(57)【要約】  本発明は、高荷重に耐性があり、高い安定性を有しながら、広い範囲での耐重量角度の調節を可能とするユニークな取り外し可能な接着装置を提供し、それにより技術の適用範囲を大きく拡大させるものである。本発明の接着システム及び装置は、家庭用重量支持棚及びホルダから、輸送用部品、運動競技用器材、ラベル及び広告用支柱、自動車の内装、恒久的又は可逆的ファスナ、並びに工業、商業、医療又は軍事用の機器及び装置等までの適用に適するように設計することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１接着パッドであって、
高い面内剛性を有する第１平面バッキング層と、
第１ターゲット表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平面層であって、前記弾性材料は、前記第１接着表面の反対側の少なくとも前記側面上で前記第１平面バッキング層上に含浸される、第１平面層と、を備える第１接着パッドと、
第２接着パッドであって、
高い面内剛性を有する第２平面バッキング層と、
第２ターゲット表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、前記第２接着表面の反対側の少なくとも前記側面上で前記第２平面バッキング層上に含浸される、第２平面層と、を備える第２接着パッドと、
前記第１及び第２平面バッキング層にそれぞれ取り付けられた、基端及び先端を有するテザー要素と、
前記テザー要素に取り付けられたヒンジ要素であって、前記ヒンジ要素は少なくとも１つの回転軸に沿って回転可能であり、その結果、前記ヒンジ要素は約０°〜約３５９°の範囲内で前記テザー要素と角度をなすヒンジ要素と、を備える、取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２】
前記装置は、第１及び第２接着パッドを備え、
前記第１平面バッキング層は、前記第１接着表面の反対の前記側面上で前記弾性材料の前記第１層上に含浸され、
前記第２平面バッキング層は、前記第２接着表面の反対の前記側面上で前記弾性材料の前記第２層上に含浸される、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】
前記ヒンジ要素は、前記第１及び第２接着パッドの間のほぼ中心に取り付けられる、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】
前記ヒンジ要素は、前記第１及び第２接着パッドの間のほぼ中心以外に取り付けられる、請求項２に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項５】
前記ヒンジ要素は、耐重量ハンドルに恒久的に接続される、請求項２に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項６】
前記ヒンジ要素は、耐重量ハンドルに取り外し可能に取り付けられる、請求項２に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項７】
前記ヒンジ要素は、硬質基部に取り付けられたヒンジを備え、前記硬質基部は前記テザー要素に取り付けられる、請求項２に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項８】
前記ヒンジは、金属、プラスチック及び木材から選択された１つ以上の材料から形成される、請求項７に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項９】
前記テザー要素は、前記第１及び第２接着表面が前記テザー要素と同一の側面上にある前記第１及び第２接着パッドに取り付けられる、請求項２に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項１０】
前記テザー要素は、前記第１及び第２接着表面が前記テザー要素と前記反対の側面上にある前記第１及び第２接着パッドに取り付けられる、請求項２に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項１１】
前記ヒンジ要素は、前記第１及び前記第２接着表面と前記同一の側面から前記テザー要素に取り付けられる、請求項９に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項１２】
前記ヒンジ要素は、前記第１及び第２接着表面の前記反対の側面から前記テザー要素に取り付けられる、請求項９に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項１３】
前記第１接着パッドの前記第１平面バッキング層、前記テザー要素及び前記第２接着パッドの前記第２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１４】
前記第１接着パッドの前記第１平面バッキング層及び前記テザー要素が合わさり単一連続平面要素を形成し、
前記第２接着パッドの前記第２平面バッキング層及び前記テザー要素は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１５】
前記第１接着パッドの前記第１平面バッキング層、前記テザー要素及び前記第２接着パッドの前記第２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１６】
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ほぼ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ほぼ中心に取り付けられる、請求項１５に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項１７】
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１５に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項１８】
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ほぼ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１５に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項１９】
前記テザー要素は平面である、請求項２に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２０】
前記テザー要素は非平面である、請求項２に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２１】
前記テザー要素は織物材料を含む、請求項２に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２２】
前記テザー要素は非織物材料を含む、請求項２に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２３】
高い面内剛性を有する平面バッキング層と、
ターゲット表面に接着するための第１接着表面を一方の側面上に有し、他方の側面で前記平面バッキング層内に含浸する弾性材料の第１層と、
ターゲット表面に接着するための第２接着表面を一方の側面上に有し、他方の側面で前記平面バッキング層内に含浸する弾性材料の第２層と、
前記平面バッキング層に直接又は硬質基板を介して取り付けられるヒンジと、を備える、取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２４】
前記ヒンジは、弾性材料の前記第１及び第２層の実質的に中間において硬質基板を介して取り付けられる、請求項２３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２５】
前記ヒンジは、弾性材料の前記第１及び第２層の中間以外において硬質基板を介して取り付けられる、請求項２３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２６】
前記ヒンジ要素は、耐重量ハンドルに恒久的に接続される、請求項２３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２７】
前記ヒンジ要素は、耐重量ハンドルに恒久的に接続される、請求項２３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２８】
前記ヒンジは、金属、プラスチック及び木材から選択された１つ以上の材料から作られる、請求項２３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項２９】
前記第１及び第２接着パッドは、前記平面バッキング層の反対の前記側面上に前記第１及び第２接着表面がある、請求項２３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３０】
前記第１及び第２接着パッドは、前記平面バッキング層の同一の前記側面上に前記第１接着及び第２接着表面がある、請求項２３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３１】
前記ヒンジ要素は、前記第１及び第２接着表面と同一の前記側面からテザー要素に取り付けられる、請求項２９に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３２】
前記ヒンジ要素は、前記第１及び第２接着表面の反対の前記側面からテザー要素に取り付けられる、請求項２９に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３３】
各接着表面は、顕微鏡的に又はナノスケール的に平滑である、請求項２又は２３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、顕微鏡的に又はナノスケール的にパターン付与されている、請求項２又は２３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３５】
各バッキング層は織物バッキング層である、請求項２又は２３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３６】
弾性材料の各層は、同一の前記弾性材料から形成される、請求項２又は２３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３７】
弾性材料の各層は、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２又は２３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、約０．０５ｃｍ２〜約２００ｃｍ２の平滑な接着表面積を有し、約０．００１ｃｍから約０．１ｃｍの実質的に均一な厚さを有する、請求項３７に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項３９】
前記弾性材料は、約０．０５ＭＰａ〜約５０ＭＰａの弾性係数を有する、請求項３６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、約０．１ＭＰａ〜約２５ＭＰａの弾性係数を有する、請求項３６に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項４１】
前記弾性材料は、約０．５ＭＰａ〜約１０ＭＰａの弾性係数を有する、請求項４０に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項４２】
各織物バッキング層は、天然織物材料又は合成織物材料を含む、請求項３５に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項４３】
前記天然織物材料は、綿、麻、羊毛、絹、竹糸、セルロース、黄麻及びピーニャから選択される、請求項４２に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項４４】
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、又はガラス繊維ハイブリッドの織物である、請求項４２に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項４５】
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３５に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項４６】
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３１５０Ｎの重量に耐えることが可能である、請求項４５に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項４７】
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３５に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項４８】
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４７に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項４９】
前記弾性材料の各層は、実質的に円形の外周を有する、請求項２又は２３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項５０】
弾性材料の各層は、実質的に長方形の外周を有する、請求項２又は２３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項５１】
前記弾性材料の各層は、実質的に不整形の外周を有する、請求項２又は２３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項５２】
弾性材料の各層は、実質的に楕円形の外周を有する、請求項２又は２３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項５３】
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、請求項２又は２３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項５４】
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２又は２３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項５５】
前記弾性材料は、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及びアクリレート系エラストマーと、を含む、請求項２又は２３に記載の取り外し可能な表面接着装置。
【請求項５６】
請求項１〜５５のいずれか１項に記載の２つ以上の取り外し可能な表面接着装置を備える接着組立であって、前記２つ以上の取り外し可能な表面接着装置は機械的に連結され、かつ、少なくとも１つの回転軸に沿って回転可能であるヒンジ要素に接続するよう構成され、その結果前記ヒンジ要素はターゲット表面と約０°〜約３５９°の範囲内で角度をなす、接着組立。
【請求項５７】
請求項１〜５６のいずれか１項に記載の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、を含む、重量を取り外し可能に保持するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本出願は、２０１３年２月６日出願の米国仮特許出願第６１／７６１，２９２号の利益を主張し、その全体が参照により本願に組み込まれる。
【０００２】
[0002]  本発明は、概して、耐重量に有用である設計、装置、材料及び方法に関する。より具体的には、本発明は、耐重量ヒンジの角度を調節可能な接着装置に関する。そのような接着装置は、高い安定性があり、取り外しが容易で、高荷重に耐性があり、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]  感圧接着剤（ＰＳＡ）は、接着剤と被着体とを結びつけるように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、自動車内装装備品及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又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場合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（粘性及び弾性）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得る。
【０００４】
[0004]  従来型の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、硬質フィルム又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（又は「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、典型的には以下のいくつか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は典型的には、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）材料プロセスの結果、複数の荷重適応に適さないこと。
【０００６】
[0006]  従来のＰＳＡのいくつかの欠点を克服するために、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】
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【０００７】
[0007]  さらに、ヤモリの接着面及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」を有しない。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又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、長時間及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。（本明細書にあらゆる目的で参照によりその全体が明示的に組み込まれる、例えば、ＷＯ２０１２／０７８２４９（ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０５７３０９）を参照。）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、調節可能な耐重量角度、高荷重耐性及び高い安定性を可能としながら、簡易かつ損傷を与えることのないない取り外し及び反復使用が行え、なおかつ製造のコスト効率の良い接着システム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、高荷重に耐性があり、高い安定性を有しながら、広い範囲での耐重量角度の調節を可能とするユニークな取り外し可能な接着装置を提供し、それにより技術の適用範囲を大きく拡大させるものである。本発明の接着システム及び装置は、家庭用重量支持棚及びホルダから、輸送用部品、運動競技用器材、ラベル及び広告用支柱、自動車の内装、恒久的又は可逆的ファスナ、並びに工業、商業、医療又は軍事用の機器及び装置等までの適用に適するように設計することができる。
【００１０】
[0010]  本明細書において開示される接着装置は、１つ以上のターゲット表面に接着するために、一般的に、各装置に２つ以上の接着パッドを有する。このユニークな設計は、接着パッド、テザー要素及び耐重量機構がどのように相互接続するかという観点から、剛性、位置及び自由度を考慮にいれる。
【００１１】
[0011]  一つの態様では、本発明は全体として取り外し可能な表面接着装置に関連する。装置は、第１接着パッドと、第２接着パッドと、テザー要素と、テザー要素に取り付けられたヒンジ要素と、を含む。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、第１ターゲット表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平面層であって、弾性材料は第１接着表面の少なくとも反対の側面上で第１平面バッキング層上に含浸される第１平面層とを含む。第２接着パッドは、高い面内剛性（パッドコンプライアンスと比較して）を有する第２平面バッキング層と、第２ターゲット表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、弾性材料は第２接着表面の少なくとも反対の側面上で第２平面バッキング層上に含浸される２面平面層と、を含む。テザー要素は第１及び第２バッキング層にそれぞれ取り付けられた基端と先端を有する。ヒンジは、少なくとも１つの回転軸に沿って回転可能であり、その結果ヒンジ要素はテザー要素と約０°から約１８０°までの範囲内で角度をなす。
【００１２】
[0012]  別の態様では、本発明は全体として取り外し可能な表面接着装置に関連する。装置は、高い面内剛性を有する第１平面バッキング層と、一方の側面上にターゲット表面に接着するための第１接着表面を有し、他方の側面で平面バッキング層内に含浸する弾性材料の第１層と、一方の側面上にターゲット表面に接着するための第２接着表面を有し、他方の側面で平面バッキング層内に含浸する弾性材料の第２層と、平面バッキング層に直接又は硬質基板を介して取り付けられるヒンジとを含む。
【００１３】
[0013]  さらに別の態様では、本発明は全体として重量を取り外し可能に保持するための方法に関連する。方法は、本明細書の開示による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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】[0014]  接着パッドの例示的実施形態の概略図を示す。
【図２】[0015]  特定の設計因子及び概略図を示す。
【図３】[0016]  例示的製造プロセスの概略図を示す。
【図４】[0017]  パッドとテザーとの接続に関する本発明のさまざまな実施形態の概略図を示す。
【図５】[0018]  本発明によるデュアルパッド接着装置の例示的実施形態の概略図を示す。
【図６】[0019]  本発明によるデュアルパッド接着装置の例示的実施形態の概略図を示す。
【図７】[0020]  本発明によるデュアルパッド接着装置の例示的実施形態の概略図を示す。
【図８】[0021]  本発明によるデュアルパッド接着装置の例示的実施形態の概略図を示す。
【図９】[0022]  本発明によるデュアルパッド接着装置の例示的実施形態の概略図を示す。
【図１０】[0023]  本発明によるデュアルパッド接着装置の例示的実施形態の概略図を示す。
【図１１】[0024]  本発明によるデュアルパッド接着装置の例示的実施形態の概略図を示す。
【図１２】[0025]  本発明による例示的なデュアルパッド接着装置の調節可能な耐重量角度を概略的に示す。
【図１３】[0026]  本発明による調節可能な耐重量角度を有する複数個（例えば、４個から５個）の接着パッドの組立の例示的実施形態を概略的に示す。
【図１４】[0027]  本発明による調節可能な耐重量角度を有する４個の接着パッドの組立の例示的実施形態を示す。
【図１５】[0028]  本発明のよる調節可能な耐重量角度を有する動的な、４個の接着パッドの組立の例示的実施形態を示す。
【図１６】[0029]  複雑なスキンシステムを作るための例示的な組立ラインのロールツーロール工程を概略的に示す。
【図１７】[0030]  上図は、裏向き成形法の例示的な結果を示し、下図は、金属ヒンジが科学的に結合された一枚の硬いポリカーボネートを示す、複雑なスキンシステムの背面を例示的に示す。
【図１８】[0031]  本発明による例示的なデュアルパッド接着装置を示す。
【図１９】[0032]  モジュール式テンドンの例示的作成方法を概略的に示す。
【図２０】[0033]  吊り下げ用の大きな孔が穿孔された例示的モジュール式テンドンを示す。
【図２１】[0034]  あり得る回転軸の概略図を示す。
【図２２】[0035]  基板がｘ軸周りを回転している最中に５ポンド（２．２６ｋｇ）の重量を支持する本発明の例示的な接着装置を示す。
【図２３】[0036]  基板がｚ軸周りを回転している最中に５ポンド（２．２６ｋｇ）の重量を支持する本発明の例示的な接着装置を示す。
【図２４】[0037]  基板がｘ軸とｙ軸周りを回転している最中に５ポンド（２．２６ｋｇ）の重量を支持する本発明の例示的な接着装置を示す。
【図２５】[0038]  ヒンジからなる中間装置に２つの接着パッドが取り付けられた本発明の例示的な接着装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[0039]  本発明は、さまざまな性質を持つ２つ以上のターゲット表面に対して同時に接着を可能にするとともに、再利用、容易な取り外し、長時間及び繰り返しの使用のための高耐荷重性を可能にするユニークな取り外し可能な接着装置並びに関連する方法を提供する。本発明の接着システム及び接着装置は例えば、家庭用重量支持棚及びホルダから、輸送用部品、運動競技用器材、ラベル及び広告用支柱、自動車の内装、恒久的又は可逆的ファスナ、並びに工業、商業、医療又は軍事用途の機器及び装置等の、種々の用役に適するように設計することができる。
【００１６】
[0040]  本発明は、ＰＳＡの分野における従来技術とは少なくとも、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という点で異なっている。本発明の設計及びシステムは、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、分離時間及び分離エネルギーの最小化を可能とする。ヤモリ型接装置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、システム及び方法では、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及び脚の構造の工学設計を模倣することができる。本発明と従来技術と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、並びに必要な「予荷重」（ある荷重を支持するための接着装置／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、垂直方向及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。
【００１７】
[0041]  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する。接着装置の基本構造は「パッド」と呼ばれ、続いてパッドはテザー（例えば、「テンドン」とも呼ばれる合成織物テザー）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、及び空間的位置を有し、それらは取り外し方法論を制御し、かつ剪だん荷重及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。適切に設計された接着パッド装置は、剪だん荷重、垂直荷重及び多様式（すなわち、分離）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（又は分離）に必要とされる力及びエネルギーは最小である。
【００１８】
[0042]  接着パッド装置の２つの例示的実施形態の概略図が図１に示され、（ａ）は円形外周５を持つ接着表面２を有する接着パッド１を図示する。接着パッドは線４でテザー要素３に接続される。同様に（ｂ）は、長方形外周１５を持つ接着表面１２を有する接着パッド１０を図示する。接着パッドは、テザー要素１３及び線１４に接続される。
【００１９】
[0043]  そのような接着パッド設計は、回転自由の適切な保持、接着接合面に垂直な曲げ弾性率の低さ、並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及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装置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）又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く、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に概略図を示すように、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。
【００２０】
[0044]  テザーは、従来の縫い付け（ｓｅｗｉｎｇ）、ステッチ(ｓｔｉｔｃｈｉｎｇ)、又は糊付け(ｇｌｕｉｎｇ)などの任意の好適な方法により接着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、及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、及び長さによって制御することができる、十分な荷重配分及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、及び十字型ステッチが含まれる。
【００２１】
[0045]  例えば、特に有利なテザーとパッドとの接続部は、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。テザーとパッドとの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。
【００２２】
[0046]  １つの接着パッドが独立して、若しくは、接着パッドのアレー又は単位（「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ための複数の取り付けポイントもまた採用され得る。
【００２３】
[0047]  図４は、テザーとパッドとの間の接続部のさまざまな接着パッド構成の概略図を示す。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。接着パッドに取り付けられたテザーは、テザー及び接着パッドの間の角度が約０°〜３５９°（例えば、３０°、４５°、６０°、９０°、１２０°、１５０°、１８０°、２１０°、２４０°、２７０°、３００°、３３０°）で調整されることを可能にする。
【００２４】
[0048]  図５を参照すると、調節可能な耐重量角度を有するデュアルパッド接着装置の例示的実施形態の概略図の上面図（ａ）及び側面図（ｂ）が示されている。接着装置１０１は、第１接着パッド１０２、第２接着パッド１０３、テザー要素１０４及びテザー要素１０４に取り付けられたヒンジ要素１０５を含む。ヒンジ要素１０５には、テンドン要素１０９が取り付けられている。テンドン要素は、ヒンジ１０５から容易に取り外し可能／交換可能なモジュール式であってよい。
【００２５】
[0049]  例示的実施形態として、第１接着パッド１０２はＢ×Ｃ×Ｆの寸法を有する長方形である。第２接着パッド１０３はＥ×Ｃ×Ｆの寸法を有する長方形である。第１及び第２接着パッドは同一の形状を有している必要はなく、寸法及び／又は材料組成は特定の要求を満たすように個別に設計されてよい。さらには、テザー要素１０４は第１接着及び第２接着パッド１０３のいずれか又は両方と同一又は異なる幅を有し得る。
【００２６】
[0050]  第１接着パッド１０２は、第１接着表面１０６及び第１バッキング層１１２を有する第１接着層１１０を有する。第２接着パッド１０３は、第２接着表面１０７及び第２バッキング層１１３を有する第２接着層１１１を有する。ヒンジ１０５は、基部１０８に固定される。要求に応じて硬い材料又は軟らかい材料によって作成され得るヒンジ１０５は、基部１０８に取りつけられ、それによりヒンジ１０５は、ヒンジ１０５とテザー要素１０４の表面との角度を約０°から約１８０°の間で調節することができる。第１バッキング層１１２、テザー要素１０４及び第２バッキング層１１３は連続的な層を形成する。
【００２７】
[0051]  図５に示されるように、第１接着表面１０６及び第２接着表面１０７は、ヒンジ１０５と同様に、テザー要素１０４の同じ側に面している。本明細書に記載されるように、ヒンジ１０５は、テザー要素１０４の反対側に配置可能である（例えば、図７を参照）。使用中、第１及び第２接着表面は、ターゲット表面（複数を含む）に取り付けられる。ヒンジ１０５は重量を保持するため、又はその他の耐重量要素に接続するために使用可能である。
【００２８】
[0052]  図６を参照すると、調節可能な耐重量角度を有するデュアルパッド接着装置の別の例示的実施形態の概略図の上面図（ａ）及び側面図（ｂ）が示されている。接着装置２０１は、第１接着パッド２０２、第２接着パッド２０３、テザー要素２０４及びテザー要素２０４に取り付けられたヒンジ要素２０５を含む。
【００２９】
[0053]  第１接着パッド２０２は、第１接着表面２０６及び第１バッキング層２１２を有する第１接着層２１０を有する。第２接着パッド２０３は、第２接着表面２０７及び第２バッキング層２１３を有する第２接着層２１１を有する。ヒンジ２０５は、基部２０８に固定される。ヒンジ２０５は、基部２０８に取りつけられ、それによりヒンジ２０５は、ヒンジ２０５とテザー要素２０４の表面との角度を約０°〜約１８０°で調節することができる。第１バッキング層２１２、テザー要素２０４及び第２バッキング層２１３は連続的な層を形成する。
【００３０】
[0054]  図６に示すように、第１接着表面２０６及び第２接着表面２０７は、テザー要素２０４の異なる側に面している。使用中、第１及び第２接着表面は、複数のターゲット表面に付与される。ヒンジ２０５は、重量を保持するため又はその他の耐重量要素に接続するために使用可能である。
【００３１】
[0055]  図７は、調節可能な耐重量角度を有するデュアルパッド接着装置のさらなる別の例示的実施形態の概略図の上面図（ａ）及び側面図（ｂ）を示している。接着装置３０１は、第１接着パッド３０２、第２接着パッド３０３、テザー要素３０４及びテザー要素３０４に取り付けられたヒンジ要素３０５を含む。
【００３２】
[0056]  第１接着パッド３０２は、第１接着表面３０６及び第１バッキング層３１２を有する第１接着層３１０を有する。第２接着パッド３０３は、第２接着表面３０７及び第２バッキング層３１３を有する第２接着層３１１を有する。ヒンジ３０５は、基部３０８に固定され、それによりヒンジ３０５は、ヒンジ３０５とテザー要素３０４の表面との角度を約０°から約１８０°の間で調節することができる。第１バッキング層３１２、テザー要素３０４及び第２バッキング層３１４は連続的な層を形成する。
【００３３】
[0057]  図７に示すように、第１接着表面３０６及び第２接着表面３０７は、テザー要素３０４の同じ側に面しており、ヒンジ３０５の反対側にある。使用中、第１及び第２接着表面は、ターゲット表面（複数を含む）に付与される。ヒンジ３０５は重量を保持するため、又はその他の耐重量要素に接続するために使用可能である。
【００３４】
[0058]  図５〜図７に示した例示的実施形態では、第１及び第２バッキング層及びテザー要素は共に連続的な層を形成する。別の実施形態としては図８に図示される、第１バッキング層４１２とテザー要素４０４とは連続的な層を形成するがそれらは第２バッキング層４１３とは連続的な層を形成しない実施形態が含まれる。さらに別の実施形態としては図９に図示される、第１バッキング層５１２とテザー要素５０４とは連続的な層を形成せず、第２バッキング層５１３とも連続的な層を形成しない実施形態が含まれる。同様に図１０では、第１バッキング層６１２とテザー要素６０４とは連続的な層を形成せず、第２バッキング層６１３とも連続的な層を形成しない。
【００３５】
[0059]  図１１を参照すると、ヒンジ７０５は第１接着パッド７０２及び第２接着パッド７０３の間の中心（中間）から離れてテザー要素７０４上に位置付けられている。これは、ヒンジが第１接着パッドと第２接着パッドとの実質的に中間にある図５〜図１０に図示される設計と対照的である。ヒンジは用途に応じて、実質的に接着パッド間の中心又は中間、中心から外れた位置、又は中心から実質的に離れた位置を含む、テザー要素のどの位置に取り付けられてもよいということを留意されたい。接着パッドとの関連でヒンジの位置を変更することによって、それぞれの接着パッドが共有する耐重量の相対位置を調整可能であることさらに留意されたい。
【００３６】
[0060]  図１２（ａ）〜図１２(ｄ)を参照すると、デュアルパッド接着装置のヒンジは、接着表面とヒンジの方向（例えば、重量耐力の方向）との間の角度を、例えば約０°〜約１８０°の広い範囲内で調整可能にする。
【００３７】
[0061]  本発明のデュアルパッド接着システムは、用途に応じて２つ以上のデュアルパッド接着システムの組立又はセットに構成され得る。例えば、図１３（ａ）に図示するように、２つのデュアルパッドシステムが装置９０１に組み立てられる。装置９０１は、それぞれ接着表面９０７、９０８、９１７及び９１８を見せる４つの接着パッド９０２、９０３、９１２及び９１３を含む。図１３（ａ）に示すように、第１ヒンジ９０５は第１テザー要素９０４に取り付けられている一方で、第２ヒンジ９１５は第２テザー要素９１４に取り付けられている。第１ヒンジ９０５及び第２ヒンジ９１５は連結され、そこには直接又は中間機構を介して重量に耐えることが可能な第３ヒンジ９２５が取り付けられている。
【００３８】
[0062]  本明細書に記載の他の実施形態と同様に、第３ヒンジ９２５は約０°〜約１８０°の広い範囲の角度に調節可能である。そのような組立を有する装置の例は図１４に示されている。
【００３９】
[0063]  中心に位置付けられた接合部から延在する５つの接着パッドを含む円形接着装置を図示する図１３（ｅ）に概略的に図示するように、その他の例示的実施形態は円形又はその他の形状の周囲の周りに複数の接着パッド（例えば、３個、４個、５個以上）が配置された構成を含む。図１３（ｅ）では、青色が接着パッドを示し、灰色が織物を示し、白色が硬質接続部を示す。
【００４０】
[0064]  第１ヒンジ９０５を第２ヒンジ９１５に接続するにあたり、２つのヒンジを互いに向かって引っ張ることによって張力が発生する動的アプローチが採用され得る。張力の緩やかで制御された導入及び増加を可能とする機構が含まれ得る（例えば、図１５に示す）。
【００４１】
[0065]  図１６は、複雑なスキンシステムを作るための例示的な組立ラインのロールツーロール工程を示す。織物の平面又は非平面テザーのロールが取り付け可能であり、ドクターブレードが、制御された幅及び厚さで制御された量のエラストマーを織物に付与する。この織物の平面又は非平面テザーは、エラストマーを熱的又は光学的（紫外線を利用して）に硬化させるためにオーブンを通過する。織物の平面又は非平面テザーはその後、切断されビニングされるか、あるいは輸送のため別のロール上に再び巻かれる。
【００４２】
[0066]  一態様では、本発明は全体として、取り外し可能な表面接着装置に関連している。装置は、第１接着パッドと、第２接着パッドと、テザー要素と、テザー要素に取り付けられたヒンジ要素と、を含む。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、第１ターゲット表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平面層であって、弾性材料は第１接着表面の少なくとも反対の側面上で第１平面バッキング層上に含浸される第１平面層と、を含む。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、第２ターゲット表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、弾性材料は第２接着表面の少なくとも反対の側面上で第２平面バッキング層上に含浸される２面層と、を含む。特定の好ましい実施形態では、テザー要素は第１及び第２バッキング層にそれぞれ取り付けられた基端及び先端を有している。ヒンジは、少なくとも１つの回転軸に沿って回転可能であり、その結果、ヒンジ要素はテザー要素と約０°から約３５９°までの範囲内（例えば、３０°、４５°、６０°、９０°、１２０°、１５０°、１８０°、２１０°、２４０°、２７０°、３００°、３３０°）で角度をなす。特定の実施形態では、テザー要素及びバッキング要素は共に、例えばステッチ又はその他の接続によって、あるいは例えば一枚の織物の一部であるために、連続的な要素を形成することを留意されたい。
【００４３】
[0067]  特定の好ましい実施形態では、装置は第１及び第２接着パッドを含み、第１平面バッキング層は第１接着表面の反対の側面上で弾性材料の第１層上に含浸され、第２平面バッキング層は第２接着表面の反対の側面上で弾性材料の第２層上に含浸される。
【００４４】
[0068]  特定の実施形態では、ヒンジ要素は第１及び第２接着パッドの間の実質的に中心に取り付けられる。特定の実施形態では、ヒンジ要素は第１及び第２接着パッドの間の実質的に中心以外の位置に取り付けられる。特定の実施形態では、ヒンジ要素は耐重量ハンドルに恒久的に接続される。特定の実施形態では、ヒンジ要素は耐重量ハンドルに取り外し可能に取り付けられる。
【００４５】
[0069]  特定の好ましい実施形態では、ヒンジ要素は硬質基部に取り付けられたヒンジを備え、その硬質基部はテザー要素に取り付けられている。特定の好ましい実施形態では、ヒンジは金属、プラスチック及び木材から選択された１つ以上の材料から作られる。さらには、ヒンジと基部とは個別の要素又は単一の要素の部分であってよい。特定の実施形態では、ヒンジは硬質基部なしで直接使用され得る。
【００４６】
[0070]  テザー要素は、第１及び第２接着表面がテザー要素の同一の側面にあるように第１及び第２接着パッドに取り付け可能である。特定の実施形態では、ヒンジ要素は第１及び第２接着表面と同一の側面からテザー要素に取り付けられる。特定の実施形態では、ヒンジ要素は第１及び第２接着表面の反対の側面からテザー要素に取り付けられる。テザー要素は単体であってよく、あるいはそれ自体が結合され合わさった２つ以上の部分を含んでよいことを留意されたい。
【００４７】
[0071]  テザー要素は、第１及び第２接着表面がテザー要素の異なる側面上にあるように第１及び第２接着パッドに取り付けられてよい。
【００４８】
[0072]  いくつかの実施形態では、第１接着パッドの第１平面バッキング層と、テザー要素と、第２接着パッドの第２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。他の特定の実施形態では、第１接着パッドの第１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接着パッドの第２平面バッキング層とテザー要素とが合わさって単一連続平面要素を形成することはない。他のさらなる実施形態では、第１接着パッドの第１平面バッキング層と、テザー要素と、第２接着パッドの第２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ことはない。
【００４９】
[0073]  いくつかの実施形態では、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、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に取り付けられる。いくつかの実施形態では、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、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。いくつかの実施形態では、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、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。
【００５０】
[0074]  テザー要素は、織物材料又は非織物材料などの、任意の適切な材料から作られ得る。特定の実施形態では、テザー要素は平面である。その他の特定の実施形態では、テザー要素は非平面である。
【００５１】
[0075]  別の態様では、本発明は全体として取り外し可能な表面接着装置に関連する。装置は、高い面内剛性を有する平面バッキング層と、一方の側面上にターゲット表面に接着するための第１接着表面を有し、他方の側面で平面バッキング層内に含浸する弾性材料の第１層と、一方の側面上にターゲット表面に接着するための第２接着表面を有し、他方の側面で平面バッキング層内に含浸する弾性材料の第２層と、平面バッキング層に直接又は硬質基板を介して取り付けられるヒンジと、を含む。
【００５２】
[0076]  いくつかの好ましい実施形態では、それぞれの接着表面は顕微鏡で見るとあるいはナノスケール的に平滑である。いくつかの好ましい実施形態では、それぞれの接着表面は顕微鏡で見るとあるいはナノスケール的にパターン付与されている。
【００５３】
[0077]  特定の好ましい実施形態では、それぞれのバッキング層は織物バッキング層である。
【００５４】
[0078]  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、及び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０．１ｃｍ２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。
【００５５】
[0079]  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。
【００５６】
[0080]  他のさらなる態様では、本発明は概して、本明細書に開示された発明の２つ以上の取り外し可能な表面接着装置を備える接着装置組立に関し、２つ以上の取り外し可能な表面接着装置は機械的に連結され、かつ少なくとも１つの回転軸に沿って回転可能であるヒンジ要素であって、その結果、ターゲット表面と約０°〜約１８０°の範囲内で角度をなすヒンジ要素に接続するよう構成されている。
【００５７】
[0081]  さらなる他の態様では、本発明は概して、重量を取り外し可能に保持するための方法に関連する。本方法は、本開示による取り外し可能な表面接着装置を提供することと、当該装置に重量を取り付けることと、を含む。
【００５８】
[0082]  接着表面は、例えば、顕微鏡でみるとあるいはナノスケール的に平滑又はパターン付与されていてよい。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、同一の弾性材料又は異なる弾性材料を含んでよい。
【００５９】
[0083]  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、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。
【００６０】
[0084]  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。
【００６１】
[0085]  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及びアクリレート系エラストマーを含む。
【００６２】
[0086]  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。
【００６３】
[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、及びピーニャ）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、又はガラス繊維ハイブリッド）をも含み得る。
【００６４】
[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。
【００６５】
[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。
【００６６】
[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。
【００６７】
[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。
【００６８】
[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。
【００６９】
[0093]  ターゲット表面は、ガラス、金属、木材、プラスチック、紙、厚紙、又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。
【００７０】
[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、言及される層又は材料が装置構造の背面（又は最終）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又は成分であってよい。
【００７１】
[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及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（又は流動）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】
2016510390.tif 000003
【００７２】
[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】
2016510390.tif 000004
【００７３】
[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、触媒及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、又はビスフェノール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、及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、又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）などの脂肪族又は芳香族系イソシアネートが含まれる。
【００７４】
[0098]  本明細書に開示される装置は、粘弾性材料を含む、典型的には従来の感圧接着剤及び糊の見られる材料からも作られることができる点を留意されたく、粘弾性材料はシロキサン、ポリウレタン、シアノアクリレート又はその他の粘弾性材料と共に、粘着剤、安定剤及び揮発性又は不揮発性網目膨潤剤（ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｗｅｌｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ）を含み得る。本発明は、例えば完全なクリープ回復を示す粘弾性材料などの、異なるレベルの粘弾性を有する材料を使用する装置及び方法を含む。
【００７５】
[0099]  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又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、及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、又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。
【００７６】
[0100]  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、又はガラス繊維ハイブリッドなどの合成織物、並びに綿、麻、羊毛、絹、竹糸、セルロース、黄麻、及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、又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。
【００７７】
[0101]  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。
【００７８】
[0102]  特定の実施形態では、ヒンジとターゲット接着表面との間の調整可能な角度は、約０°〜約１８０°までの範囲、例えば、１５°、３０°、４５°、６０°、９０°、１２０°、１５０°である。
【００７９】
[0103]  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より大きい（例えば、１５、２０及び５０より大きい）。
【００８０】
[0104]  弾性材料の層は、特定の適用の要求のとおりに、任意の大きさ及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、又は実質的に不整形の外周を有し得る。
【００８１】
[0105]  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又はそれ以上の独立した、より小さい弾性材料層の単位又は構造を含む。ターゲット表面は、ガラス、金属、木材、プラスチック、紙、厚紙、又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表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。
【００８２】
[0106]  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。
【００８３】
[0107]  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、及び家電製品（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。
【００８４】
[0108]  別の場合では、２つの接着パッドはヒンジからなる中間装置に取り付け可能である（図２５、２５０５及び２５０６）。デバイスは全体として、ポリカーボネート２５０３から作られることができるアンカー点に取り付けられた織物テザーバッキング層２５０２に取り付けられた弾性又は粘弾性パッド材料２５０１からなる２つのパッドからなる。アンカー点は、例えば２５０４などの、バネ、液圧、接着された織物、又はリベットによって、ヒンジを含む１つのポリカーボネート２５０５である独立した取り付けヒンジ、又はヒンジ２５０６に直接取り付け可能である。ヒンジは、ピン又は玉継ぎ手のように機械的であってよく、あるいは例えば、ステッチ織物、ボタン又はファスナからなるものであってよい。
【００８５】
実施例
[0109]  一枚の織物の基端及び先端の両方に接着材料が適用され硬化される。機械的ヒンジが、例えばシアノアクリレート系接着剤などの接着剤を用いて実質的に中心に取り付けられる。次に、重量を保持するためのクリップを支持することができるモジュール式テンドンがこの機械的ヒンジに取り付けられる。これにより、接着剤が機械的ヒンジの周りを回転しかつ種々の角度で重量を支持することが可能となる。
【００８６】
[0110]  重量を支持するために、接着剤を用いて（例えば、シアノアクリレート系接着剤）織物のいずれかの端部に一枚の硬質材料が接着される。複数の角度を可能にするため、硬質材料は回転のための角度を形成するように角度をもって切断される。三角形の頂点に孔が穿孔され、その孔は回転点として機能する。
【００８７】
[0111]  一枚の織物の基端及び先端の両方に接着材料が適用され硬化される。機械的ヒンジが、例えばシアノアクリレート系接着剤などの接着剤を用いて実質的に中心に取り付けられる。第２枚目の織物の基端及び先端の両方に接着材料が適用され硬化される。ここでも、機械的ヒンジが、例えばシアノアクリレート系接着剤などの接着剤を用いて実質的に中心に取り付けられる。織物に硬質材料を接着させることにより中間テンドンが作られ、この硬質材料は最初の二枚の織物の機械的ヒンジに接続される。これにより、中間テンドンの重量が支持される。
【００８８】
[0112]  本明細書及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）」及び「ｔｈｅ（その）」は、複数も含む。
【００８９】
[0113]  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及び科学用語は、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。本開示の実践及び試験において本明細書中に記載された方法及び材料と同様又は同等の任意の方法及び材料も使用可能ではあるが、好ましい方法及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。
【００９０】
参照による組み入れ
[0114]  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及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、意見又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又はその一部は、組み入れられた資料及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。
【００９１】
均等物
[0115]  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及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及び科学文献及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及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、及び指針を含む。
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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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】
2016510390.tif 000011
【図７】
2016510390.tif 000012
【図８】
2016510390.tif 000013
【図９】
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【図１０】
2016510390.tif 000015
【図１１】
2016510390.tif 000016
【図１２（ａ）】
2016510390.tif 000017
【図１２（ｂ）】
2016510390.tif 000018
【図１２（ｃ）】
2016510390.tif 000019
【図１２（ｄ）】
2016510390.tif 000020
【図１３】
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【図１４】
2016510390.tif 000022
【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２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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