)摩擦性能，由于60/40組成具有更大體積分?jǐn)?shù)的聚氨酯，它將導(dǎo)致更好的耐磨性。
表4桿片和平膜的比較
從表4可以明顯地看出，在干燥條件下測量時，桿片(60％EstaneTM58661和40％VectorTM4111)和平片的靜和動摩擦系數(shù)相差不大。但是，當(dāng)向桿片中加入一些水時，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，平片的摩擦系數(shù)減小30％，而桿片維持其高摩擦性。這個結(jié)果與圖6和7所示的濕潤機(jī)理一致。
表5動態(tài)剪切強(qiáng)度-達(dá)因/cm2(盎司/英寸2)
根據(jù)實(shí)施例1-5制得的桿片具有最佳動態(tài)剪切強(qiáng)度。實(shí)施例1和3的試樣在桿密度和桿直徑上比實(shí)施例5的試樣更相似。但是，實(shí)施例3的試樣的桿高度約為實(shí)施例1和5的桿高度的一半。而實(shí)施例5的較低密度的桿片的性能優(yōu)于實(shí)施例3的試樣。因此，可以認(rèn)出，桿高度是影響動態(tài)剪切強(qiáng)度的重要因素。
在此將本文中公開的專利和專利申請合并作為參考。本發(fā)明的其它實(shí)施方式也是可行的。應(yīng)該明白以上描述是說明性的，而非限制性的。本發(fā)明制品的其它可預(yù)期的用途包括服飾的美化及流行補(bǔ)片、作為用于制造輕型防護(hù)服的材料、作為油皮膠或油鞣革(其中的材料是多孔、吸水的)、作為帶靜電的過濾元件或?qū)Ч芤r墊(任選地具有抗微生物特性)、作為太陽能收集器的表面材料、用于振動阻尼或緩沖應(yīng)用、作為用于護(hù)腕的覆蓋物或材料、作為氣床的表面材料(其中，背襯層具有貫穿孔或縱向貫穿桿的孔，用于引入加壓的空氣)。在這些用途以及那些上述公開及提出的用途中，本發(fā)明的摩擦控制制品可包括本文中公開的各種實(shí)施方式的一種或多種特征，比如具有沿背襯層的一個表面的微通道以幫助快速地分散液體，這樣就增強(qiáng)了潮濕時制品所需的摩擦控制特性。在回顧了上述內(nèi)容后，許多其它的實(shí)施方式對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)參照所附的權(quán)利要求書以及這些權(quán)利要求的等價內(nèi)容的全部范圍來確定。
權(quán)利要求
1.一種確定在對置的第一表面和第二表面之間的摩擦界面的方法，該方法包含調(diào)整第一表面使之與第二表面接觸，其特征在于第一表面形成為由至少部分與背襯層整體模塑的約3500根直立桿/英寸2的陣列所確定的桿片，并占據(jù)不超過第一表面的總面積的約1/3，各桿由肖氏硬度低于約90A、最大截面尺寸約為0.011英寸、且高寬比約為2的彈性材料形成，使得各桿的撓性較高，其中，這些彈性桿陣列確定了接觸皮膚的柔軟和舒適的感覺，干燥時，所述桿片還具有至少0.6的靜摩擦系數(shù)，而潮濕時的靜摩擦系數(shù)在干燥時的靜摩擦系數(shù)的20％以內(nèi)，并且當(dāng)所述桿片與具有同樣的確定特性的桿片接合時，其動態(tài)剪切強(qiáng)度至少為16,805達(dá)因/平方厘米、剝離強(qiáng)度基本上為0、拉伸強(qiáng)度基本上為0；施加壓力，迫使第一表面與第二表面合在一起，使桿片的撓性桿在壓力下彎曲，露出用來與第二表面摩擦接合的附加的桿表面區(qū)域；解除施加在第一表面與第二表面之間的壓力，使彎曲的撓性桿回復(fù)到它們原來的直立位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述第二表面是具有與第一表面的桿片相同的確定特性的桿片，它還包含當(dāng)迫使第一表面和第二表面的桿片合在一起時，相互接合了它們各自對置的桿；當(dāng)迫使桿片合在一起時，向與另一表面相對的一個表面施加橫向位移力，通過相互的機(jī)械阻礙、通過施加所需的力以彎曲桿、并通過對置及彎曲的桿的側(cè)面之間的摩擦接合，使相互接合的對置的桿阻礙兩個表面的相對運(yùn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，它還包含確定作為桿片的第二表面，它與第一表面的桿片的限制范圍相同，但不需要在實(shí)際結(jié)構(gòu)和組成上與之相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述第一表面是使用者接觸的表面，如手柄、抓握件、腳墊、座位或運(yùn)動器械上的操作表面中的至少一部分，其中，運(yùn)動器械選自高爾夫球棍、摩托艇、帆船、劃艇或皮艇、滑板、沖浪器材、風(fēng)浪器材、練習(xí)器械、運(yùn)動訓(xùn)練器械如高爾夫訓(xùn)練墊子、滑水或滑雪板、摩托雪橇、馬術(shù)裝備、體操器械、運(yùn)動涼鞋、曲棍球棍、冰球桿、乒乓板膠皮、單人艇、水上運(yùn)動器械或玩具、用于配戴水下呼吸器和通氣管的潛水的軟保護(hù)套和游泳腳蹼、射擊槍托和手柄、射箭裝備、以及體育應(yīng)用中的球、手套、抓握件、鞋或鞋的嵌件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在100克/英寸2負(fù)載時，所述第一表面的假摩擦系數(shù)至少為6。
6.一種在兩個對置的接觸表面之間產(chǎn)生所需的表面接觸的方法，該方法包含提供第一主表面，它具有由每平方英寸3100根或更多的直立桿的陣列所確定的桿片，并占據(jù)不超過第一表面的總面積的約1/3，其特征在于各桿具有確定直立桿的周邊的側(cè)面以及遠(yuǎn)離第一主表面的桿頂端上的頂表面；各桿由肖氏硬度低于約90A、最大截面尺寸為0.009-0.011英寸、且高寬比約為2的彈性材料形成，使得各桿的撓性較高；干燥時，所述桿片的靜摩擦系數(shù)至少為0.6，而潮濕時的靜摩擦系數(shù)在干燥時的靜摩擦系數(shù)的20％以內(nèi)，并且當(dāng)所述桿片與具有同樣的確定特性的桿片接合時，其動態(tài)剪切強(qiáng)度至少為16,805達(dá)因/平方厘米，所述桿片確定了與皮膚接觸的柔軟和舒適的感覺；在第二主表面與第一主表面之間施加相對橫向位移力使兩者接觸時，使一些桿彎曲，這些桿的彎曲有助于第二主表面與這些桿側(cè)面中的至少一部分之間的直接局部接觸，在各對應(yīng)的桿上形成的直接局部接觸是通過摩擦表面從垂直于第一主表面的方向上傾斜可測量的角度而形成的；在施加相對橫向位移力使各對應(yīng)的桿各自局部接觸的情況下，向第二主表面上施加反作用力，阻礙第一與第二主表面的相對橫向位移，其中，施加在第二主表面上的反作用力主要是由需要用來彎曲桿的抵抗力和沿摩擦表面的摩擦力來提供的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述施加在第二主表面上的反作用力主要是由沿摩擦表面的摩擦力來提供的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于在第二主表面與第一主表面之間施加相對橫向位移力使它們接觸時，對置的接觸表面的剝離強(qiáng)度基本上為0，拉伸強(qiáng)度基本上為0。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，它還包含提供用于第二主表面的桿片，所述桿片具有與第一主表面的桿片相同的限制范圍，但不需要與第一主表面的實(shí)際結(jié)構(gòu)和組成相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于在100克/英寸2的負(fù)載時，所述第一主表面的假摩擦系數(shù)至少為6。
11.在使用者戴防止滑動控制手套，形成使用者的手套與被抓握制品表面之間改善的摩擦界面的用手抓握活動中，該改進(jìn)方法包含在手套與被抓握的制品的對置的接觸表面上放置相同的材料表面，用來確定在潮濕及干燥條件下它們之間的有效摩擦界面，各表面是由至少部分與背襯層整體模塑的約3500根直立桿/英寸2的陣列所確定的桿片，這些桿占據(jù)不超過背襯層的第一表面的總面積的約1/3，各直立桿由肖氏硬度低于約90A、最大截面尺寸為0.009-0.011英寸、且高寬比約為2的彈性材料形成，使得各桿的撓性較高，干燥時，各桿片的靜摩擦系數(shù)至少為0.6，而潮濕時的靜摩擦系數(shù)在干燥時的靜摩擦系數(shù)的20％以內(nèi)，各桿片各自具有與皮膚接觸的柔軟和舒適的感覺，當(dāng)手套與被抓握的制品的對置的接觸表面接合時，所述各桿片的動態(tài)剪切強(qiáng)度至少為16,805達(dá)因/平方厘米，剝離強(qiáng)度基本上為0、拉伸強(qiáng)度基本上為0。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的改進(jìn)方法，其特征在于在被抓握的制品上的對置的接觸表面形成為模塑抓握件。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的改進(jìn)方法，其特征在于所述各桿片的背襯層具有與其上的桿相反的背表面，它還包含桿片的至少一部分第一表面是透明的背襯層；置于透明的背襯層的背表面上的圖像，使得在其桿側(cè)的觀察者可通過透明的背襯層看到圖像。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的改進(jìn)方法，其特征在于在100克/英寸2的負(fù)載時，所述各材料表面的假摩擦系數(shù)至少為6。
全文摘要
一種摩擦控制制品(20)，它包括背襯層(21)，該背襯層具有至少100根直立桿(26)/英寸
文檔編號A63B59/06GK1454133SQ01813820
公開日2003年11月5日 申請日期2001年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月11日
發(fā)明者J·J·科比, L·萊維特 申請人:3M創(chuàng)新有限公司