CN1060996C - 用于拉链的增强带 - Google Patents

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Abstract

该发明揭示了一种用于拉链(10)的增强带(2、20a、20b)。该增强带(2、20a、20b)包括弯曲弹性模量介于3，000至5，000kg/cm2之间的聚酯弹性体薄膜增强层(4)和粘接层(3)，它将粘接在拉链带(1、10a、10b)的末端部分。优先采用聚酯型热熔胶作为粘接层(3)。

Description

用于拉链的增强带
本发明涉及待附着在拉链带末端部分的增强带或增强片，在这个末端部分将安装销槽式分离器。
现在已经知道有各种类型的增强带，它们附着在拉链带的末端部分。常规的增强带包括采用透明的合成树脂薄膜制作的增强带，这种增强带叠合在拉链带上，透过薄膜呈现出拉链带的颜色，这样就避免了制备与染色的拉链带颜色匹配的染色的增强带，从而也节约了编目控制所用的时间和劳动。例如，日本实用新型(公开号44-25，843，在本文中简称为JUM-B-44-25，843)所揭示的增强片，该增强片由两片熔点不同的合成树脂的透明薄膜叠合而成，并且适合借助熔点较低的那片薄膜熔融快速地将增强带加到拉链带上；又例如在已公开的日本专利申请(公开号62-149，780，在本文中简称为Jp-A-62-149，780)中揭示的横向结合带，该结合带是通过将熔点不超过200℃的聚酯共聚物的透明薄膜叠合到透明的尼龙6或尼龙66薄膜的一侧形成的，这样可以透过薄膜呈现拉链带底布的颜色。
由于上述的JUM-B-44-25，843和JP-A-62-149，780所揭示的由两层合成树脂薄膜组成的增强带就材料而言都是硬的，它们不容易通过弯曲依照为安装销槽式分离器设计的拉链带芯部形状成型，因此，拉链带的芯部不容易按其轮廓精确地成型。此外，这些增强带还有这样一个问题，即当它们反复弯折时，弯折线最终将发白，以致可能达到损害增强带外观的程度。
为了解决这些问题，由本申请的转让人申请的JP-A-8-299，033提出采用透明的聚酯弹性体薄膜作为增强带的表面层，并且在该薄膜的背面叠合一层粘接层。
在上述的JP-A-8-299，033中揭示的增强带有聚酯弹性体薄膜制成的表面层(增强层)，因此，与合成树脂薄膜制成的增强带相比，该增强带具有柔软性，其柔软程度足以按拉链带芯部的轮廓弯折。
在采用柔软的透明度极好的聚酯弹性体薄膜作增强带时，但由于这种薄膜缺乏耐干洗性，这种增强带还存在干洗后隆起、剥离强度低下、粘接困难和强度不足等缺点。为了改进耐干洗性、可加工性和强度，采用刚性好的聚酯弹性体薄膜代替时，由于刚度过高，生产出的增强带在按拉链带芯部轮廓折叠时遇到困难，并且透明度下降。
所以，本发明的一个目标是提供一种用于拉链的增强带，该增强带将缓和聚酯弹性体薄膜的优点与不足之间的矛盾，保持优越的柔软性和透明性，并使之拥有良好的耐干洗性和高强度。
本发明进一步的目标是提供一种用于拉链的增强带，该增强带易于按为安装金属配件(如销槽式分离器)而设计的拉链带芯部的轮廓成型，允许透过增强带看到染色拉链带的颜色，并且保持优越的柔软性和透明性。
为了实现上述目标本发明提供了一种用于拉链的增强带，该增强带的特征是包括聚酯弹性体薄膜和粘接层，其中所述聚酯弹性体薄膜的弯曲弹性模量介于3，000至5，000kg／cm2之间。
在本发明的优先实施方案中，采用聚酯基热熔胶作上述的粘接层。
通过下面结合附图的介绍将使本发明的其它目标、特征和优点变得明朗起来，其中：
图1是与本发明的增强带结合的拉链带末端部分的局部横截面图；
图2说明增强带的弯曲弹性模量与浊点之间的关系；
图3说明增强带的弯曲弹性模量与干洗五次后的剥离强度之间的关系；
图4说明增强带的弯曲弹性模量与抗横拉强度之间的关系，其中该横向拉力作用在销槽式分离器上；
图5是局部平面图，说明有本发明的增强带的拉链下段。
图6是局部平面图，说明处于分开状态的图5所示的拉链下段。
如上所述，采用聚酯弹性体薄膜作为增强带的增强层，这已是众所周知的。在采用柔软的透明度极好的聚酯弹性体薄膜作增强层时，由于这种薄膜缺乏耐干洗性，所以这种增强带还存在干洗后隆起、剥离强度下降、粘接困难和强度不足等缺点。为了改进耐干洗性、可加工性和强度而采用刚性好的聚酯弹性体薄膜代替时，由于刚度过高，生产出的增强带在按拉链带的芯部轮廓成型时遇到困难，并且透明度下降。所以，在实际生产中，仍将尼龙薄膜或平纹织物作为增强层。利用聚酯弹性体薄膜的增强带尚未付诸实践。
本发明人已经发现上述的聚酯弹性体薄膜的这种优点与缺点的矛盾可以借助控制这种薄膜的弯曲弹性模量使它介于3，000至5，000kg／cm2之间而得到精细的调整。
通过坚持不懈地研究产生上述优缺点的聚酯弹性体薄膜的质量，业已判明，当薄膜的弯曲弹性模量低于3，000kg／cm2时，由于薄膜中的结晶成分含量低致使薄膜的耐干洗性差和抗横拉强度低(该横向拉力是作用在销槽式分离器上的)；当薄膜的弯曲弹性模量高于5，000kg／cm2时，由于薄膜中的结晶成分含量过高致使薄膜缺乏透明性和柔软性。当弯曲弹出模量介于3，000至5，000kg／cm2之间的薄膜用于增强层时，可以制成既有优异的柔软性和透明性又有非常令人满意的耐干洗性和高强度的拉链增强带。此外，就增强带整体而言，虽然它的弯曲弹性模量在很大程度上取决于聚酯弹性体本身的弯曲弹性模量，这是由于增强带的粘接层的厚度和刚度都低于增强层，但是增强带的弯曲弹性模量还要受粘接层的种类和厚度等因素的影响。因此，优先选择粘接层的种类、厚度等参数，以使增强带整体的弯曲弹性模量落在3，000至5，000 kg／cm2范围内。
现在参照附图所示的优先的实施方案更具体地阐述本发明。
图1说明依据本发明的一种增强带结构实例，在这个实例中增强带2附着在拉链的拉链带1末端部分。通过粘接层3的介质将增强层4叠合到拉链带1上，借此构成增强带2。采用上述的弯曲弹性模量介于3，000至5，000kg／cm2的聚酯弹性体薄膜作为增强层4。
在图1所示结构中，增强带2仅仅叠合在拉链带1的一侧。当然，这种叠合可以在拉链带的两侧进行。通常在(拉链带的)正反两侧都叠合上增强带。
采用聚酯弹性体薄膜的增强层4厚度通常介于50至200μm之间是适宜的，优先在100至200μm范围内。
粘接层3的厚度通常介于30至120μm之间是适宜的，优先在50至70μm范围内。
对于粘接层3，可以采用适合用于增强带的各种已知的粘接剂。不需要限定粘接剂的具体种类。但是，优先的是对拉链带材料具有亲和力的热熔胶，具体地说，热熔胶将采用与拉链带的原材料相同类型的树脂。例如，当拉链带1的材料是聚酯纤维时，采用透明的聚酯共聚物作为基本聚合物的聚酯热熔胶可能是有利的。当拉链带1的材料是尼龙时，采用低熔点的透明的至少包含三种成分的尼龙共聚物作为基本聚合物的聚酰胺热熔胶可能是有利的，其中共聚物成分是借助诸如尼龙6、尼龙66、尼龙610和尼龙612这样的单体共聚获得的。
与其他的热熔胶相比，熔点在110℃至120℃之间且200℃的熔体粘度在1，000至2，000泊之间的热熔胶已被证实是特别符合需要的。
迄今为止，通常采用熔点介于130℃至140℃之间的且200℃下熔体粘度在4，000至6，000泊之间的高熔点高熔体粘度的热熔胶形成粘接层。但是当增强带借助这种高熔点高熔体粘度的粘接层附着到拉链带上时，与拉链带结合的产品在洗涤或干洗时会遇到这样的问题，即增强带和拉链带之间的剥离强度下降到增强带容易剥离的程度。这是因为热熔胶的熔体粘度过高，因此，介于增强带和拉链带之间的热熔胶在渗入拉链带的纤维间隙时遇到困难，不能产生完全令人满意的锚定效果。
反之在采用熔点介于110℃至120℃之间熔体粘度介于1，000至2，000泊之间的低熔点低熔体粘度的热熔胶作为增强带的粘接层时，在借助同时加热加压使增强带附着于拉链带期间，热熔胶容易熔融，并且由此产生的熔融树脂容易渗入拉链带纤维间隙，并且在冷却凝固时该树脂继续存在于纤维之间，从而呈现较好的锚定效果。所以，用有经上述方法增强的末端部分的拉链带制成的产品即使在经受洗涤或干洗之后在增强带与拉链带之间仍然保持高剥离强度。
拉链带1末端部分的增强可以借助下述方法完成，即将粘接层3施于拉链带1的末端部分表面，然后将增强层4叠合在粘接层3上，并且借助同时加热加压使叠合的各层结合起来。但是，它优先受加工方法的影响，该方法包括借助已知叠合技术(如干式层压技术或共挤技术)制备具有在一侧表面涂有粘接层3的增强层4的增强带2和借助同时加热加压通过粘接层3的介质使增强带2粘接到拉链带1的末端部分表面。虽然诸如热板加热、超声波加热或高频加热之类的加热方法都可以在同时加热加压时提供热量，但是与其他的加热方法相比优先的是超声波加热。
在借助同时加热加压使增强带粘接到拉链带上时出现一个问题，即在由树脂薄膜构成增强层4的场合，在增强带的粘接层与拉链带之间有形成气泡的趋势，(或者在先将粘接层施于拉链带，然后再将增强层叠合上去的场合，在粘接层与增强层间出现气泡)从而影响产品的外观。出现气泡可以借助下述假定得到合乎逻辑的解释，即由合成纤维或天然纤维生产的拉链带织物具有波纹形表面，当增强带的平坦表面加到这种波纹形表面上时，在拉链带表面的凹陷处与增强带之间捕获的空气有作为气泡继续存在的趋势。依据本发明人的研究，已经发现用超声波作热源可以解决这个问题。
至于利用超声波时影响粘接的步骤，首先将粘接层置于拉链带与增强带之间，然后将这两条带子在砧板和角形部件(the anvil and the horn)之间紧密地压合在一起。接下来，将叠合的各层暴露在超声振动之下，以便在叠合的各层中产生热量，直至两条带子结合在一起为止。然后，停止超声振动，保持拉链带与增强带的压紧状态，让砧板和角形部件冷却。
按照这样的粘合步骤，由于砧板和角形部件共同保持拉链带与增强带紧密地压合在一起，直至粘接剂借助粘接使拉链带与增强带彼此完全固定；还由于砧板和角形部件使拉链带与增强带保持紧密压合的同时使它们暴露在超声振动之下，所以可以借助振动将气泡从两条带子之间逐渐地逐出。因此，气泡进入拉链带与增强带(粘接层)之间的间隙是很难发生的。
此外，这个粘接步骤还使生产出的拉链产品的外观更胜一畴，因为熔融树脂容易渗入拉链带的纤维间隙，从而提高了增强带对拉链带的粘接强度，并使它本身能够在模具中冷却凝固。用超声波作热源与用热板作热源相比，前者所带来的好处是提高了冷却速度和生产率。
为了在粘接步骤中阻止在粘接层与增强层之间形成气泡，下述方法被证实是可以优先实施的，该方法包括制备粘接层事先与增强层叠合好的增强带，然后将该增强带粘接到拉链带上。
增强带的弯曲弹性模量与浊点(透明度)之间的关系、与耐干洗性(干洗五次后的剥离强度)之间的关系、以及与抗横拉强度(该横向拉力作用在销槽式分离器上)之间的关系分别示于图2至图4。
图2所示的浊点是借助下述方法获得的，该方法包括制备有层压在120μm的聚酯弹性体薄膜上的60μm厚的聚酯热熔胶层的增强带试验片、按照JIS(日本工业标准)K 6714规定的浊点试验方法测量试验片的透光率、并且依据公式－(Td／Tt)×100-计算浊点(％)，其中Td是散射光线的透光率，Tt是全部光线的透光率。
图3所示的耐干洗性和抗横拉强度(该横向拉力是由销槽式分离器施加的)是用有上述增强带附着的拉链半边完成的两组相关试验的结果。
耐干洗性试验按下述方法进行。首先将增强带附着到一对连接元件处于咬合状态的拉链半边上，借此获得试验片，以便用与该列连接元件正交的增强带进行干洗试验。干洗试验按下述步骤重复5次：首先用全氯乙烯漂洗两次，每次3分钟；然后借助高速旋转3分钟将经过漂洗的试验片沥干，同时借助使用商标为“Spraymatic”的设备处理该试验片(为了阻止静电起电、进行柔软整理、以及针对微生物和气味提供预防措施)；接下来将经过处理的试验片在70℃下干燥15分钟，再冷却并进一步干燥5分钟。最后，测定试验片的剥离强度，测定方法如下：沿着连接元件的咬合中心线将试验片上的增强带分成两半，并且将右边的切割边缘向上拉，使右半边的增强带从试验片上剥离下来，同时测量剥离所需要的力。
抗横拉强度(横向抗张强度)试验按下述步骤进行。如图5所示，增强带20a和20b附着在拉链带11a和11b的末端部分；销槽式分离器由蝶形杆14、箱杆15和箱形构件16组成，它位于拉链带的两列连接元件12a和12b的末端并被置于闭合状态。一对横向对置的夹紧器夹住横向对置的拉链带，夹在有增强带附着的部分；然后这对夹紧器相对拉链带横向移动(按照迫使夹紧器彼此分开的方向移动)，以便横拉那两条横向对置的拉链带；记录造成销槽式分离器脱开的载荷。这个程序重复5次，并报告5次试验结果的平均值，作为抗横拉强度。
如图2所示，浊点与增强带的弯曲弹性模量之间呈线性关系。这张图表明随着弯曲弹性模量下降，浊点也下降，即透明度得到改善。为了透过增强带看到拉链带的颜色，增强带的浊点不准超过大约90％。因此，增强带的弯曲弹性模量必须不超过大约5，000kg／cm2。
如图3和图4所示，耐干洗性(5次干洗后的剥离强度)和抗横拉强度均与增强带的弯曲弹性模量之间呈线性关系。从这两张图可以看到当弯曲弹性模量介于3，000至5，000kg／cm2时耐干洗性和抗横拉强度均高于它们各自的标准，即1，000g／cm和12kg。如果增强带的弯曲弹性模量低于3，000kg／cm2，那么在施加横向拉力时增强带沿着它与销槽式分离器的边界拉断或使销槽式分离器脱开的概率上升。
图5和图6都表示拉链10的下段，该拉链有本发明的增强带20a和20b，它们位于一对拉链带11a和11b的下端部分，并且有销槽式分离器的零件附着其上。
图5所示的拉链10包括一对拉链带11a和11b；一对增强带20a和20b，它们热合或粘接在各自的拉链带的下端部分；两列连接元件12a和12b(如螺旋线式连接元件)，它们安装在各自的拉链带11a和11b内侧的纵向边缘上；拉扣13；以及销槽式分离器，它由插入零件即蝶形杆14、箱杆15和箱形构件16组成，这些零件固定在热合于拉链带11a和11b下端部分的增强带20a和20b的内侧边缘上。拉扣13安装在两列连接元件12a和12b上，并且可以上下滑动，以使连接元件12a和12b咬合或脱开。图5表示拉链10处于咬合状态，图6表示拉链10处于脱开状态。
拉链带11a和11b是由纤维材料织造出来的，其中纤维材料包括合成纤维(如聚酯纤维、尼龙纤维等)和天然纤维(如棉纤维)。正象前面解释的那样，增强带20a和20b通过粘接层的介质分别被热合或粘接到那对拉链带11a和11b的下端部分。蝶形杆14(销槽式分离器的金属零件之一)固定在一条增强带20a的内侧边缘上，适合蝶形杆14和箱杆15插入的箱形构件16固定在另一条增强带20b的内侧边缘上。蝶形杆14可以自由地在箱形构件16的狭槽中插拔。用模具将箱形构件16和箱杆15制成一个整体零件。
按照上述方式，拉链带11a和11b的下端部分由于有高粘接强度的增强带20a和20b而得到增强，该增强带是透明的或半透明的，允许透过增强带看到拉链带的颜色，并且拥有优异的柔软性。由于增强带20a和20b从整体上看几乎是透明的，所以允许透过它们直接看到拉链带11a和11b的颜色。由于增强带看上去基本上与染色的拉链带的颜色相同，所以它们不会破坏拉链带的外观。所以一种增强带就可以应用于各种颜色的拉链带。为了消除增强带的表面光泽或为了提高增强带的柔软性，在加热加压之后或在加热加压期间可以在增强带表面的增强层上压出花纹。
由于本发明的增强带用上述的弯曲弹性模量介于3，000至5，000kg／cm2的聚酯弹性体薄膜作其增强层，所以它拥有令人十分满意的柔软性和透明度，并且在耐干洗性和强度方面也更胜一畴。借助粘接层(具体地说是聚酯热熔胶层)中的介质将上述结构的增强带粘接到拉链带的末端部分，使拉链带获得一段借助良好的粘接力与增强带结成一体的增强部分。此外，由于本发明的增强带在柔软性方面更胜一畴，所以它容易完全依照拉链带的芯部轮廓成型。当它反复地弯折时，弯折部分也不发白。当它固定在拉链带上时，允许透过它直接看到拉链带的颜色而且不损害拉链带的外观。所以一种增强带就能够与各种颜色的拉链带匹配。因此，这种增强带不需要制成各种各样颜色，以适应拉链带变化的颜色。而且不需要任何复杂的储存管理。
在这里已经揭示了某些具体的实施方案，本发明可以在不脱离其精髓和基本特征的情况下以其他的方式实施。所以，在这里介绍的实施方案应当被看成是说明性的而不是限制性的，本发明的范围是由权利要求书限定的，所以，所有的变化只要是在权利要求书等效的含义和范围内都被包括在内。

Claims (6)

1. 一种用于拉链的增强带，该增强带包括弯曲弹性模量介于3，000至5，000kg／cm2之间的聚酯弹性体薄膜和粘接层。
2. 根据权利要求1的增强带，其中所述粘接层是由聚酯基热熔胶形成的。
3.根据权利要求1的增强带，其中所述粘接层是由聚酯基热熔胶形成的，该热熔胶的熔点范围在110℃至120℃范围内，在200℃下该热熔胶的熔体粘度在1，000至2，000泊范围内。
4.根据权利要求1的增强带，其中所述粘接层是由聚酯基热熔胶形成的，该热熔胶采用与待粘接的拉链带相同类型的材料作原材料。
5.根据权利要求1-4中任一项的增强带，其中所述聚酯弹性体薄膜的厚度介于50至200μm之间，所述粘接层的厚度介于30至120μm之间。
6.根据权利要求5的增强带，该增强带上呈现的浊点不超过大约90％。
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