(57)【要約】本発明は、さまざまな性質を持つ２つ以上のターゲット面に対して同時に接着することができ、高耐荷重性を有し、再利用可能で、取り外しが容易で、長時間および繰り返しの使用に適しているユニークな取り外し可能な接着デバイスおよび関連する方法を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ以上のターゲット面に対して同時に接着することができる取り外し可能な表面接着装置であって、
２つ以上の接着パッドであって、それぞれ独立して、
高い面内剛性を有する平面バッキング層と、
ターゲット面に接着するために少なくとも１つの側に接着表面を有する弾性材料の平面層であって、前記弾性材料は少なくとも前記接着表面の反対側で前記平面バッキング層上に含浸される、平面層と、を備える２つ以上の接着パッドと、
２つ以上のターゲット面に対して同時に接着することができる表面接着装置を形成するために前記２つ以上の接着パッドに取り付けられたテザー要素と、
を備える、取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２】
前記装置が、
第１および第２接着パッド、を備え、
前記第１および第２接着パッドはそれぞれ独立して、
ターゲット面に接着するために一方の側に接着表面を有する弾性材料の平面層と、
高い面内剛性を有する平面バッキング層であって、前記平面バッキング層は接着表面の反対側で弾性材料の層上に含浸される、平面バッキング層と、を備え、
前記テザー要素は、基端と先端を有し、前記基端は１平面バッキング層に取り付けられ、前記先端は第２平面バッキング層に取り付けられる、請求項１に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３】
前記第１接着パッドの前記平面バッキング層と、前記テザー要素と、前記第２接着パッドの前記平面バッキング層が合わさり繋がって、単一連続平面要素を形成する、請求項２に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項４】
前記第１接着パッドの前記接着表面と前記第２接着パッドの前記接着表面とは、前記単一連続平面要素の同じ側にある、請求項３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項５】
前記第１接着パッドの前記接着表面と前記第２接着パッドの前記接着表面とは、前記単一連続平面要素の反対側にある、請求項３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項６】
前記第１接着パッドの前記平面バッキング層は前記テザー要素の前記基端に取り付けられ、前記先端における前記テザー要素は前記第２接着パッドの前記バッキング層に取り付けられ、前記第１接着パッドの平面バッキング層、前記テザー要素及び前記第２接着パッドの前記平面バッキング層が繋がり単一連続平面要素を形成しない、請求項２に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項７】
前記第１接着パッドの前記接着表面と前記第２接着パッドの前記接着表面とは前記テザー要素の同じ側に配置される、請求項６に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項８】
前記第１接着パッドの前記接着表面と前記第２接着パッドの前記接着表面とは前記テザー要素の反対側に配置される、請求項６に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項９】
前記テザー要素の前記基端は、前記第１接着パッドの前記バッキング層の実質的に中心に取り付けられ、前記テザー要素の前記先端は、前記第２接着パッドの前記バッキング層の実質的に中心に取り付けられる、請求項７または請求項８に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項１０】
前記テザー要素の前記基端は前記第１接着パッドの前記バッキング層の中心から実質的に離れて取り付けられ、前記テザー要素の前記先端は前記第２接着パッドの前記バッキング層の中心から実質的に離れて取り付けられる、請求項７または請求項８に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項１１】
前記テザー要素の前記基端は前記第１接着パッドの前記バッキング層の実質的に中心に取り付けられ、前記テザー要素の前記先端は前記第２接着パッドの前記バッキング層の中心から実質的に離れて取り付けられる、請求項７または請求項８に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項１２】
前記第１接着パッドの前記平面バッキング層と前記テザー要素とは合わさり単一連続平面要素を形成し、前記第２接着パッドの前記平面バッキング層とは合わさり単一連続平面要素を形成しない、請求項２に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項１３】
２つのターゲット面に同時に接着することができる取り外し可能な表面接着装置であって、
高い面内剛性を有する第１平面バッキング層と、
ターゲット面に接着するために少なくとも１つの側に第１接着表面を有する弾性材料の第１平面層であって、前記弾性材料は少なくとも前記第１接着表面の反対側で前記第１平面バッキング層上に含浸される、平面層と、
を備える第１接着表面と、
前記第１平面バッキング層への取り付けを介して前記第１接着パッドに取り付けられる第１テザー要素と、
高い面内剛性を有する第２平面バッキング層と、
ターゲット面に接着するために少なくとも１つの側に第２接着表面を有する弾性材料の第２平面層であって、前記弾性材料は少なくとも前記第２接着表面の反対側で前記第２平面バッキング層上に含浸される、平面層と、
を備える第２接着パッドと、
前記第２バッキング層への取り付けを介して前記第２接着パッドに取り付けられる第２テザー要素と、を備え、
各前記第１テザー要素と前記第２テザー要素とは、それぞれ、第１ファスナおよび第２ファスナを備え、前記第１ファスナと前記第２ファスナとはそれらの間のロッキング機構を介して前記第１テザー要素と前記第２テザー要素とを機械的に連結することができる、取り外し可能な表面接着装置。
【請求項１４】
前記第１平面バッキング層と前記第１テザー要素とは合わさり繋がって第１単一連続平面要素を形成し、前記第２平面バッキング層と前記第２テザー要素とは合わさり繋がって第２単一連続平面要素を形成する、請求項１３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項１５】
前記第１ファスナと前記第２ファスナとがロッキング機構を介して機械的に連結される場合、前記第１接着パッドの前記接着表面と前記第２接着パッドの前記接着表面とは前記単一連続平面要素の同じ側にある、請求項１４に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項１６】
前記第１ファスナと前記第２ファスナとがロッキング機構を介して機械的に連結される場合、前記第１接着パッドの前記接着表面と前記第２接着パッドの前記接着表面とは前記単一連続平面要素の反対側にある、請求項１４に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項１７】
前記第１平面バッキング層と前記第１テザー要素とは合わさり単一連続平面要素を形成せず、前記第２平面バッキング層と前記第２テザー要素とは合わさり単一連続平面要素を形成しない、請求項１３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項１８】
前記第１ファスナと前記第２ファスナとがロッキング機構を介して機械的に連結される場合、前記第１接着パッドの前記接着表面と前記第２接着パッドの前記接着表面とは前記テザー要素の同じ側に配置される、請求項１７に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項１９】
前記第１ファスナと前記第２ファスナとがロッキング機構を介して機械的に連結される場合、前記第１接着パッドの前記接着表面と前記第２接着パッドの前記接着表面とは前記テザー要素の反対側に配置される、請求項１７に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２０】
前記第１平面バッキング層と前記第１テザー要素とは合わさり第１単一連続平面要素を形成し、前記第２平面バッキング層と前記第２テザー要素とは合わさり第２単一連続平面要素を形成しない、請求項１３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２１】
２つ以上のターゲット面に同時に接着することができる取り外し可能な表面接着装置であって、各平面層が弾性材料を備える２つ以上の平面層を備え、各平面層は一方の側にターゲット面に接着するための接着表面を有し、もう一方の側に高い面内剛性を有するバッキング層を有し、前記弾性材料は前記バッキング層に含浸し、
各バッキング層の一部は、前記弾性材料が含浸していない前記バッキング層の領域を形成するために前記弾材料の層を越えて延在する、取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２２】
各接着表面は、顕微鏡で見ると平滑である、請求項２１に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２３】
各接着表面は、顕微鏡で見るとパターンが付与されている、請求項２１に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２４】
各バッキング層は織物バッキング層である、請求項２１に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２５】
各平面層は、同一の弾性材料を備える、請求項２１に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２６】
各平面層は、異なる弾性材料を備える、請求項２１に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２７】
前記弾性材料の各平面層は、約０．０１ｃｍ２〜約１０００ｃｍ２の平滑な接着表面積を有し、約０．０００１ｃｍから約０．５ｃｍの実質的に均一な厚さを有する、請求項２１に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２８】
前記弾性材料は、約０．０５ＭＰａ〜約５０ＭＰａの弾性係数を有する、請求項２５に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２９】
各織物バッキング層は、天然織物材料または合成織物材料を備える、請求項２４に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３０】
前記天然織物材料は、綿、麻、羊毛、絹、竹糸、セルロース、黄麻、およびピーニャから選択される、請求項２９に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３１】
前記合成織物材料は、ポリエステル、スパンデックス、ナイロン、炭素繊維、ポリアラミド、炭素繊維ポリアラミドハイブリッド、炭素繊維玄武岩ハイブリッド、ガラス繊維、炭素繊維、またはガラス繊維ハイブリッドの織物である、請求項２９に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３２】
各接着表面は、１００ｃｍ２以上の面積を有し、接着表面積の１００ｃｍ２当たりにおいて少なくとも１２００Ｎの重量に耐えることが可能である、請求項２４に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３３】
各接着表面は、１ｃｍ２以上の面積を有し、接着表面積の１ｃｍ２当たりにおいて少なくとも１２Ｎの重量に耐えることが可能である、請求項２４に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３４】
各接着表面は、１ｃｍ２以上の面積を有し、接着表面積の１ｃｍ２当たりにおいて少なくとも３１．５Ｎの重量に耐えることが可能である、請求項３３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３５】
各テザー要素は織物材料を備える、請求項２１に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３６】
各テザー要素は非織物材料を備える、請求項２１に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３７】
前記弾性材料の各層は、実質的に円形、長方形、楕円形または不整形の外周を備える、請求項２１に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３８】
弾性材料の各層は、２つ以上の個別のより小さい弾性材料層単位を備える、請求項２１に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３９】
各弾性材料は、ブロック共重合体エラストマーである、請求項２１に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項４０】
前記弾性材料は、シロキサン系エラストマー、ウレタン系エラストマーおよびアクリレート系エラストマーを備える、請求項２１に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項４１】
２つ以上のターゲット面上で同時に重量を取り外し可能に保持するための方法であって、前記方法は、
取り外し可能な表面接着装置を提供することと、
前記装置に重量を取り付けること、とを含み、
前記取り外し可能な表面接着装置は、
第１接着パッドと第２接着パッドであって、それぞれが独立して
ターゲット面に接着するために一方の側に接着表面を有する弾性材料の平面層と、
高い面内剛性を有する平面バッキング層であって、前記バッキング層は前記接着表面の反対側の、前記弾性材料の前記層上に含浸される、平面バッキング層と、
を備える第１接着パッドと第２接着パッドと、
基端および先端を有するテザー要素であって、前記基端は第１平面バッキング層に取り付けられ、前記先端は第２平面バッキング層に取り付けられるテザー要素と、
を備える、方法。
【請求項４２】
前記第１接着パッドの前記平面バッキング層と、前記テザー要素と、前記第２接着パッドの前記平面バッキング層とは合わさり繋がって単一連続平面要素を形成する、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記第１接着パッドの前記接着表面と前記第２接着パッドの前記接着表面とは、前記単一連続平面要素の同じ側にある、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記第１接着パッドの前記接着表面と前記第２接着パッドの前記接着表面とは、前記単一連続平面要素の反対の側にある、請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
第１接着パッドの前記平面バッキング層は、前記テザー要素の前記基端に取り付けられ、前記先端における前記テザー要素は前記第２接着パッドの前記バッキング層に取り付けられ、前記第１接着パッドの前記平面バッキング層、前記テザー要素および前記第２接着パッドの前記平面バッキング層は合わさり繋がって単一連続平面要素を形成しない、請求項４１に記載の方法。
【請求項４６】
前記第１接着パッドの前記接着表面と前記第２接着パッドの前記接着表面とは、前記テザー要素の同じ側に配置される、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記第１接着パッドの前記接着表面と前記第２接着パッドの前記接着表面とは、前記テザー要素の反対の側に配置される、請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】
前記第１接着パッドの前記平面バッキング層と前記テザー要素とは合わさり単一連続平面要素を形成し、前記第２接着パッドの前記平面バッキング層とは合わさり単一連続平面要素を形成しない、請求項４１に記載の方法。
【請求項４９】
２つ以上のターゲット面上で同時に重量を取り外し可能に保持するための方法であって、前記方法は、
取り外し可能な表面接着装置を提供することと、
前記装置に重量を取り付けること、とを含み、
前記取り外し可能な表面接着装置は、
高い面内剛性を有する第１平面バッキング層と、
ターゲット面に接着するために少なくとも１つの側に第１接着表面を有する弾性材料の第１平面層であって、前記弾性材料は少なくとも前記第１接着表面の反対側で前記第１平面バッキング層上に含浸される、平面層と、
を備える第１接着パッドと、
前記第１平面バッキング層への取り付けを介して前記第１接着パッドに取り付けられる第１テザー要素と、
高い面内剛性を有する第２平面バッキング層と、
ターゲット面に接着するために少なくとも１つの側面上に第２接着表面を有する弾性材料の第２平面層であって、前記弾性材料は少なくとも前記第２接着表面の反対側で前記第２平面バッキング層上に含浸される、平面層と、
を備える第２接着パッドと、
前記第２平面バッキング層への取り付けを介して前記第２接着パッドに取り付けられる第２テザー要素と、を備え、
各前記第１テザー要素と前記第２テザー要素は、それぞれ、第１ファスナおよび第２ファスナとを備え、前記第１ファスナと前記第２ファスナはそれらの間のロッキング機構を介して前記第１テザー要素と前記第２テザー要素とを機械的に連結することができる、方法。
【請求項５０】
前記第１平面バッキング層と前記第１テザー要素とは合わさり繋がって第１単一連続平面要素を形成し、前記第２平面バッキング層と前記第２テザー要素とは合わさり繋がって第２単一連続平面要素を形成する、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記第１ファスナと前記第２ファスナとがロッキング機構を介して機械的に連結される場合、前記第１接着パッドの前記接着表面と前記第２接着パッドの前記接着表面とは前記単一連続平面要素の同じ側面上にある、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記第１ファスナと前記第２ファスナとがロッキング機構を介して機械的に連結される場合、前記第１接着パッドの前記接着表面と前記第２接着パッドの前記接着表面とは前記単一連続平面要素の反対側にある、請求項５０に記載の方法。
【請求項５３】
前記第１平面バッキング層と前記第１テザー要素とは合わさり単一連続平面要素を形成せず、前記第２平面バッキング層と前記第２テザー要素とは合わさり単一連続平面要素を形成しない、請求項４９に記載の方法。
【請求項５４】
前記第１ファスナと前記第２ファスナとがロッキング機構を介して機械的に連結される場合、前記第１接着パッドの前記接着表面と前記第２接着パッドの前記接着表面とは前記テザー要素の同じ側に配置される、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記第１ファスナと前記第２ファスナがロッキング機構を介して機械的に連結される場合、前記第１接着パッドの前記接着表面と前記第２接着パッドの前記接着表面とは前記テザー要素の反対側に配置される、請求項５３に記載の方法。
【請求項５６】
前記第１平面バッキング層と前記第１テザー要素とは合わさり第１単一連続平面要素を形成し、前記第２平面バッキング層と前記第２テザー要素とは合わさり第２単一連続平面要素を形成しない、請求項４９に記載の方法。
【請求項５７】
取り外し可能な表面接着装置を製作するための方法であって、
硬質バッキング層と、織物材料上に含浸される第１弾性材料の層と、スペーサ層と、織物材料上の第２弾性材料の層と、基板層とを順番に提供することと、
それらの層をプレスして一体にすることにより取り外し可能な表面接着装置を組み立てること、とを含む方法。
【請求項５８】
前記第１弾性材料の前記層は、
型に前記第１弾性材料と硬化剤を提供することと、
前記型の上に配置された織物材料に前記第１弾性材料を含浸させることと、
前記第１弾性材料を硬化することと、によって準備される、請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
前記第１弾性材料はポリジメチルシロキサンであり、硬化は室温で実施される、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記第２弾性材料は、第２弾性材料はポリウレタンである、請求項５７に記載の方法。
【請求項６１】
前記スペーサ層は、ポリテトラフルオロエチレンの層である、請求項５７に記載の方法。
【請求項６２】
前記基板層はポリテトラフルオロエチレンの層である、請求項５７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]  本願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている２０１２年１月１９日出願の米国仮特許出願第６１／５８８，２４１の利益を主張する。
【０００２】
[0002]  本発明は全体として耐重量に有用である設計、装置、材料および方法に関する。本発明はとりわけ同時に２つ以上の表面に接着することが可能な二面あるいは多面の接着装置を提供する設計、装置、システム、材料および製造方法に関する。そのような装置は、高荷重に耐性があり、取り外しが容易で、かつさまざまな適用における長時間／繰り返しの使用に適している。
【背景技術】
【０００３】
[0003]従来より、大荷重支持が可能な接着材料の探求が行われていた。感圧接着剤（ＰＳＡ）は、接着剤と被着体とを結びつけるよう応力が加えられると結合を形成する接着剤である。従来のＰＳＡは、感圧テープ、ラベル、メモ帳、自動車内装装備品およびその他幅広い種類の物における使用が見出されている。ＰＳＡは典型的には、接合面を横断して圧力を伝えるために、ファンデルワールス力のような遍在性の表面力の相互作用を用いる。ＰＳＡは、接着剤が被着体を流すあるいは濡らすことができる程に柔らかいことから、表面に接着することができる。接着剤は、接合面における結合に応力が加えられた際に流れに耐えることができるほどには硬くなければいけない。ＰＳＡは、粘弾性（粘性および弾性）の性質を表しており、それらの性質は適切な結合を作り出すために用いられることができる。
【０００４】
[0004]現在のところ、ＰＳＡは主に軟らかい粘弾性のポリマー材料（例えば、コーティング）から製造されており、それらは独立して使用されるか、あるいは硬質フィルムまたは織布などのバッキング材と合わせて使用される。ＰＳＡは、接着の度合を制御するため、材料の接合面形成能（あるいは「表面を濡れた状態にする能力」）と、接合面形成後の分離抵抗性とのバランスを微妙に保つために、弾性成分と粘弾性成分との両方の複雑な配合を用いることによってバルク特性を変更する。（Ｂｅｎｅｄｅｋ，  ｅｔ  ａｌ．，Ｅｄｓ．  ２００９  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ  ａｎｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｓｅｒｉｅｓ，ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ：Ｂｏｃａ  Ｒａｔｏｎ；Ｐｏｃｉｕｓ，２００２，Ａｄｈｅｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：  Ａｎ  Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，  Ｈａｎｓｅｒ  Ｐｕｂｌ．：Ｍｕｎｉｃｈ；Ｃｒｏｓｂｙ，ｅｔ  ａｌ．１９９９  Ｊ．Ｐｏｌｙ．  Ｓｃｉ．  Ｐａｒｔ  Ｂ：  Ｐｏｌｙｍ．  Ｐｈｙｓ．  ３７，２４，３４５５−３４７２；Ｃｒｅｔｏｎ，２００３  “Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ｏｆ  Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ：Ｈｏｗ  ｔｏ  Ｂｏｎｄ  Ｔｈｉｎｇｓ  Ｔｏｇｅｔｈｅｒ．”  ＭＲＳ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  ２８，６，４１９−４２１；Ｃｒｅｔｏｎ，２００３  “Ｐｒｅｓｓｕｒｅ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ａｄｈｅｓｉｖｅｓ：  Ａｎ  ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｏｒｙ  ｃｏｕｒｓｅ．”  ＭＲＳ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  ２８，６，４３４−４３９；Ｃｒｅｔｏｎ，ｅｔ  ａｌ．２００７  “Ｓｔｉｃｋｙ  Ｆｅｅｔ：Ｆｒｏｍ  Ａｎｉｍａｌｓ  ｔｏ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ”，  ＭＲＳ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  ３２，６，全ページ；Ｃｈａｎ，ｅｔ  ａｌ．２００７  “Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ  Ｍｏｄｅｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ａｄｈｅｓｉｏｎ．”  ＭＲＳ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  ３２，６，４９６−５０３；Ｂｏｅｓｅｌ，ｅｔ  ａｌ．２０１０  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ２２，１９，２１２５−２１３７．）
【０００５】
[0005]ＰＳＡ設計のさまざまな態様では、典型的には以下の３つの要因が関連しかつ強調される。（１）従来のＰＳＡは、共形に必要とされる機械的エネルギー（すなわち、圧力）を消散させながらポリマーコーティングが粗面と容易に一致できるように、粘弾性であること。（２）強力なＰＳＡ材料の尺度は粘着エネルギー（ｔａｃｋ ｅｎｅｒｇｙ）であって、粘着エネルギーはＰＳＡ／基板の接合面が分離する際に消散する総エネルギーであること。（３）粘着性の高いＰＳＡは、高レベルの粘着性を生じさせるために使用される不可逆的（すなわち、非弾力性の）材料プロセスによって典型的には複数の荷重適応に適さないこと。
【０００６】
[0006]従来のＰＳＡの欠点のいくつかを克服する接着材料系システムを開発するために、多くの研究がヤモリ様接着システムの開発に重点を置いている。従来のＰＳＡと理想的なヤモリ様接着剤の両方のいくつかの重要な特性を下記の表に示す。
（表１）
2015510530.tif 000002
【０００７】
[0007]さらに、ヤモリの接着面および自然界における類例は一般的に「乾式」であると言われ、すなわち、接着は液体相互作用、エポキシ樹脂のような液体から固体への遷移を用いず、またその接着表面は従来の粘弾性接着剤の持つ感触のごとき「粘着感」を有さない。そのような特性は自然界において知られておりかつ示されているにもかかわらず、特性の良好な制御を可能にする基本的設計因子またはメカニズムは判明しておらず、依然として世界中で現行の研究プロジェクトの主題となっている。本発明者らの知る限り、ヤモリ様接着剤の合成的な類似体、特に肉眼的尺度で使用可能なものの開発は示されていない。
【０００８】
[0008]最近の技術進歩としては、高耐荷重性を有し、再利用可能で、取り外しが容易で、長時間および繰り返しの使用に適しているエラストマー系接着装置類がある。この技術は接着剤技術の技術現状を実質的に向上させるが、その一方で、高荷重を容易に取り付けかつ支持するために使用可能でありながら、簡易かつ損傷を与えることのないない取り外しおよび反復使用が行え、なおかつ製造のコスト効率の良い２つまたは複数の接着面を有する接着システムの設計、システム、デバイス、材料およびその関連する製造方法はいまだに大きくかつ継続して必要とされている。
【発明の概要】
【０００９】
[0009]本発明は、さまざまな性質を持つ２つ以上のターゲット面に対して同時に接着することができ、高耐荷重性を有し、再利用可能で、取り外しが容易で、長時間および繰り返しの使用に適しているユニークな取り外し可能な接着デバイスを提供する。本明細書において開示される接着システムおよび装置、ならびに関連する方法は、例えば家庭用重量支持棚およびホルダから、輸送用部品、運動競技用器材、ラベルおよび広告用支柱、自動車の内装、恒久的または可逆的ファスナ、ならびに工業、商業、医療または軍事用の機器およびデバイス等の、種々の適用に適するように設計することができる。
【００１０】
[0010]一態様では、本発明は全体として、２つ以上のターゲット面に対して同時に接着することができる取り外し可能な表面接着装置に関連している。その装置は、２つ以上の接着パッドと、２つ以上のターゲット表面に対して同時に接着することができる表面接着装置を形成するために２つ以上の接着パッドに取り付けられたテザー要素とを備える。各接着パッドは独立して、高い面内剛性を有する平面バッキング層と、ターゲット面に接着するために少なくとも１つの側面上に接着表面を有する弾性材料の平面層とを備え、弾性材料は少なくとも接着表面の反対側の側面上のバッキング層上に含浸される。
【００１１】
[0011]特定の実施形態では、装置は２つ（第１および第２）の接着パッドを備える。各接着パッドは独立して、ターゲット面に接着するために１つの面上に接着表面を有する弾性材料の平面層と、高い面内剛性を有する平面バッキング層とを備え、バッキング層は接着表面の反対側の側面で弾性材料の層上に含浸される。テザー要素は、基端と先端を有し、基端は第１平面バッキング層に取り付けられ、先端は第２平面バッキング層に取り付けられている。
【００１２】
[0012]特定の好ましい実施形態では、第１接着パッドの平面バッキング層と、テザー要素と、第２接着パッドの平面バッキング層とが合わさり繋がって、単一連続平面要素を形成する。特定の好ましい実施形態では、第１接着パッドの接着表面と第２接着パッドの接着表面とは、単一連続平面要素の同じ側面上にある。特定の好ましい実施形態では、第１接着パッドの接着表面と第２接着パッドの接着表面とは、単一連続平面要素の反対する面にある。
【００１３】
[0013]特定の好ましい実施形態では、第１接着パッドの平面バッキング層は、テザー要素の基端に取り付けられ、先端におけるテザー要素は第２接着パッドのバッキング層に取り付けられる。第１接着パッドの平面バッキング層と、テザー要素と、第２接着パッドの平面バッキング層とが繋がり、連続的な単一平面要素を形成はしない。特定の好ましい実施形態では、第１接着パッドの接着表面と第２接着パッドの接着表面とは、テザー要素の同じ側面上に配置される。特定の好ましい実施形態では、第１接着パッドの接着表面と第２接着パッドの接着表面とは、テザー要素の反対する面に配置される。テザー要素の基端は、第１接着パッドのバッキング層の実質的に中心に取り付けられることができ、またテザー要素の先端は、第２接着パッドのバッキング層の実質的に中心（「中心荷重（center-load）」）に取り付けられる。テザー要素の基端は、第１接着パッドのバッキング層の中心から実質的に離れて取り付けられることもでき、またテザー要素の先端は、第２接着パッドのバッキング層の中心から実質的に離れて取り付けられる（「偏心荷重（off-center-load）」）。特定の適用に従って、任意の適切な取り付け方法が採用されることができ、取り付け方法には中心荷重と偏心荷重のハイブリッドも含まれる（一方の接着パッドとテザーの取り付けが中心荷重で、もう一方の接着パッドとテザーの取り付けが偏心荷重の状態）。
【００１４】
[0014]特定の好ましい実施形態では、第１接着パッドの平面バッキング層とテザー要素とが合わさり、単一連続平面要素を形成するが、第２接着パッドの平面バッキング層と合わさって単一連続平面要素を形成することはない。
【００１５】
[0015]さらなる態様では、本発明は全体として、２つのターゲット面に同時に接着することができる取り外し可能な表面接着システムに関する。そのシステムは、第１接着パッドと、第１テザー要素と、第２接着パッドと、第２テザー要素とを備える。（第１接着パッドは、高い面内剛性を有する第１平面バッキング層と、ターゲット面に接着するために少なくとも１つの側面上に第１接着表面を有する弾性材料の第１平面層とを備え、弾性材料は少なくとも第１接着表面の反対側の側面上で第１バッキング層上に含浸される。第１テザー要素は、第１バッキング層への取り付けを介して第１接着パッドに取り付けられる。第２接着パッドは、高い面内剛性を有する第２平面バッキング層と、ターゲット面に接着するために少なくとも１つの側面上に第２接着表面を有する弾性材料の第２平面層とを備え、弾性材料は少なくとも第２接着表面の反対側の側面上で第２平面バッキング層上に含浸される。第２テザー要素は、第２平面バッキング層への取り付けを介して第２接着パッドに取り付けられる。各第１および第２テザー要素は、それぞれ、第１および第２ファスナを有し、第１および第２ファスナはそれらの間のロッキング機構を介して第１および第２テザー要素を機械的に連結することができる。）
【００１６】
[0016]特定の好ましい実施形態では、第１平面バッキング層と第１テザー要素とが合わさり繋がって第１単一連続平面要素を形成し、第２平面バッキング層と第２テザー要素とが合わさり繋がって第２単一連続平面要素を形成する。特定の好ましい実施形態では、第１および第２ファスナがロッキング機構を介して機械的に連結する場合には、第１接着パッドの接着表面と第２接着パッドの接着表面は単一連続平面要素の同じ側面上にある。特定の好ましい実施形態では、第１および第２ファスナがロッキング機構を介して機械的に連結する場合には、第１接着パッドの接着表面と第２接着パッドの接着表面は単一連続平面要素の反対する面にある。
【００１７】
[0017]特定の好ましい実施形態では、第１平面バッキング層と第１テザー要素とが合わさり単一連続平面要素を形成せず、第２平面バッキング層と第２テザー要素とが合わさり単一連続平面要素を形成しない。特定の好ましい実施形態では、第１および第２ファスナがロッキング機構を介して機械的に連結する場合には、第１接着パッドの接着表面と第２接着パッドの接着表面はテザー要素の同じ側面上に配置される。特定の好ましい実施形態では、第１および第２ファスナがロッキング機構を介して機械的に連結する場合には、第１接着パッドの接着表面と第２接着パッドの接着表面はテザー要素の反対する面に配置される。
【００１８】
[0018]第１テザー要素の基端は、第１接着パッドの平面バッキング層の実質的に中心に取り付けることができ、第２テザー要素の基端は、第２接着パッドの平面バッキング層の実質的に中心に取り付けることができる。第１テザー要素の基端も、第１接着パッドのバッキング層の中心から実質的に離れて取り付けることができ、第２テザー要素の先端は第２接着パッドの平面バッキング層の中心から実質的に離れて取り付けられる。特定の適用に応じて、任意の適切な取り付け方法を採用することができる。
【００１９】
[0019]さらなる態様では、本発明は全体として２つ以上のターゲット面に対して同時に接着することができる取り外し可能な表面接着装置に関する。装置は、それぞれが弾性材料を備える２つ以上の平面層を含み、各平面層は一方の側面上にターゲット面に接着するための接着表面を有し、もう一方の側面上には高い面内剛性を有するバッキング層を有し、弾性材料はバッキング層に含浸される。各バッキング層の一部は、弾性材料の層を越えて延在し、弾性材料が含浸されていないバッキング層の領域を形成する。
【００２０】
[0020]特定の好ましい実施形態では、第１平面バッキング層と第１テザー要素とが合わさり第１単一連続平面要素を形成し、第２平面バッキング層と第２テザー要素とが合わさり第２単一連続平面要素を形成しない。
【００２１】
[0021]さらなる態様では、本発明は全体として、２つ以上のターゲット面上で同時に重量を取り外し可能に保持するための方法に関する。この方法は取り外し可能な表面接着装置を提供することと、装置に重量を取り付けることと、を含む。取り外し可能な表面接着装置は、第１および第２接着パッドとテザー要素とを備える。各接着パッドは独立して、（１）ターゲット面に接着するために一方の側面上に接着表面を有する弾性材料の平面層と、（２）高い面内剛性を有する平面バッキング層、とを備え、バッキング層は接着表面の反対側の面上で弾性材料の層上に含浸される。テザー要素は、基端と先端を有し、基端は第１平面バッキング層に取り付けられ、先端は第２平面バッキング層に取り付けられる。
【００２２】
[0022]さらなる態様では、本発明は全体として２つ以上のターゲット面上で同時に重量を取り外し可能に保持するための方法に関する。この方法は、取り外し可能な表面接着装置を提供することと、装置に重量を取り付けることと、を含む。取り外し可能な表面接着装置は、第１接着パッドと、第１テザー要素と、第２接着パッドと、第２テザー要素と、を備える。第１接着パッドは、（１）高い面内剛性を有する第１平面バッキング層と、（２）ターゲット面に接着するために少なくとも一方の側面上に第１接着表面を有する弾性材料の第１平面層を備え、弾性材料は少なくとも第１接着表面の反対の側面上で第１平面バッキング層上に含浸される。第1テザー要素は、第１平面バッキング層への取り付けを介して第１接着パッドに取り付けられる。第２接着パッドは、（１）高い面内剛性を有する第２平面バッキング層と、（２）ターゲット面に接着するために少なくとも一方の側面上に第２接着表面を有する弾性材料の層と、を備え、弾性材料は少なくとも第２接着表面の反対の側面上で第２平面バッキング層上に含浸される。第２テザー要素は、第２平面バッキング層への取り付けを介して第２接着パッドに取り付けられる。各第１および第２テザー要素は、それぞれ、第１および第２ファスナを有し、第１および第２ファスナはそれらの間のロッキング機構を介して第１および第２テザー要素を機械的に連結することができる。
【００２３】
[0023]さらなる態様では、本発明は全体として、取り外し可能な表面接着装置を作るための方法に関する。この方法は、硬質バッキング層と、織物材料上に含浸される第１弾性材料の層と、スペーサ層と、織物材料上の第２弾性材料の層と、基板層とを順番に提供することと、それらの層をプレスして一体にすることにより取り外し可能な表面接着装置を組み立てることと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】[0024]本発明の例示的実施形態の概略図を示す。
【図２】[0025]特定の設計因子および概略図を示す。
【図３】[0026]例示的製造プロセスの概略図を示す。
【図４】[0027]パッドとテザーの接続に関する発明のさまざまな実施形態の概略図を示す。
【図５】[0028]二面接着装置の例示的実施形態を概略的に示す。
【図６】[0029]二面接着装置の例示的実施形態を概略的に示す。
【図７】[0030]二面接着装置の例示的実施形態を概略的に示す。
【図８】[0031]二面接着装置の例示的実施形態を概略的に示す。
【図９】[0032]二面接着装置の例示的実施形態を概略的に示す。
【図１０】[0033]二面接着装置の例示的実施形態を概略的に示す。
【図１１】[0034]二面接着装置の例示的実施形態を概略的に示す。
【図１２】[0035]二面接着装置の例示的実施形態を概略的に示す。
【図１３】[0036]Ｔパッド構造に関して、純せん断荷重下で支持される最大力を特徴づけるための、変異の測定値に対する力の例を示す。
【図１４】[0037]さまざまなＴパッド構成、ヤモリ生体および織物バッキングのないポリマーコーティングに関して支持される最大せん断力の例を、面内コンプライアンスによって正規化された接合面の平方根の関数として示す。
【図１５】[0038]さまざまなＴパッド構成の剥離角の関数として単位幅ごとの破壊力を示す。
【図１６】[0039]さまざまな表面において荷重を支持する完全なＴパッド構造の特定の例を示す。
【図１７】[0040]ポリウレタンの一例に関して、振動数に対する弾性率のプロットが表されている。
【図１８】[0041]制御変位試験の例示的結果を示す（伸長に対して荷重をプロット）。
【図１９】[0042]繰り返しの荷重を受けたポリウレタン接着パッドの再現性の例示的結果を示す。
【図２０】[0043]１３６ｋｇを保持するポリウレタン接着剤を用いて実施された静荷重試験を示す。
【図２１】[0044]さまざまな基材を持つポリウレタン接着剤の例示的荷重データを示す。
【図２２】[0045]（Ａ）４２インチフラットパネルテレビを保持する中心荷重ＰＤＭＳ接着パッドおよび（Ｂ）乾式壁にあるフード付きトレーナーを保持する中心荷重ポリウレタン接着剤に対して実施した静荷重試験を示す。
【図２３】[0046]（Ａ）は、高能力かつ取り外しが容易な接着パッドに関する荷重角度依存性を概略的に図示する。（Ｂ）は、単一平板の接着パッドと比較した中心荷重パッドの角度依存性の結果を例示的に示し、中心荷重パッドは容易な取り外しを可能としながら、さまざまな荷重角度において高い破壊力を維持している。
【図２４】[0047]本発明の一実施形態の例示的なイメージを示す。
【図２５】[0048]本発明の一実施形態の例示的なイメージを示す。
【図２６】[0049]本発明に従った接着パッドの製造の例示的な実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
[0050]本発明は、さまざまな性質を持つ２つ以上のターゲット面に対して同時に接着することができるとともに、高耐荷重性を有し、再利用可能で、取り外しが容易で、長時間および繰り返しの使用に適しているユニークな取り外し可能な接着デバイスならびに関連する方法を提供する。本発明の接着システムおよび接着装置は例えば、家庭用重量支持棚およびホルダから、輸送用部品、運動競技用器材、ラベルおよび広告用支柱、自動車の内装、恒久的または可逆的ファスナ、ならびに工業、商業、医療または軍事用途の機器およびデバイス等の、種々の用役に適するように設計することができる。
【００２６】
[0051] 本発明は、ＰＳＡの分野における従来技術とは少なくとも次の点で異なっている。すなわち、本発明は性能の制御を行うために粘弾性の性質を用いないが、ＰＳＡは粘弾性の性質を用いる。本発明の設計およびシステムは、極端に大きな重量負荷を支持する能力を維持する一方で、分離時間および分離エネルギーの最小化を可能とする。ヤモリ型接着剤の開発における従来技術とは対照的に、本明細書で開示される設計、システム、および方法では、所望の特性を得るために表面フィブリル構造を使用する必要はない。本明細書で開示された原理に従って、垂直に登るヤモリのような、自然界における一般例の足指および脚の構造の工学設計を模倣することができる。本発明と従来技術の間の他の重要な相違点としては、特に、連続的接合部における回転自由の特有の指定、弾性材料の表面に対して垂直な曲げ剛性が低いという荷重方向における剛性の仕様、ならびに必要な「予荷重」（ある荷重を支持するための接着剤／基板接合面の確立に必要な力の大きさを指す）がゼロに近く、垂直方向および剪だん荷重方向の両方において高い荷重の支持を実現する能力があげられる。
【００２７】
[0052]本発明の１つの要素として、本明細書で使用される接着パッドシステムは「Ｔパッド」とも呼ばれる「乾式」接着パッド構造を採用し、その実施形態が図１に概略的に示されている。適切に設計されたＴパッドデバイスは、剪だん荷重、垂直荷重、および多様式（すなわち、剥離）荷重のもとで高い荷重を支持することができ、一方で、特別に設計された取り外し方法論のもとでは、取り外し（または分離）に必要とされる力およびエネルギーは最小である。
【００２８】
[0053]接着装置の基本的構造は「パッド」と呼ばれ、それは次に、「テンドン」とも呼ばれ得るテザー（例えば合成織物テザー）に接続される。このテザーは、荷重の主軸に沿って高い剛性を維持しなければならない。テンドンとパッドの間の接続部は、特定の要求に応じて、所定の寸法、配向、および空間的位置を有し、それらは取り外し方法論を制御し、かつ剪だん荷重および垂直荷重の耐性バランスを与えるために修正されることができる。
【００２９】
[0054]このアプローチは、回転自由の適切な保持、接着剤接合面に垂直な曲げ弾性率の低さ、ならびに耐荷重性方向における剛性の高さを通じて、ポリマー材料の接着特性と、統合された機械的設計との、ユニークな組み合わせを示す。ある範囲のサイズスケールと形状にわたって材料装置の接着性能を理解するためのフレームワークを提供する目的で、発明者らにより、スケーリング関係式が考え出された（図２）。このスケーリング関係式から、接合面の接着能力（Ｆｃ）は、３つの単純なパラメータによって管理され、これらのパラメータは接合面の形状および材料特性の両方に左右されることが示唆される。さまざまな基板に接着し得る可逆性接着剤を設計するためには、接合面の相互作用（Ｇｃ）が非特異的ファンデルワールス力に依存しなければならず、Ｇｃは無効な制御パラメータとなる。従って、接着材料に対するＦｃを測定するためには、材料システムは、接触面積（Ａ）またはシステムコンプライアンス（Ｃ）のみに依存するだけではなく、Ａ／Ｃ比を増加させる特性を発展させなければならない。このことは、材料は真の接触を増大させるために軟質でなければならないが、高い荷重を実現するためには硬質でなければならないという問題を提示している。軟質材料は、大規模な接触をもたらすことができるが、荷重時のコンプライアンスが高い、その一方で、硬質材料は幅広い接触をもたらすことができず、どちらの場合においても、Ａ／Ｃ比に対する効果はないという結果になる。本発明は、Ａ／Ｃを最大化するため、そして最も重要なことであるが、異なる適用に合わせてこの管理用パラメータを調整するための機構を提供する。図３に概略図を図示されるように、Ｔパッドを製造するために有効かつ効果的な製造方法を用いることができる。この方法は、織物の表面に弾性エラストマーの薄い層を組み込むことを含む。
【００３０】
[0055]テザー（テンドン）は、従来の縫い付け（ｓｅｗｉｎｇ）、ステッチ(ｓｔｉｔｃｈｉｎｇ)、または糊付け(ｇｌｕｉｎｇ)などの任意の好適な方法によりパッドに接続することができ、それにより取り付けの次元、配向、および空間的位置の制御が容易となる。この取り付けはステッチのパターン、幅、および長さによって制御することができる、十分な荷重配分および耐荷重性能をもたらすべきである。適当なステッチパターンとしては、ストレートステッチ、ジグザグステッチ、複数のジグザグステッチ、サテンステッチ、ハニカムステッチ、ラダーステッチ、ダブルオーバーロックステッチ、および十字型ステッチが含まれる。
【００３１】
[0056]例えば、特に有利なテザーとパッドの接続部は、パッドの第１軸上の中心からパッドの第２軸に垂直なコードの長さのおおよそ２／３の長さまで伸びるストレートラインステッチである。テザーとパッドの接続部は、荷重方向において高剛性を維持しながら回転自由を維持しなければならない。テザーとパッド間の接続部は好ましくは、接続部の全長に沿って等しい荷重配分を維持しなければならない。
【００３２】
[0057]１つのＴパッド構造が独立して、あるいはＴパッド構造のアレーまたは単位（「Ｔ表面」と呼ばれる）とともに、機能することができ、Ｔ表面は、例えば１つ以上の方向において硬質であり得る支持基板に回転自由な継手で取り付けられることができる。例えば耐大重量棚などの特定の適用では、テザーを接着パッドに取り付ける複数の取り付けポイントもまた採用され得る。
【００３３】
[0058]図４は、テザーとパッド間の接続部のさまざまなＴパッド構成の概略図を示す。スケルトン接続部は示されていない。単一平板の接続部は連続的接着パッドと支持バッキングを構成し、次にそれらは多数の個別の接着パッドと支持バッキングとに分けられることができ、複数のテンドンを用いて種々の構成（例えば、長さに勾配のある一連の構成(gradient length series configuration)）が作り出される。端から外れたテンドンの接続部および中心荷重パッド構成は接着パッドと支持バッキングを構成し、接着パッドの実質的に中心に平面テザーが取り付けられており、この場合には、取付け部の長さは、Ｔパッドの場合には全幅に等しくてよく、中心荷重パッドの場合には一部分または全幅に等しくてよい。どちらの場合においても、接着パッドに取り付けられたテザーは、平面テザーおよび接着パッドの間の角度が約０°から３５９°の間で調整されることができる。
【００３４】
[0059]図５は、二面接着装置の例示的な実施形態の概略図を示す。接着パッド１および２が、ターゲット面３および４に接着される。テザー５は、接着パッド１および２に接続する。適用に応じて、ターゲット面３および４は互いに対してさまざまな角度を形成し得る。テザー５の長さは、適用の必要に応じて変形する。
【００３５】
[0060]図６は、本発明の特定の実施形態を概略的に示す。二面接着装置の例示的構成の側面図および正面図を示す図６（ａ）に示されるように、テザー５と接着パッド１および２のバッキング層は一枚の織物材料であり、接着パッド１および２はテザー５の裏表にある。他の例示的構成の側面図および正面図を示す図６（ｂにおいて、テザー５と接着パッド１および２のバッキング層は一枚の織物材料であるが、接着パッド１および２はテザー５の同じ側面上にある。
【００３６】
[0061]図７は、テザーと接着パッドのバッキング層が単一の連続的な織物材料ではない、本発明の特定の実施形態を概略的に示す。二面接着装置の例示的構成の側面図および正面図を示す図７（ａ）に示されるように、テザー５と接着パッド１および２のバッキング層は接続しているが（例えば、それらは縫い合わせられる得る）、連続的な単一の織物材料ではない。接着パッド１および２のそれぞれは、角度（例えば、１°から１５°の小さな鋭角）をなしている。図７（ａ）では、接着パッド１および２は全体として反対の方向を面するようにテザー５に取り付けられているが、一方で図７（ｂ）では、接着パッド１および２は全体として同じ方向を面するようにテザー５に取り付けられている。接着パッド１および２へのテザーの取り付けは、接着パッドのバッキングの中心または中心付近においてなされ得るが、例えば図８（ａ）および（ｂ）において図示されるように、その取り付けは、実質的に中心から外れてもよい。
【００３７】
[0062]図９は、２つの接着パッドが単純な機械的手段によって連結されるまたは連結を解くことができる、本発明の特定の実施形態を概略的に示す。二面接着装置の例示的構成の側面図および正面図を示す図９（ａ）において示されるように、その基端においてテザー６と接着パッド１のバッキング層は、一枚の織物材料を形成する。テザー６はその先端にファスナ部品８を有する。その基端においてテザー７と接着パッド２のバッキング層は一枚の織物材料を形成する。テザー７はその先端にファスナ部品９を有する。ファスナ部品８および９は、機械的に連結されるか、または連結を解かれることができる。２つの接着パッドがテザーアセンブリ（６−８−９−７）のの両側を面する図９（ａ）と異なり、図９（ｂ）は２つの接着パッドがテザーアセンブリの同じ側面にあることを示す。
【００３８】
[0063]図１０は、２つの接着パッドが単純な機械的手段によって連結されるまたは連結を解くことができる、本発明の特定の実施形態を概略的に示す。二面接着装置の例示的構成の側面図および正面図を示す図１０（ａ）において示されるように、ファスナ部品８および９は、機械的手段によって連結されるまたは連結を解かれることができる。２つの接着パッドがテザーアセンブリ（６−８−９−７）の両側を面する図１０（ａ）と異なり、図１０（ｂ）は２つの接着パッドがテザーアセンブリの同じ側面にあることを示す。図１０に示される構成と図９に示される構成の主な違いは、接着パッドと接着パッドに対応するテザーとの間の接続である。図９は、テザー接続として一枚の連続的なパッドを提供するのに対して、図１０は特徴的な二枚つづきの接続を示す。
【００３９】
[0064]図８と同様に、接着パッド１へのテザー６の取り付けおよび接着パッド２へのテザー７の取り付けは、接着パッドのバッキングの中心または中心付近でなされ得るが、２つの例示的実施形態を示す図１１（ａ）および（ｂ）において示されるように、取付けは実質的に中心から外れていてもよく、図１１（ａ）では両方の接着パッドが中心から外れて取り付けられており、図１１（ｂ）では１つの接着パッドが中心から外れて取り付けられている。
【００４０】
[0065]図１２（ａ）および（ｂ）は、例示的なハイブリッド構成を概略的に示しており、１つのシステム中に連続的な一枚の接続と非連続的な二枚つづきの接続が見られる（図１２（ａ）は、２つの接着パッドが全体として反対の方向を面している一実施形態を示しているが、その一方で図１２（ｂ）では、２つの接着パッドが全体として同じ方向を面している）。図１２（ｃ）は、個別の接着パッド／テザーアセンブリを噛み合わせるまたはその噛み合わせを解くためにファスナが使用される一実施形態を示す。
【００４１】
[0066]一態様では、本発明は全体として、２つ以上のターゲット面に対して同時に接着することができる取り外し可能な表面接着装置に関連している。その装置は、２つ以上の接着パッドと、２つ以上のターゲット表面に対して同時に接着することができる表面接着装置を形成するために２つ以上の接着パッドに取り付けられたテザー要素とを備える。各接着パッドは独立して、高い面内剛性を有する平面バッキング層と、ターゲット面に接着するために少なくとも１つの側面上に接着表面を有する弾性材料の平面層とを備え、弾性材料は少なくとも接着表面の反対側の側面上のバッキング層上に含浸される。
【００４２】
[0067]特定の実施形態では、装置は２つ（第１および第２）の接着パッドを備える。各接着パッドは独立して、ターゲット面に接着するために１つの面上に接着表面を有する弾性材料の平面層と、高い面内剛性を有する平面バッキング層とを備え、バッキング層は接着表面の反対側の側面で弾性材料の層上に含浸される。テザー要素は、基端と先端を有し、基端は第１平面バッキング層に取り付けられ、先端は第２平面バッキング層に取り付けられている。
【００４３】
[0068]特定の好ましい実施形態では、第１接着パッドの平面バッキング層と、テザー要素と、第２接着パッドの平面バッキング層とが合わさり繋がって、単一連続平面要素を形成する。特定の好ましい実施形態では、第１接着パッドの接着表面と第２接着パッドの接着表面とは、単一連続平面要素の同じ側面上にある。特定の好ましい実施形態では、第１接着パッドの接着表面と第２接着パッドの接着表面とは、単一連続平面要素の反対する面にある。
【００４４】
[0069]特定の好ましい実施形態では、第１接着パッドの平面バッキング層は、テザー要素の基端に取り付けられ、先端におけるテザー要素は第２接着パッドのバッキング層に取り付けられる。第１接着パッドの平面バッキング層と、テザー要素と、第２接着パッドの平面バッキング層とが繋がり、連続的な単一平面要素を形成はしない。特定の好ましい実施形態では、第１接着パッドの接着表面と第２接着パッドの接着表面とは、テザー要素の同じ側面上に配置される。特定の好ましい実施形態では、第１接着パッドの接着表面と第２接着パッドの接着表面とは、テザー要素の反対する面に配置される。テザー要素の基端は、第１接着パッドのバッキング層の実質的に中心に取り付けられることができ、またテザー要素の先端は、第２接着パッドのバッキング層の実質的に中心（「中心荷重（center-load）」）に取り付けられる。テザー要素の基端は、第１接着パッドのバッキング層の中心から実質的に離れて取り付けられることもでき、またテザー要素の先端は、第２接着パッドのバッキング層の中心から実質的に離れて取り付けられる（「偏心荷重（off-center-load）」）。特定の適用に従って、任意の適切な取り付け方法が採用されることができ、取り付け方法には中心荷重と偏心荷重のハイブリッドも含まれる（一方の接着パッドとテザーの取り付けが中心荷重で、もう一方の接着パッドとテザーの取り付けが偏心荷重の状態）。
【００４５】
[0070]特定の好ましい実施形態では、第１接着パッドの平面バッキング層とテザー要素とが合わさり、単一連続平面要素を形成するが、第２接着パッドの平面バッキング層と合わさって単一連続平面要素を形成することはない。
【００４６】
[0071]さらなる態様では、本発明は全体として、２つのターゲット面に同時に接着することができる取り外し可能な表面接着システムに関する。そのシステムは、第１接着パッドと、第１テザー要素と、第２接着パッドと、第２テザー要素とを備える。（第１接着パッドは、高い面内剛性を有する第１平面バッキング層と、ターゲット面に接着するために少なくとも１つの側面上に第１接着表面を有する弾性材料の第１平面層とを備え、弾性材料は少なくとも第１接着表面の反対側の側面上で第１バッキング層上に含浸される。第１テザー要素は、第１バッキング層への取り付けを介して第１接着パッドに取り付けられる。第２接着パッドは、高い面内剛性を有する第２平面バッキング層と、ターゲット面に接着するために少なくとも１つの側面上に第２接着表面を有する弾性材料の第２平面層とを備え、弾性材料は少なくとも第２接着表面の反対側の側面上で第２平面バッキング層上に含浸される。第２テザー要素は、第２平面バッキング層への取り付けを介して第２接着パッドに取り付けられる。各第１および第２テザー要素は、それぞれ、第１および第２ファスナを有し、第１および第２ファスナはそれらの間のロッキング機構を介して第１および第２テザー要素を機械的に連結することができる。）
【００４７】
[0072]特定の好ましい実施形態では、第１平面バッキング層と第１テザー要素とが合わさり繋がって第１単一連続平面要素を形成し、第２平面バッキング層と第２テザー要素とが合わさり繋がって第２単一連続平面要素を形成する。特定の好ましい実施形態では、第１および第２ファスナがロッキング機構を介して機械的に連結する場合には、第１接着パッドの接着表面と第２接着パッドの接着表面は単一連続平面要素の同じ側面上にある。特定の好ましい実施形態では、第１および第２ファスナがロッキング機構を介して機械的に連結する場合には、第１接着パッドの接着表面と第２接着パッドの接着表面は単一連続平面要素の反対する面にある。
【００４８】
[0073]特定の好ましい実施形態では、第１平面バッキング層と第１テザー要素とが合わさり単一連続平面要素を形成せず、第２平面バッキング層と第２テザー要素とが合わさり単一連続平面要素を形成しない。特定の好ましい実施形態では、第１および第２ファスナがロッキング機構を介して機械的に連結する場合には、第１接着パッドの接着表面と第２接着パッドの接着表面はテザー要素の同じ側面上に配置される。特定の好ましい実施形態では、第１および第２ファスナがロッキング機構を介して機械的に連結する場合には、第１接着パッドの接着表面と第２接着パッドの接着表面はテザー要素の反対する面に配置される。
【００４９】
[0074]第１テザー要素の基端は、第１接着パッドの平面バッキング層の実質的に中心に取り付けることができ、第２テザー要素の基端は、第２接着パッドの平面バッキング層の実質的に中心に取り付けることができる。第１テザー要素の基端も、第１接着パッドのバッキング層の中心から実質的に離れて取り付けることができ、第２テザー要素の先端は第２接着パッドの平面バッキング層の中心から実質的に離れて取り付けられる。特定の適用に応じて、任意の適切な取り付け方法を採用することができる。
【００５０】
[0075]さらなる態様では、本発明は全体として２つ以上のターゲット面に対して同時に接着することができる取り外し可能な表面接着装置に関する。装置は、それぞれが弾性材料を備える２つ以上の平面層を含み、各平面層は一方の側面上にターゲット面に接着するための接着表面を有し、もう一方の側面上には高い面内剛性を有するバッキング層を有し、弾性材料はバッキング層に含浸される。各バッキング層の一部は、弾性材料の層を越えて延在し、弾性材料が含浸されていないバッキング層の領域を形成する。
【００５１】
[0076]特定の好ましい実施形態では、第１平面バッキング層と第１テザー要素とが合わさり第１単一連続平面要素を形成し、第２平面バッキング層と第２テザー要素とが合わさり第２単一連続平面要素を形成しない。
【００５２】
[0077]さらなる態様では、本発明は全体として、２つ以上のターゲット面上で同時に重量を取り外し可能に保持するための方法に関する。この方法は取り外し可能な表面接着装置を提供することと、装置に重量を取り付けることと、を含む。取り外し可能な表面接着装置は、第１および第２接着パッドとテザー要素とを備える。各接着パッドは独立して、（１）ターゲット面に接着するために一方の側面上に接着表面を有する弾性材料の平面層と、（２）高い面内剛性を有する平面バッキング層、とを備え、バッキング層は接着表面の反対側の面上で弾性材料の層上に含浸される。テザー要素は、基端と先端を有し、基端は第１平面バッキング層に取り付けられ、先端は第２平面バッキング層に取り付けられる。
【００５３】
[0078]さらなる態様では、本発明は全体として２つ以上のターゲット面上で同時に重量を取り外し可能に保持するための方法に関する。この方法は、取り外し可能な表面接着装置を提供することと、装置に重量を取り付けることと、を含む。取り外し可能な表面接着装置は、第１接着パッドと、第１テザー要素と、第２接着パッドと、第２テザー要素と、を備える。第１接着パッドは、（１）高い面内剛性を有する第１平面バッキング層と、（２）ターゲット面に接着するために少なくとも一方の側面上に第１接着表面を有する弾性材料の第１平面層を備え、弾性材料は少なくとも第１接着表面の反対の側面上で第１平面バッキング層上に含浸される。第1テザー要素は、第１平面バッキング層への取り付けを介して第１接着パッドに取り付けられる。第２接着パッドは、（１）高い面内剛性を有する第２平面バッキング層と、（２）ターゲット面に接着するために少なくとも一方の側面上に第２接着表面を有する弾性材料の層と、を備え、弾性材料は少なくとも第２接着表面の反対の側面上で第２平面バッキング層上に含浸される。第２テザー要素は、第２平面バッキング層への取り付けを介して第２接着パッドに取り付けられる。各第１および第２テザー要素は、それぞれ、第１および第２ファスナを有し、第１および第２ファスナはそれらの間のロッキング機構を介して第１および第２テザー要素を機械的に連結することができる。
【００５４】
[0079]さらなる態様では、本発明は全体として、取り外し可能な表面接着装置を作るための方法に関する。この方法は、硬質バッキング層と、織物材料上に含浸される第１弾性材料の層と、スペーサ層と、織物材料上の第２弾性材料の層と、基板層とを順番に提供することと、それらの層をプレスして一体にすることにより取り外し可能な表面接着装置を組み立てることと、を含む。特定の実施形態では、第１弾性材料の層は、型に第１弾性材料と硬化剤とを提供することと、型の上に配置された織物材料に第１弾性材料を含浸させることと、第１弾性材料を硬化することと、によって作成される。特定の実施形態では、第１弾性材料はポリジメチルシロキサンでありまた硬化は室温で実施され、第２弾性材料はポリウレタンであり、スペーサ層および基板層はポリテトラフルオロエチレンである。
【００５５】
[0080]接着表面は、例えば、顕微鏡で見ると平滑であるかあるいはパターンが付与されている。バッキング層は、織物バッキング層であってよい。弾性材料の平面層は、同一の弾性材料または異なる弾性材料を備え得る。
【００５６】
[0081]弾性材料の各層は、例えば、実質的に円形の外周、実質的に長方形の外周、実質的に不整形の外周または実質的に楕円形の外周を含む任意の所望の形状を有し得る。
【００５７】
[0082]特定の好ましい実施形態では、弾性材料はブロック共重合体エラストマーである。
【００５８】
[0083]特定の好ましい実施形態では、弾性材料は１つ以上のシロキサン系エラストマー、ウレタン系エラストマーおよびアクリレート系エラストマーと、を含む。
【００５９】
[0084]いくつかの実施形態では、弾性材料の各層は２つ以上の個別のより小さい弾性材料層の単位を備える。
【００６０】
[0085]特定の実施形態では、弾性材料の各平面層は約０．０１ｃｍ２〜約１０００ｃｍ２（例えば、約０．０１ｃｍ２、０．０５ｃｍ２、０．１ｃｍ２、０．５ｃｍ２、１ｃｍ２、２ｃｍ２、５ｃｍ２、１０ｃｍ２、２０ｃｍ２、５０ｃｍ２、１００ｃｍ２、２００ｃｍ２、５００ｃｍ２、１，０００ｃｍ２）の平滑な接着表面積を有し、約０．０００１ｃｍから約０．５ｃｍ（例えば、０．０００１ｃｍ、０・０００５ｃｍ、０．００１ｃｍ、０．００５ｃｍ、０．０１ｃｍ、０．０５ｃｍ、０．１ｃｍ、０．２ｃｍ、および０．５ｃｍ）の実質的に均一な厚さを有する。特定の実施形態では、弾性材料の平面層は、約０．０１ｃｍ２より大きい平滑な接着表面積を有し、約０．００１ｃｍ未満の実質的に均一な厚さを有する。特定の実施形態では、弾性材料の平面層は約０．０５ｃｍ２より大きい平滑な接着表面積を有し、約０．００５ｃｍ未満の実質的に均一な厚さを有する。特定の実施形態では、弾性材料の平面層は約０．０１ｃｍ２より大きい平滑な接着表面積を有し、約０．０１ｃｍ未満の実質的に均一な厚さを有する。特定の実施形態では、弾性材料の平面層は約０．２ｃｍ２より大きい平滑な接着表面積を有し、約０．５ｃｍ未満の実質的に均一な厚さを有する。特定の実施形態では、弾性材料の平面層は約０．５ｃｍ２より大きい平滑な接着表面積を有し、約０．２ｃｍ未満の実質的に均一な厚さを有する。特定の実施形態では、弾性材料の平面層は約１．０ｃｍ２より大きい平滑な接着表面積を有し、約０．１ｃｍ未満の実質的に均一な厚さを有する。特定の実施形態では、弾性材料の平面層は約５．０ｃｍ２より大きい平滑な接着表面積を有し、約０．０５ｃｍ未満の実質的に均一な厚さを有する。特定の実施形態では、弾性材料の平面層は約１０ｃｍ２より大きい平滑な接着表面積を有し、約０．０２ｃｍ未満の実質的に均一な厚さを有する。特定の実施形態では、弾性材料の平面層は１００ｃｍ２より大きい平滑な接着表面積を有し、約０．０１ｃｍ未満の実質的に均一な厚さを有する。特定の実施形態では、弾性材料の平面層は１０ｃｍ２〜約１００ｃｍ２の平滑な接着表面積を有し、約０．０１ｃｍ〜約０．０５ｃｍの実質的に均一な厚さを有する。特定の実施形態では、弾性材料の平面層は約１，０００ｃｍ２〜約１００ｃｍ２の平滑な接着表面積を有し、約０．５ｃｍ〜約０．０５ｃｍの実質的に均一な厚さを有する。
【００６１】
[0086]特定に実施形態では、弾性材料は約０．０５ＭＰａ〜約５０ＭＰａ（例えば、０．０５ＭＰａ、０．１ＭＰａ、０．５ＭＰａ、１．０ＭＰａ、５．０ＭＰａ、１０ＭＰａ、１５ＭＰａ、２０ＭＰａ、３０ＭＰａ、４０ＭＰａ、５０ＭＰａ）の弾性係数を有する。特定の実施形態では、弾性材料は約０．０５ＭＰａ〜約５０ＭＰａの弾性係数を有する。特定の実施形態では、弾性材料は約０．０５ＭＰａ〜約３０ＭＰａの弾性係数を有する。特定の実施形態では、弾性材料は約０．０５ＭＰａ〜約１０ＭＰａの弾性係数を有する。特定の実施形態では、弾性材料は約１ＭＰａ〜約５０ＭＰａの弾性係数を有する。特定の実施形態では、弾性材料は約１ＭＰａ〜約３０ＭＰａの弾性係数を有する。特定の実施形態では、弾性材料は約１ＭＰａ〜約１０ＭＰａの弾性係数を有する。
【００６２】
[0087]織物バッキング層は、天然織物材料（例えば、綿、麻、羊毛、絹、竹糸、セルロース、黄麻、およびピーニャ）を含み得る。織物バッキング層は、合成織物材料（例えば、ポリエステル、スパンデックス、ナイロン、炭素繊維、ポリアラミド、炭素繊維ポリアラミドハイブリッド、炭素繊維玄武岩ハイブリッド、ガラス繊維、炭素繊維、またはガラス繊維ハイブリッド）をも含み得る。
【００６３】
[0088]特定の実施形態では、１つ以上の接着表面は約１ｃｍ２以上の面積を有し得、また接着表面積の１ｃｍ２当たりにおいて少なくとも３１．５Ｎの重量に耐えることが可能である。
【００６４】
[0089]特定の実施形態では、１つ以上の接着表面は約１ｃｍ２以上の面積を有し得、また接着表面積の１ｃｍ２当たりにおいて少なくとも１２Ｎの重量を耐えることが可能である。
【００６５】
[0090]特定の実施形態では、１つ以上の接着表面は約１００ｃｍ２以上の面積を有し得、また接着表面積の１００ｃｍ２当たりにおいて少なくとも３１５０Ｎの重量に耐えることが可能である。
【００６６】
[0091]特定の実施形態では、１つ以上の接着表面は約１００ｃｍ２以上の面積を有し得、また接着表面積の１００ｃｍ２当たりにおいて少なくとも１２００Ｎの重量に耐えることが可能である。
【００６７】
[0092]特定の実施形態では、各テザー要素は織物材料を含む。特定の実施形態では、少なくとも１つのテザー要素は、非織物材料を含む。
【００６８】
[0093]ターゲット面は、ガラス、金属、木材、プラスチック、紙、厚紙、またはコンクリートの表面を含む、任意の適切な表面であってよい。
【００６９】
[0094]本明細書において使用される「バッキング」という用語は、言及される層または材料が装置構造の背面（または最終）層である場合を含むがそれに限定されないということに留意されたい。本発明によると、バッキング層は構造配置の内側層または成分であってよい。
【００７０】
[0095]接着パッドにおいて使用され得る弾性材料は、シロキサン系エラストマー、ウレタン系エラストマーおよびアクリレート系エラストマーと、を含む。ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）は、高分子有機ケイ素化合物群に属し、一般にシリコーンと称される。ＰＤＭＳは広く使用されるケイ素系有機ポリマーであり、好ましいレオロジー（または流動）特性を有する。ＰＤＭＳは一般に、不活性であり、無毒性かつ不燃性である。
【化１】
2015510530.tif 000003
ポリジメチルシロキサン
【００７１】
[0096]接着パッドに使用することができるその他の弾性材料には、有機単位がウレタン（カルバミン酸）結合によって共有結合したポリマーであるポリウレタンが含まれる。
【化２】
2015510530.tif 000004
ポリウレタン
【００７２】
[0097]ウレタン結合は、イソシアネート基−Ｎ＝Ｃ＝Ｏとヒドロキシル基−ＯＨの反応により生成される。ポリウレタンは、触媒および他の添加剤の存在下で、ポリイソシアネートとポリアルコール（ポリオール）の重付加反応により生成される。この場合、ポリイソシアネートは、２個以上のイソシアネート官能基を有する分子Ｒ−（Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）ｎ≧２であり、ポリオールは、２個以上のヒドロキシル官能基を有する分子Ｒ’−（ＯＨ）ｎ≧２である。反応生成物は、ウレタン結合−ＲＮＨＣＯＯＲ’−を含むポリマーである。ポリウレタンモノマー（「プレポリマー」）の例には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、またはビスフェノールＡ（ヒドロキシル含有モノマー）などのヒドロキシル終端分子、およびメチレンジフェニルジシアネート、トルエンジフェニルジイソシアネート、ヘキサメチレンジシアネート、イソホロンジシアネート、またはこれらの複数のモノマーの組合せの結果得られるポリイソシアネート（例えば、３分子のメチレンジフェニルジシアネートは、イソシアネート官能基を３つ含むトリマーを形成する）などの脂肪族または芳香族系イソシアネートが含まれる。
【００７３】
[0098]特定の実施形態では、織物バッキング層の材料は天然繊維材料または合成繊維材料を含む。特定の実施形態では、織物バッキング層の材料は綿、麻、羊毛、絹、竹糸、セルロース、黄麻、およびピーニャなどの天然織物材料を含む。特定の実施形態では、織物バッキング層の材料はポリエステル、スパンデックス、ナイロン、炭素繊維、ポリアラミド、炭素繊維ポリアラミドハイブリッド、炭素繊維玄武岩ハイブリッド、ガラス繊維、またはガラス繊維ハイブリッドなどの合成織物材料を含む。特定の好ましい実施形態では、織物バッキング層の材料はナイロン、炭素繊維、ポリアラミド、炭素繊維とポリアラミドのハイブリッドからなる群から選択される材料を含む。
【００７４】
[0099]特定の実施形態では、テザーは、例えば、ポリエステル、スパンデックス、ナイロン、炭素繊維、ポリアラミド、炭素繊維ポリアラミドハイブリッド、炭素繊維玄武岩ハイブリッド、ガラス繊維、炭素繊維、またはガラス繊維ハイブリッドなどの合成織物、ならびに綿、麻、羊毛、絹、竹糸、セルロース、黄麻、およびピーニャなどの天然織物から選択される織物材料である。特定の実施形態では、テザーは、例えば、皮、金属シート、プラスチックシート、または不織布から選択される非織物材料である。いくつかの実施形態では、材料は金網から作られる。
【００７５】
[00100]特定の実施形態では、弾性材料は、織物層を越えてパッドの「裏側」まで延在することができる。この設計は、接着装置の耐力に直接関連する装置の剛性を犠牲にすることなく、均一な接触を確立する助けとなり得る。
【００７６】
[00101]特定の実施形態では、テザーと接着パッドの間の調整可能な角度は、約０°〜約９０°の範囲、例えば、１５°、３０°、４５°、または６０°である。特定の他の実施形態では、テザーと接着パッドの間の調整可能な角度は、約９０°〜約１２０°の範囲、例えば、９５°、１１０°、１１０°、または１１５°である。特定の他の実施形態では、テザーと接着パッドの間の調整可能な角度は、約１２０°〜約３６０°の範囲、例えば、１５０°、１８０°、２１０°、２７０°、または３００°である。
【００７７】
[00102]特定の実施形態では、貯蔵弾性率と損失弾性率の比は対象とする動作温度において、少なくとも約１０（例えば、１５、２０および５０）より大きい。
【００７８】
[00103]弾性材料の層は、特定の適用の要求のとおりに、任意の大きさおよび形状を有していてよく、例えば、実質的に円形の外周、実質的に長方形の外周、実質的に楕円形の外周、または実質的に不整形の外周を有し得る。
【００７９】
[00104]本明細書において記載されるように、いくつかの実施形態では、弾性材料の層は２、３、４またはそれ以上の独立した、より小さい弾性材料層の単位または構造を含む。ターゲット面は、ガラス、金属、木材、プラスチック、紙、厚紙、またはコンクリートの表面を含む、任意の適切な表面であってよい。２つ以上の接続パッドは、互いに対して任意の角度でターゲット面に接着することができるように構成されることができる。いくつかの実施形態では、２つ以上の接着パッドは、同じ方向を面するように構成される。いくつかの実施形態では、２つ以上の接着パッドは異なる方向を面するように構成される。
【００８０】
[00105]開示された発明の恩恵を受ける可能性のあるその他の適用としては、本発明の接着装置によって２つ（あるいはそれ以上）の物体を接続することがあげられる。例えば、二面接着装置は２つの重い物体を接続するためのコネクタとして使用することができ、各物体は接着パッドを付与するための適切に位置づけられた平らな表面を有する。そのため、本発明は、本明細書に開示された二面接着装置を使用して平らな表面を有する２つの物体を接続するための方法にも関連する。２つ以上の物体は接続がなされると、適用に応じて垂直あるいは水平に移動可能となる。
【００８１】
[00106]本発明の統合的な接着パッドに関するアプローチは、幅広い適用のための堅牢なプラットフォームを提供する。例えば、これらの構造は、とりわけ、本、展示品、および家電製品（テレビ、コンピューター、ステレオ、モニター、スクリーン）を置くための棚；つり下げ構造；自動車装備品などを支持するために使用することができる。
【００８２】
実施例
変異に対する力の試験
[000107]図１３は、Ｔパッド構造に関して、純せん断荷重下で支持される最大力を特徴づけるための、変異の測定値に対する力の例を示す。（織物バッキングは変更されている。結果はすべて、１６平方インチ（１０３．２平方センチメートル）のパッドに関し、パッドは説明文において「ｔ」で示される異なる厚みを有する。）この実験は、インストロン試験機において単純重ね合わせ接着継手で行われ、取り付けは接着パッドと平滑な清浄ガラス基板との間で行われた。伸長は１０ｍｍ／分となるように制御され、荷重は試験中に測定された。最大荷重は限界破壊荷重に相当し、示されているようにそれは織物バッキングによって変動する。
【００８３】
[00108]図１４は、さまざまなＴパッド構成、自然界におけるデータ（ヤモリ生体ならびにヤモリ、甲虫、クモ、コオロギおよびハエのさまざまな取り付け装置を含む）および織物バッキングのないポリマーコーティングに関して支持される最大せん断力を、面内コンプライアンスによって正規化された接合面の平方根の関数として示す。傾向線は、予想通りに最大せん断力性能を調整する能力を表す推定スケーリング関係式に従う。
【００８４】
破壊力試験
[00109]図１５は、異なるＴパッド構成の剥離角の関数として単位幅ごとの破壊力を示す（各接着パッドの総接触面積は１０．８ｃｍ２であり、中心荷重パッドの接続は全幅の２／３である）。容易な取り外しのために臨界角度を調整するための能力を示す。インストロン５０００  Ｒにおいて、清浄ガラスに対して剥離実験が１０ｍｍ／分で実施され、運用荷重と基板との間の角度は０°〜９０°の間で変動した。
【００８５】
[00110]図１６はさまざまな表面において荷重を支持するための完全なＴパッド構造のいくつかの単純な例を示す。全ての例において同じナイロン織物ＰＤＭＳ接着パッド構造（Ａ＝１６平方インチ（１０３．２平方センチメートル）で厚さが１ｍｍ）が使用されている。
【００８６】
ポリウレタン接着剤
[00111]ポリウレタン接着剤は、１：１の比率でヒドロキシル終端ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールおよび／またはポリテトラメチレングリコールの官能基と、脂肪族または芳香族系ポリイソシアネートのいずれかを加えることによって合成された。この適用においては、ポリウレタンの市販きっとも使用された。
【００８７】
[00112]図１７は、ポリウレタンの一例に関して、振動数に対する弾性率がプロットされていることを示す。貯蔵弾性率は、損失弾性率より約１桁分大きく、サンプルが主として固体様の弾性特性を有することを示す。また弾性率は、振動数において２桁強変動する。
【００８８】
荷重試験
[00113]接着パッドのサンプルは、インストロン制御変位試験を用いて試験された。インストロン５０００  Ｒに機械的グリップが取り付けられると共に、クロスヘッド上のグリップにガラスが一枚取り付けられ、下部のグリップには接着パッドが固定された。その後、接着パッドはガラスに取り付けられ、接着剤がガラスから引き離されるまで１０ｍｍ／分の変位が使用された。この試験は平均的な破壊力を決定するためかつ再利用性を証明するために複数回繰り返された。図１８は、初期荷重状態が存在することを示し、またこの直線の傾きを求めることによって、接着剤の総能力を制御する接着システムの剛性を求めることができることを示す。これらのポリウレタン接着剤の剛性（つまり、総能力）は過去に記録された剛性値よりも大きい。この曲線のピークに総能力がある（このサンプルにおいては約２９５０Ｎ）。このピークの後に接着剤はガラスから離れ、その結果として記録された荷重が低下する。この試験は繰り返すことができ、本発明者らは１００回の試験にわたって良好な再現性を示した（図１９）。
【００８９】
[00114]また、これらのポリウレタン接着剤に対して静荷重試験が実施された。１３６ｋｇの質量を有する棒が鎖を介して接着パッドに接続されると共に滑車システムによって支持された。滑車システムを使用して、接着剤が設置されたガラス被着体に接着できるまで重りが引き上げられていった。次に、接着剤によって全ての重りが支持されるまで、滑車システムは降ろされた。このような試験の特定の結果は図２０に示され、この場合試験はガラスの表面に１３６ｋｇを保持させることによって実施された。
【００９０】
[00115]図２１に示されるように、ポリウレタン接着剤はさまざまな基板において使用され得る。これらの結果は、過去の荷重試験と同様に成し遂げられたが、ガラス板は新しい材料に交換されたか、ガラス板の表面に新しい材料が接着されたかのいずれかである。図２２は、（Ａ）４２インチフラットパネルテレビを保持する１６平方インチ（１０３．２平方センチメートル）の中心荷重ＰＤＭＳ接着パッド、および（Ｂ）乾式壁にあるフード付きパーカを保持する中心荷重ポリウレタン接着剤に対して実施した静荷重試験を示す。図２３（Ａ）は、高能力かつ取り外しが容易な接着パッドに関する荷重角度依存性を概略的に示す。（Ｂ）は、単一平板の接着パッドと比較した中心荷重パッドの角度依存性の結果を示し、中心荷重パッドは容易な取り外しを可能としながら、さまざまな荷重角度において高い破壊力を維持している。
【００９１】
二面接着構造
[00116]図２４は、二面接着装置の一例の写真を示す。図２４（ａ）は、二面接着パッドの側面図である。図２４（ｂ）は、接着面を示す二面接着パッドの上面図を示す。図２４（ｃ）〜（ｆ）は、実在の表面上における二面接着パッドの耐荷重性、再利用性および取り外しが容易なことを示す（図２４（ｃ）および（ｄ）の表面は、塗装された扉であり、図２４（ｅ）および（ｆ）は塗装された乾式の壁の垂直な壁である）。図２４（ｃ）において、ターゲット面に１つの接着パッドが取り付けられ（この場合、塗装された扉）、一方でもう一方の接着パッドが絵画に取り付けられ、図２４（ｄ）において２つのパッドが留め具によって接続され、絵画が吊るされている。図２４（ｅ）および（ｆ）は、同じプロセスを示すが、ターゲット面は塗装された乾式の壁である。ユニットセルの設計において、２つの接着パッドの形状および材料は同一または異なっていてもよい。
【００９２】
[0117]各接着パッドの最大耐荷力は以下の式によって制御される。
【数１】
2015510530.tif 000005
数式中のＧｃは、接合面を含む材料科学によって特定され、Ａは接着パッドの横寸法に関連する接合面の面積であり、Ｃは荷重の方向における接着パッドの剛性である。つまり、接着パッドは適切な寸法および／または材料によって設計されることができ、それにより１つの接着パッドにより形成される１つの接合面は他方のパッドより前に剥脱する。テンドンの長さは、二面接着パッドを使用して接合される材料の相対配置を制御するために変更されることができるが、テンドンの材料および長さは使用中に接着パッド構造上に著しいトルクまたはモーメントを発生させることなく十分な回転を容認できる程に長くなくてはいけない。外皮およびテンドンの面内剛性は、二面接合の適用の最大耐荷力を制御するために使用され得る。
【００９３】
[0118]上記の二面接着パッドのユニットセル設計は独立したシステムであるか、あるいは二面接着パッドのアレーを作るためにユニットセルの広範な表面に統合されてよい。各ユニットセルは、同一または異なる特性を有してよい。さらには、パッドを接続しているテンドンは、連続可撓性材料または硬質材料および撓性材料の組み合わせのいずれかであってよく、組み合わせには例えば図２５に示されるような織物およびその他のファスナとの組み合わせが含まれる。
【００９４】
ＰＤＭＳ接着パッドの製造
[0119]図２６は、ＰＤＭＳ接着パッドの製造の実施形態を概略的に示す。（Ａ）ＰＤＭＳ接着剤を作成するために、スライドガラスを用いて型が製造された。型には、未硬化の脱気されたＰＤＭＳオリゴマーおよび硬化剤（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  ＳｙｌｇａｒｄＴＭ）が１０：１比（ｗ／ｗ）で注がれた。型は、その厚さが織物の粗さよりも大きくなるように構築され、それにより製造後の接着剤に平滑な表面の仕上がりをもたらした。型に脱気されたＰＤＭＳが注がれ、型の中で広がるようにした後で、織物を適用する前にその後の硬化の間に織物の支持を補助するために６−８分間７０℃の予備硬化が実施された。（Ｂ）織物はその後に型の上に置かれることにより未硬化のＰＤＭＳを織物に含浸させ、その後室温にて３日間硬化された。織物は、補助のために幅が型の縁に重なるように裁断された一枚の織物から成り、また長さは型を覆って「テンドン」構造を作り出すのに十分な長さであった。またテンドンは、均等な荷重分散を提供するためにエラストマーを含浸することができる。
【００９５】
[00120]他の実施形態において、織物テンドンが接着パッドの織物の中心に縫い付けられるように、織物は中心荷重パッドとして設計された。この方法では、テンドン構造はそれに続く荷重の適用の間に織物が解けることがないことを確実にするため、ＰＤＭＳも含浸した。これは、テンドンと接着パッドの間に１つのセパレータシートを置き、その後にテンドンに渡ってＰＤＭＳを塗り、続いて含浸がなされたテンドンの上にキャッピングセパレータシートを置くことによって達成される。（Ｃ）ＰＤＭＳが硬化された後、織物接着剤は型から取り除かれ、機械的に寸法に合わせて切られる。
【００９６】
ＰＵ接着パッドの製造
[00121]図２６は、ポリウレタンを用いてパッドを形成するための成型技術の一実施形態を概略的に示す。ポリテトラフルオロエチレン基板上に接着バッキング層のとして繊維が配置された。ポリウレタン（ＰＵ）の厚さを制御することを可能とする繊維の上にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）スペーサが配置され、未硬化のＰＵプレポリマーが型の中に注がれた。その後に、ポリジメチルシロキサンのパッドがガラス板上に配置され、そして最終的にシステムは２０．５ｋｇの重りで重み付けされた。
【００９７】
[0122]成型技術を利用して、平滑な接着表面（平滑なＰＤＭＳ最上層を使用して）または表面フィーチャ（パターン付与されたＰＤＭＳ最上層を使用して）が得られる。接着剤の厚さは、ＰＴＦＥスペーサの厚さを修正することによって変更することができる。この方法は、ドクターブレードシステムを用いて機能するように変更されてよく、それによって接着剤の大量生産が可能となる。
【００９８】
二面接着パッドの製造
[00123]二面接着パッドは一方の接着パッドのテンドン構造をもう一方の接着パッドに固定することによって製造される。２つ以上の接着パッド間の接続の長さ並びに配向は、特定の適用に適合するように異なっていてよい。またテンドンは、永続的な方法（すなわち、ステッチ）ならびに一時的な方法（すなわち、可逆的な留め具）を含む、複数の手法によって固定され得る。
【００９９】
[00124]本明細書および添付の請求項において、文脈において他に明確に規定されない限り「ａ（１つの）」、「ａｎ（１つの）」および「ｔｈｅ（その）」は、複数も含む。
【０１００】
[0125]他に特定されない限り、本明細書において使用される全ての技術用語および科学用語は、当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有する。本開示の実践および試験において本明細書中に記載された方法および材料と同様または同等の任意の方法および材料も使用可能ではあるが、好ましい方法および材料はここに記載される。本明細書において記載される方法は、開示される特定の順序に加えて、論理的に可能な任意の順序で実行可能である。
【０１０１】
参照による組み入れ
[00126]
本開示では、特許、特許出願、特許公報、定期刊行物、書籍、論文、ウェブコンテンツなどの他の文献の参照および引用がされている。これらすべての文献はあらゆる目的で参照によりその全文が本明細書に組み入れられる。本明細書において組み入れられるが、本明細書において明記される既存の定義、意見またはその他の開示された資料と矛盾するとされるいかなる資料またはその一部は、組み入れられた資料および本明細書に開示される資料の間に一切の矛盾が生じない範囲においてのみ組み入れられる。矛盾が生じる場合は、本明細書の開示を好ましい開示として選択して矛盾が解決される。
【０１０２】
均等論
[00127]代表例は本発明の説明を補助する意図するものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではなく、またそのように解釈されるべきでもない。実際、本明細書に記載されたものの他に、本発明のさまざまな改変およびその多くのさらなる実施形態が、本明細書に含まれる例および科学文献および特許文献の参照を含む本明細書の全内容から当業者にとって明らかとなる。これらの例は、本明細書のさまざまな実施形態およびその均等物における本発明の実施に適合可能な重要な付加的情報、例示、および指針を含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図７（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１１（ａ）】
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【図１１（ｂ）】
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【図１２（ａ）】
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【図１２（ｂ）】
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【図１２（ｃ）】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
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【図２４ａ】
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【図２４ｂ】
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【図２４ｃ】
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【図２４ｄ】
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【図２４ｅ】
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【図２４ｆ】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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