DE112011106039B4

DE112011106039B4 - Formteil für Reißverschlüsse und mit diesem ausgestatteter Reißverschluss

Info

Publication number: DE112011106039B4
Application number: DE112011106039.4T
Authority: DE
Inventors: c/o YKK Corporation Kurobe Mizumoto Kazuya; c/o YKK Corporation Kurobe Nara Tatsurou; c/o YKK Corporation Kurobe Abe Takuya
Original assignee: YKK Corp
Current assignee: YKK Corp
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2023-08-10
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: JPWO2013098978A1; US10273360B2; CN103997927B; TW201340903A; CN103997927A; US20150017458A1; TWI527527B; DE112011106039T5; WO2013098978A1; JP6002683B2

Abstract

Ein Formteil für Reißverschlüsse aus einer (Harz)Zusammensetzung, die zu 30 bis 50 Masseprozent ein Polyamid und zu 50 bis 70 Masseprozent Verstärkungsfasern enthält, wobei das Polyamid und die Verstärkungsfasern zusammen 100 Masseprozent bilden, wobei das Polyamid ein mittleres Molekulargewicht von 30.000 bis 80.000 hat, und 50 Masseprozent oder mehr des Polyamids aus einem aliphatischen Polyamid bestehen, und wobei die (Harz)Zusammensetzung eine Schmelzflussrate von 6 bis 50 g/10 min bei 320°C und einem Messgewicht von 2,16 kg gemäß der JIS K7210 (A Verfahren) hat.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Formteile für Reißverschlüsse wie etwa einen Schieber, einen oberen Stopper und einen unteren Stopper. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf einen mit dem Formteil für Reißverschlüsse ausgestatteten Reißverschluss.
STAND DER TECHNIK
Ein Reißverschluss ist eine Öffnungs- und Schließvorrichtung von Gegenständen, die nicht nur bei täglichen Gebrauchsgegenständen wie etwa Kleidung, Taschen, Schuhen und Verschiedenem verwendet wird, sondern auch bei industriellen Gegenständen wie etwa Wasserspeichertanks, Fischernetzen und Raumanzügen.
1 zeigt den Aufbau eines gewöhnlichen Reißverschlusses. Ein Reißverschluss 10 besteht hauptsächlich aus drei Teilen: einem Paar von langen Bändern 11, einer großen Anzahl von Elementen 12, die die Kuppelabschnitte des Reißverschlusses sind und durch Nähen entlang eines Seitenrands von jedem Band angebracht sind, und einem Schieber 13, der das Öffnen und Schließen des Reißverschlusses durch Verkuppeln und Entkuppeln der Elemente 12 steuert. Ferner können zum Verhindern eines Abfallens des Schiebers 13 ein oberer Stopper 14 und eine Öffnungsvorrichtung 15 bereitgestellt sein, und ein Zuganhänger 16 kann an der Oberfläche des Schiebers 13 angebracht sein. Die Öffnungsvorrichtung 15 kann ein Einführteil 15a und einen Haltekasten 15c mit einem Kastenteil 15b aufweisen. Der Schieber 13 hebt die Verkupplung der Elemente 12 auf, während er sich zu der an dem unteren Ende der langen Bänder 11 bereitgestellten Öffnungsvorrichtung 15 bewegt, zieht das Einführteil 15a aus dem Haltekasten 15c heraus und trennt die Bänder 11.
Von den Bestandteilen eines Reißverschlusses sind Elemente, ein Schieber, ein oberer Stopper, ein unterer Stopper und eine Öffnungsvorrichtung Formteile, die allgemein durch Spritzgießen hergestellt werden, und es ist bekannt, dass diese Bestandteile aus Polyamiden hergestellt werden können.
Zum Beispiel beschreibt DE 34 44 813 C2 ein Verfahren zum Bilden eines Schiebers aus einem glasfaserverstärkten Polyamid durch Spritzgießen zum Zweck der Verbesserung der Haltbarkeit bei Waschen und Bügeln eines Schiebers, der für einen Reißverschluss für Bettwäsche zu verwenden ist, und der Abnutzungsbeständigkeit beim Schieben des Schiebers (Anspruch 1). In der DE 34 44 813 C2 wird beschrieben, dass die Länge der Glasfasern von 4 bis 8 mm ist, und deren Gehalt 25 Gewichtsprozent oder mehr beträgt (Anspruch 1); es ist beschrieben, dass ein Schieber einer Rekristallisationsbehandung nach dem Formen unterzogen wird (Anspruch 1); es ist beschrieben, dass Polyamid 6,6 als ein Polyamid verwendet wird (Anspruch 6); und es ist ferner beschrieben, dass ein Polyamid verwendet wird, das weder einen Schmierstoff noch einen Gleitzusatz enthält, und der Gehalt der Glasfasern etwa 40 Gew.-% beträgt (Anspruch 5).
Andererseits ist ein Verfahren der Metallbeschichtung (metal plating) eines aus Polyamiden bestehenden Gegenstands bekannt, und die Nationale Veröffentlichung der Internationalen Patentanmeldung JP 2008 - 508 399 A offenbart „ein Verfahren zum Anfertigen einer metallbeschichteten Polyamid-Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass sie das Auftragen einer Metallbeschichtung auf einen Gegenstand mit einer Polyamid-Zusammensetzung umfasst, die aufweist; (a) etwa 40 bis etwa 95 Gewichtsprozent von zumindest einem Polyamid, (b) etwa 5 bis etwa 50 Gewichtsprozent von zumindest einem mineralischen Füllstoff und (c) etwa 0,1 bis etwa 10 Gewichtsprozent von zumindest einem Plastifizierungsmittel, wobei die Gewichtsprozente auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung basieren“ (Anspruch 1). Dieses Patent beschreibt als ein Verfahren zum Metallbeschichten einen Prozess, der das Ätzen der Oberfläche eines Gegenstands mit einer Säure wie etwa eines Chromsäure/Schwefelsäuregemischs umfasst, gefolgt durch das Aufbringen eines Beschichtungskatalysators wie etwa von zinnstabilisierten kolloidalen Palladium-Teilchen auf der Oberfläche, gefolgt durch das Entfernen des Zinnstabilisators, Anwenden einer stromlosen Abscheidung einer Schicht aus Metall wie etwa Nickel oder Kupfer und Anwenden einer elektrolytischen Abscheidung (Galvanobeschichten) von Metallen wie etwa Kupfer, Nickel und/oder Chrom (Absatz 0019). In diesem Patent wird auch beschrieben, dass Glasfasern als ein Verstärkungsmittel verwendet werden können (Absatz 0016).
Ferner offenbart die japanische Patentveröffentlichung „ein Verfahren zum Metallisieren von Plastik, das aufweist: wenn eine Oberfläche eines Plastiksubstrats einer stromlosen Metallisierung unterzogen wird, vorheriges Inkontaktbringen der Substratfläche mit einer gasförmigen Mischung, die hauptsächlich gasförmiges Fluor und ein inertes Gas aufweist, zum Ätzen oder Aktivieren der Fläche“ zum Zweck des Erhöhens des Anhaftens eines Metallbeschichtungsfilms an der Plastikfläche (Anspruch 1).
Die US 2011 / 0 287 272 A1 , die DE 19 27 271 A und die EP 1 942 147 B1 offenbaren eine Zusammensetzung aus einem Thermoplast und Verstärkungsfasern.
ZITIERLISTE
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: DE 34 44 813 C2
Patentdokument 2: Nationale Veröffentlichung der Internationalen Patentanmeldung Nr. JP 2008 - 508 399 A
Patentdokument 3: Japanische Patentveröffentlichung Nr. JP H06- 76 668 B2
Patentdokument 4: US 2011 / 0 287 272 A1
Patentdokument 5: DE 19 27 271 A
Patentdokument 6: EP 1 942 147 B1

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Wenn ein Formteil für Reißverschlüsse wie etwa ein Schieber aus einem Polyamidharz hergestellt wird, kann es erforderlich sein, dass die Gestaltbarkeit durch Aufbringen einer Metallbeschichtung auf dessen Oberfläche erhöht wird, weil es dem Formteil so, wie es ist, an Gestaltbarkeit mangelt. Andererseits kann es für das Formteil für Reißverschlüsse auch erforderlich sein, eine Festigkeit zu haben, die die Verwendung in der Praxis überstehen kann. Jedoch zielt ein herkömmlicher Schieber aus einem Polyamidharz primär darauf ab, die Haltbarkeit gegen Waschen und Bügeln und die Abnutzungswiderstandsfähigkeit zum Schieben des Schiebers zu verbessern, und ein Vorgehen für den Zweck der Bereitstellung von gleichzeitig sowohl mechanischer Stabilität als auch Metallisierbarkeit wurde bisher nicht untersucht.
Somit ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Formteil für Reißverschlüsse bereitzustellen, das einen guten Ausgleich zwischen mechanischer Festigkeit und Metallisierbarkeit hat. Ferner ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Reißverschluss mit einem solchen Formteil für Reißverschlüsse bereitzustellen.
Lösung des Problems
Als ein Ergebnis von intensiven Untersuchungen über die Verbesserung eines Formteils für Reißverschlüsse aus einer Harzzusammensetzung (resin composition), die ein Polyamid und verstärkende Fasern aufweist, haben die vorliegenden Erfinder die folgenden Erkenntnisse erhalten:

(1) Die Affinität von Polyamid zu Verstärkungsfasern wie etwa Glasfasern unterscheidet sich in Abhängigkeit von der Art der Polyamide. Einem Polyamid mit einer Ringstruktur wie etwa einem aromatischen Polyamid und einem alizyklischen Polyamid mangelt es an Affinität zu Verstärkungsfasern, weil es starr ist, während ein aliphatisches Polyamid eine höhere Flexibilität hat, die zu einer hohen Affinität zu Verstärkungsfasern fährt. Deshalb wird, wenn eine große Menge an Verstärkungsfasern mit einem Polyamid mit einer Ringstruktur gemischt wird, die Festigkeit umgekehrt abfallen, während ein aliphatisches Polyamid einen hohen Festigkeitsverbesserungseffekt bereitstellen wird, auch wenn eine große Menge an Verstärkungsfasern zu dem aliphatischen Polyamid hinzugefügt wird. Ferner besteht die Neigung, wenn eine hohe Konzentration von Verstärkungsfasern in einem Polyamid mit einem großen Anteil an Ringstrukturen wie etwa einem Benzolring enthalten ist, dass ein Schmelzbruch während des Formens bewirkt wird. Deshalb hat es eine schlechte Formungsverarbeitbarkeit.
(2) Wenngleich die Festigkeit durch eine Erhöhung der Konzentration an Verstärkungsfasern verbessert wird, führt die sich ergebende Abnahme in der Konzentration einer Polyamidkomponente zu einer Abnahme in der Anzahl der terminalen Carboxylgruppen. Deshalb wird die Metallisierbarkeit beeinträchtigt.
(3) Die Erhöhung in einem Molekulargewicht von Polyamiden trägt zu der Festigkeitsverbesserung bei, aber die Produktivität kann aufgrund der Zunahme an Viskosität beeinträchtig sein, oder die Metallisierbarkeit kann durch die relative Abnahme in der Anzahl der terminalen Carboxylgruppen verringert werden. Wenngleich es erforderlich ist, das Molekulargewicht zum Erlangen einer hohen Metallisierbarkeit zu verringern, wird diesmal die Festigkeit beeinträchtigt werden.
(4) Wenn ein aromatischer Bestandteil hinzugefügt wird, wird die Wärmewiderstandsfähigkeit verbessert werden. Jedoch ist die Belastbarkeit beeinträchtigt, wodurch die mechanische Festigkeit verringert wird.
(5) Wenn die Konzentration der Verstärkungsfasern erhöht wird oder das Molekulargewicht der Polyamide erhöht wird, wird die Schmelzflussrate (melt flow rate MFR) einer Harzzusammensetzung verringert werden. Wenn jedoch die MFR übermäßig verringert wird, wird der Füllfaktor während des Spritzgießens eines Formteils für Reißverschlüsse wie etwa eines Schiebers aufgrund der Verschlechterung der Fließfähigkeit verringert werden, wodurch ein Problem verursacht wird wie etwa eine Ertragsverringerung und ein verlängerter Formungszyklus. Wenn die Konzentration der Verstärkungsfasern verringert wird oder das Molekulargewicht der Polyamide verringert wird, wird die Schmelzflussrate (melt flow rate MFR) einer Harzzusammensetzung zunehmen. Außerdem wird das Ausdehnen einer Molekulargewichtsverteilung Bestandteile geringeren Molekulargewichts erhöhen, was zu einem Anstieg an MFR und einer Verbesserung der Fließfähigkeit während des Spritzgießens führt. Wenn die MFR jedoch übermäßig ansteigt, wird nicht nur die Festigkeit verringert, sondern es treten auch Probleme auf wie etwa ein schlechtes Aussehen, das durch die Erzeugung einer Fließunebenheit aufgrund der Erhöhung der Bestandteile geringen Molekulargewichts verursacht wird, und eine Abnahme der Dimensionsstabilität in einer Sommerumgebung, die durch den Einfluss der Wasserabsorption durch Polymerbestandteile verursacht wird.

Auf Grundlage der obigen Erkenntnisse haben die vorliegenden Erfinder herausgefunden, dass sowohl die Stabilität als auch die Metallisierbarkeit miteinander kompatibel sein können durch Verwendung eines aliphatischen Polyamids mit einer hohen Affinität zu Verstärkungsfasern bei einer hohen Konzentration und durch Erhöhung des Mischanteils der Verstärkungsfasern zum Verbessern der Festigkeit, während die Metallisierbarkeit durch Unterdrücken des mittleren Molekulargewichts (Mw) der Polyamide auf ein relativ geringes Niveau sichergestellt wird. Ferner haben die vorliegenden Erfinder herausgefunden, dass ein Festigkeitsverbesserungseffekt aufgrund der hohen Affinität zwischen einem aliphatischen Polyamid und den Verstärkungsfasern in zufriedenstellender Weise gezeigt werden kann, wenn kein Bestandteil außer Polyamiden und Verstärkungsfasern, vorzugsweise kein Bestandteil außer eines aliphatischen Polyamids und Verstärkungsfasern hinzugefügt wird. Desweiteren haben die vorliegenden Erfinder auch herausgefunden, dass exzellente Formbarkeit, ein gutes Erscheinungsbild und exzellente Dimensionsstabilität durch Lenken der MFR in einen bestimmten Bereich erreicht werden können.
Entsprechend stellt die vorliegende Erfindung in einem ersten Gesichtspunkt ein Formteil für Reißverschlüsse gemäß Anspruch 1 bereit. Das Formteil besteht aus einer Zusammensetzung, (auch als Harzzusammensetzung bezeichnet), die zu 30 bis 50 Masseprozent ein Polyamid und zu 50 bis 70 Masseprozent Verstärkungsfasern enthält, wobei das Polyamid und die Verstärkungsfasern zusammen im Wesentlichen 100 Masseprozent ausmachen, wobei das Polyamid ein mittleres Molekulargewicht von 30.000 bis 80.000 hat, und 50 Masseprozent oder mehr des Polyamids ein aliphatisches Polyamid sind.
Bei dem Formteil für Reißverschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung hat die (Harz)Zusammensetzung eine Schmelzflussrate (melt flow rate MFR) von 6 bis 50 g/10 min.
In einer weiteren Ausführungsform des Formteils für Reißverschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Carboxylgruppenäquivalent (carboxyl group equivalent) auf einer Oberfläche des Teils 0,9 Atom% oder mehr.
In einer weiteren Ausführungsform des Formteils für Reißverschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Gehalt des aliphatischen Polyamids 80 Massenteile oder mehr, auf Grundlage von 100 Massenteilen der Gesamtmenge des Polyamids.
In einer weiteren Ausführungsform des Formteils für Reißverschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Gehalt des aliphatischen Polyamids 100 Massenteile, auf Grundlage von 100 Massenteilen der Gesamtmenge des Polyamids.
In einer weiteren Ausführungsform des Formteils für Reißverschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung weist das aliphatische Polyamid zumindest ein aliphatisches Polyamid auf, das durch Co-Polykondensation eines aliphatischen Diamins und einer aliphatischen Dicarbonsäure erhalten ist.
In einer weiteren Ausführungsform des Formteils für Reißverschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung weist das aliphatische Polyamid zumindest eines von der Gruppe auf, die aus Nylon 6,6, Nylon 6,10 und Nylon 6,12 besteht.
In einer weiteren Ausführungsform des Formteils für Reißverschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung weisen die Verstärkungsfasern zumindest eines von der Gruppe auf, die aus Glasfasern, Kohlenstofffasern und Aramidfasern besteht.
In einer weiteren Ausführungsform des Formteils für Reißverschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung ist zumindest ein Teil seiner Oberfläche metallbeschichtet.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt ist die vorliegende Erfindung ein Reißverschluss, der mit dem Formteil für Reißverschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein Formteil für Reißverschlüsse bereit, das einen guten Ausgleich zwischen mechanischer Festigkeit und Metallisierbarkeit hat. Eine hohe Gestaltbarkeit kann auch erreicht werden, indem das Formteil für Reißverschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung metallisiert wird. Ferner kann durch Ausschließen einer nicht erforderlichen Komponente eine Stabilitätsverbesserungswirkung durch die hohe Affinität zwischen einem aliphatischen Polyamid und den Verstärkungsfasern in ausreichender Weise dargeboten werden, und auch geringe Kosten können erreicht werden. Ferner kann ein Formteil für Reißverschlüsse mit hoher Qualitätsstabilität mit hoher Produktionseffizienz aus einer (Harz)Zusammensetzung mit einer kontrollierten MFR hergestellt werden.
Figurenliste

[1] 1 ist eine Vorderansicht, die ein Beispiel eines Aufbaus eines Reißverschlusses zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Eines der Merkmale der vorliegenden Erfindung ist das Formen eines Formteils für Reißverschlüsse aus einer (Harz)Zusammensetzung, bei der nur ein Polyamid und Verstärkungsfasern in einem vorgegebenen Anteil gemischt sind, um die mechanische Festigkeit und Metallisierbarkeit zu erreichen, die für das Formteil für Reißverschlüsse erforderlich sind. Verschiedene Zusätze wie etwa ein Füller, ein wärmebeständiger Stabilisator, ein witterungsresistentes Mittel, ein hydrolyseresistentes Mittel und ein Pigment werden zu einem herkömmlichen Harzformteil für Reißverschlüsse hinzugefügt, aber solche Zusätze werden bei der vorliegenden Erfindung nicht verwendet. Vielmehr können solche Zusätze die Festigkeitsverbesserungswirkung, die durch die hohe Affinität zwischen einem aliphatischen Polyamid und den Verstärkungsfasern erreicht wird, behindern. Das Hinzufügen von verschiedenen Zusätzen führt ferner zu einer Kostenerhöhung. Folglich kann einerseits gesagt werden, dass die vorliegende Erfindung einen großen technischen Beitrag liefert, da sie herausgefunden hat, dass ein Harzformteil für Reißverschlüsse mit hoher Praktikabilität mit einem Minimum an Bestandteilen bereitgestellt werden kann.
Insbesondere besteht das Formteil für Reißverschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung aus einer (Harz)Zusammensetzung, die 30 bis 50 Masseprozent eines Polyamids und 50 bis 70 Masseprozent Verstärkungsfasern enthält, wobei die Gesamtheit aus Polyamid und Verstärkungsfasern im Wesentlichen 100 Masseprozent ausmachen, wobei das Polyamid ein mittleres Molekulargewicht von 30.000 bis 80.000 hat, und 50 Masseprozent oder mehr des Polyamids ein aliphatisches Polyamid sind. Das „im Wesentlichen“ ist ein Ausdruck, der annimmt, dass unerwartete Verunreinigungen in dem Produktionsprozess in die Zusammensetzung gemischt werden, und es ist kein Ausdruck, der angibt, dass andere Bestandteile aktiv beigegeben werden. Das aliphatische Polyamid und die Verstärkungsfasern bilden in einer (Harz)Zusammensetzung allgemein 99 Masseprozent oder mehr, vorzugsweise 99,5 Masseprozent oder mehr, besonders bevorzugt 99,9 Masseprozent oder mehr, und insbesondere 100 Masseprozent.
Bei der vorliegenden Erfindung sind 50 Masseprozent oder mehr des Polyamids ein aliphatisches Polyamid, weil das aliphatische Polyamid eine hohe Affinität zu Verstärkungsfasern hat, wie oben beschrieben, und Verstärkungsfasern können in einem hohen Anteil eingefüllt werden. Ferner hat ein aliphatisches Polyamid mehr Amidbindungen in einer molekularen Struktureinheit als ein aromatisches Polyamid. Deshalb hat ein aliphatisches Polyamid eine starke Wirkung der Erhöhung von Carboxylgruppen durch eine weiter unten zu beschreibende Oberflächenmodifikation, und die Metallisierbarkeit wird auf einfache Weise verbessert. Der Gehalt eines aliphatischen Polyamids ist bei dem Polyamid vorzugsweise 80 Masseprozent oder mehr, besonders bevorzugt 100 Masseprozent
Das aliphatische Polyamid wird ohne Einschränkung darauf erhalten durch: Co-Polykondensation eines aliphatischen Diamins und einer aliphatischen Dicarbonsäure, Polykondensation einer ω-Aminosäure und Ringöffnungspolymerisation von Lactamen. Beispiele für das aliphatische Diamin umfassen lineare oder verzweige aliphatische Diamine wie etwa Ethylendiamin, Propylendiamin, Butylendiamin, Hexamethylendiamin, 2-Metylpropandiamin, 3-Methylpropandiamin, Oktamethylendiamin, Decandiamin und Dodecandiamin. Beispiele für die aliphatische Dicarbonsäure weisen lineare oder verzweigte aliphatische Dicarbonsäuren auf, wie etwa Bernsteinsäure, Malonsäure, Butandisäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure, Undecandisäure, Dimersäure und hydrierte Dimersäure. Beispiele für die ω-Aminosäure weisen auf: 6-Aminohexansäure, 11-Aminoundecansäure und 12-Aminododecansäure. Beispiele für das Lactam weisen auf: ε-Caprolactam, Undecanlactam und Laurinlactam.
Eine typische spezifische Struktur eines aliphatischen Polyamids weist auf, aber ist nicht eingeschränkt auf ein Polyamid mit einer sich wiederholenden Monomer-Einheit, die durch die folgende Formel dargestellt ist: -NHR₁NHC(=O)R₂C(=O)- oder -NHR₁C(=O)-, wobei R₁ und R₂ dieselbe oder verschiedene Gruppen sein können und jeweils eine Alkylengruppe mit zumindest 2 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, und besonders bevorzugt 6 bis 10 Kohlenstoffatomen darstellen können, oder eine Kombination aus diesen sich wiederholenden Monomer-Einheiten. Spezifische Beispiele für das aliphatische Polyamid weisen auf: aliphatische Polyamide, die durch eine Co-Polykondensationsreaktion eines aliphatischen Diamins und einer aliphatischen Dicarbonsäure synthetisiert sind, wie etwa Polytetramethylenadipamid (Nylon 4,6), Polyhexamethylenadipamid (Nylon 6,6), Polyhexamethylenazelamid (Nylon 6,9), Polyhexamethylensebacamid (Nylon 6,10), Polyhexamethylendodecandiamid (Nylon 6,12), Polyheptamethylenpimelamid (Nylon 7,7), Polyoktamethylensuberamid (Nylon 8,8), Polynonamethylenazelamid (Nylon 9,9) und Polydekamethylenazelamid (Nylon 10,9), und sie weisen ferner auf: aliphatische Polyamide, die durch eine Polykondensationsreaktion einer ω-Aminosäure und eine Ringöffnungspolymerisation von Lactam synthetisiert sind, wie etwa Poly(4-Aminobutansäure) (Nylon 4), Poly(6-Aminohexansäure) (Nylon 6), Poly(7-Aminoheptansäure) (Nylon 7), Poly(8-Aminooktansäure) (Nylon 8), Poly(9-Aminononansäure) (Nylon 9), Poly(10-Aminodecansäure) (Nylon 10), Poly(11-Aminoundecansäure (Nylon 11) und Poly(12-Aminododecansäure) (Nylon 12). Diese können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Ferner können Copolymere verwendet werden, die durch beliebige Kombinationen von sich wiederholenden Einheiten von aliphatischen Polyamiden erhalten sind. Beispiele für diese aliphatischen Polyamid-Copolymere weisen auf, aber sind nicht beschränkt auf ein Caprolactam/ Hexamethylenadipamid Copolymer (Nylon 6/6,6), ein Hexamethylenadipamid/ Caprolactam Copolymer (Nylon 6,6/6) und ein Hexamethylenadipamid/ Hexamethylenazelamid Copolymer (Nylon 6,6/6,9).
Bei der vorliegenden Erfindung ist es zum Erhalten einer hohen Metallisierbarkeit bevorzugt, dass zumindest ein aliphatisches Polyamid eingeschlossen ist, das durch Co-Polykondensation eines aliphatischen Diamins und einer aliphatischen Dicarbonsäure erhalten ist, und es ist besonders bevorzugt, dass nur solches aliphatisches Polyamid als das aliphatische Polyamid verwendet wird. Der Grund hierfür ist, dass die Metallisierbarkeit umso besser ist, je höher die Carboxygruppenkonzentration ist, und die Carboxygruppenkonzentration kann durch Verwendung einer Dicarbonsäure erhöht werden. Ferner erhöht die Verwendung eines Monomers mit einem geringen Molekulargewicht die relative Anzahl an Amidbindungen und verbessert dadurch die Metallisierbarkeit, aber sie steigert in unerwünschter Weise die Wasserstoffbindungsstellen und erhöht dadurch die Wasserabsorptionseigenschaften. Dies stellt ein Problem dar, da die Feuchtigkeitsabhängigkeit der Festigkeit vergrößert wird. Deshalb ist bei dem oben beschriebenen Polyamid mit einer sich wiederholenden Monomereinheit, die durch die Formel: -NHR₁NHC(=O)R₂C(=O)- repräsentiert wird, ein aliphatisches Polyamid bevorzugt, bei dem R₁ und R₂ jeweils unabhängig eine Alkylengruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen. Zum Beispiel wird vorzugsweise zumindest eines von der Gruppe verwendet, die aus Nylon 6,6, Nylon 6,10 und Nylon 6,12 besteht.
Wenngleich es nicht erforderlich ist, aktiv irgendein anderes Polyamid zu der (Harz)Zusammensetzung hinzuzufügen als ein aliphatisches Polyamid, kann das andere Polyamid als ein aliphatisches Polyamid hinzugefügt werden, wenn dessen Anteil an allen Polyamiden geringer ist als 50 Masseprozent. Beispiele für das andere Polyamid als das aliphatische Polyamid weisen auf, aber sind nicht speziell eingeschränkt auf ein aromatisches Polyamid und ein nicht-aromatisches zyklisches Polyamid. Diese werden durch Verwendung, als einer Monomer-Komponente, eines Diamins, einer Dicarbonsäure und/oder einer ω-Aminosäure mit einer aromatischen Gruppe oder einer nicht-aromatischen zyklischen Gruppe, und durch Unterziehen der Monomer-Komponente einer Polykondensation erhalten. Das andere Polyamid als das aliphatische Polyamid kann einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Beispiele für das Diamin weisen auf: aromatische Diamine wie etwa 1,2-Diaminobenzol, 1,3-Diaminobenzol, 1,4-Diaminobenzol und Meta-Xylendiamin; und Diamide mit einer nicht-aromatischen zyklischen Gruppe wie etwa Isophorondiamin, 2-Aminomethylpiperidin, 4-Aminomethylpiperidin, 4,4'-Diamino-dicyclohexylenmethan, 4,4'-Diamino-3,3'-Dimethyl-dicyclohexylenmethan, 1,3-Di(4-piperidyl)-propan, 1,2-Diaminocyclohexan, 1,3-Diaminocyclohexan, 1,4-Diaminocyclohexan, N-Aminopropylpiperazin, 4,4'-Diamino-dicyclohexylenpropan, 1,2-Bis(aminomethyl)cyclohexan und 1,4-Bis(aminopropyl)piperazin.
Beispiele für die Dicarbonsäure weisen auf: aromatische Dicarbonsäuren wie etwa Phthalsäure, Terephthalsäure und Isophthalsäure; und Dicarbonsäuren mit einer nicht-aromatischen zyklischen Gruppe wie etwa 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, 1,2-Cyclohexandicarbonsäure, 1,3-Cyclohexandicarbonsäure, Tetrahydrophthalsäure, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäureanhydrid, 3-Methyl-1,2,3,6-Tetrahydrophthalsäureanhydrid, 4-Methyl-1,2,3,6-Tetrapydrophthalsäureanhydrid, 3-Methyl-1,2,3,6-Tetrapydrophthalsäure, 4-Methyl-1,2,3,6-Tetrapydrophthalsäure, 3-Methyl-Hexahydrophthalsäureanhydrid, 4-Methyl-Hexahydrophthalsäureanhydrid, 3-Methylhexahydrophthalsäure und 4-Methylhexahydrophthalsäure.
Beispiele für die ω-Aminosäure weisen auf: 4-Piperidincarbonsäure, 3-Piperidincarbonsäure und 2-Piperidincarbonsäure.
Spezielle Beispiele für das andere Polyamid als das aliphatische Polyamid weisen auf: PA6T (Co-Polykondensat aus Hexamethylendiamin und Terephthalsäure), PA6I (Co-Polykondensat aus Hexamethylendiamin und Isophthalsäure) und PA-MXD (Co-Polykondensat aus Meta-Xylylendiamin und Adipinsäure).
Das mittlere Molekulargewicht eines bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Polyamids ist 30000 bis 80000, weil terminale Carboxygruppen durch Verringern des Molekulargewichts auf ein vergleichsweise geringes Niveau erhöht werden, um dadurch die Metallisierbarkeit zu verbessern. Ein bevorzugtes mittleres Molekulargewicht eines Polyamids ist 35.0000 bis 65.000. Es ist anzumerken, dass, wenn nur ein Polyamid verwendet wird, sich das mittlere Molekulargewicht eines Polyamids, wie es hierin beschrieben ist, auf das mittlere Molekulargewicht dieses Polyamids bezieht, und wenn zwei oder mehr Polyamide verwendet werden, sich das mittlere Molekulargewicht eines Polyamids, wie es hierin beschrieben ist, auf das mittlere Molekulargewicht einer Mischung dieser Polyamide bezieht. Bei der vorliegenden Erfindung wird das mittlere Molekulargewicht durch einen Gel-Permeations-Chromatographen (GPC) gemessen.
Es wirkt sich im Allgemeinen negativ auf die mechanische Festigkeit aus, wenn das Molekulargewicht reduziert wird, aber bei der vorliegenden Erfindung wird die Verringerung in mechanischer Festigkeit durch eine Erhöhung der Konzentration der Verstärkungsfasern kompensiert. Insbesondere enthält die (Harz)Zusammensetzung, aus der das Teil für Reißverschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet ist, 50 bis 70 Masseprozent an Verstärkungsfasern, was bedeutet, dass die Hälfte oder mehr des Gewichts der (Harz)Zusammensetzung Verstärkungsfasern ist, und die übrigen 30 bis 50 Masseprozent sind ein Polyamid. Wie oben erläutert, kann, weil ein aliphatisches Polyamid mit einer hohen Affinität zu Verstärkungsfasern bei der vorliegenden Erfindung zu einem hohen Anteil verwendet wird, der Festigkeitsverbesserungseffekt aufrechterhalten werden, auch wenn die Verstärkungsfasern mit einer solch hohen Konzentration in die Zusammensetzung eingebracht werden. Die obere Grenze des Gehalts an Verstärkungsfasern ist 70 Masseprozent, weil die Metallisierbarkeit dazu tendiert, unzureichend zu sein, wenn der Anteil der Verstärkungsfasern 70 Masseprozent übersteigt, und die untere Grenze des Gehalts an Verstärkungsfasern ist 50 Masseprozent, weil sich eine ausreichende mechanische Festigkeit nicht einfach entwickelt, wenn der Gehalt der Verstärkungsfasern weniger ist als 50 Masseprozent. Im Hinblick auf einen guten Ausgleich zwischen mechanischer Festigkeit, Metallisierbarkeit und auch Kosten beträgt der Anteil der Verstärkungsfasern in einer (Harz)Zusammensetzung 60 bis 70 Masseprozent, wobei der Ausgleich ein Polyamid ist, und wenn die Gesamtmenge des Polyamids 100 Masseteile ist, sind vorzugsweise 80 bis 100 Masseteile ein aliphatisches Polyamid.
Beispiele für bei der vorliegenden Erfindung verwendete Verstärkungsfasern weisen ohne Einschränkung darauf auf: organische Fasern wie etwa Kohlenstofffasern und Aramidfasern; und anorganische Fasern wie etwa Glasfasern, nadelförmiger Wollastonit und Whisker (Beispiele: Calciumtitanatwhisker, Calciumcarbonatwhisker und Aluminiumboratwhisker). Im Hinblick auf Kosten und Festigkeit und zusätzlich im Hinblick darauf, dass die Affinität mit Polyamid durch Verstärken einer Faserfläche durch Silankopplung verbessert werden kann, werden vorzugsweise Glasfasern verwendet. Diese können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Der durchschnittliche Faserdurchmesser, bevor die Verstärkungsfasern in ein Harz eingemischt werden, beträgt vorzugsweise etwa 3 bis 20 µm, besonders bevorzugt etwa 5 bis 10 µm. Die durchschnittliche Faserlänge, bevor die Verstärkungsfasern in ein Harz eingemischt werden, beträgt vorzugsweise etwa 1 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt etwa 3 mm bis 6 mm. Hier bezieht sich der Faserdurchmesser auf einen Durchmesser, der durch Bestimmung der Querschnittfläche der Verstärkungsfasern und durch Berechnung des Durchmessers unter der Annahme erhalten wurde, dass die Querschnittfläche einen perfekten Kreis bildet. Ferner beträgt das Längenverhältnis = durchschnittlicher Faserdurchmesser : durchschnittliche Faserlänge vor dem Einmischen der Verstärkungsfasern in ein Harz vorzugsweise 1:50 bis 3:10000, besonders bevorzugt 1:300 bis 1:1200. Nachdem die Verstärkungsfasern in ein Harz eingemischt und geformt sind, ist die durchschnittliche Faserlänge der Verstärkungsfasern gewöhnlich reduziert auf 1/10 bis 1/20 des ursprünglichen Werts, was bspw. 0,1 bis 1 mm, typischerweise 0,1 bis 0,5 mm ist.
Ferner wird vorzugsweise die Schmelzflussrate (melt flow rate MFR) der (Harz)Zusammensetzung gesteuert, aus der das Formteil für Reißverschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet wird. Wie oben erläutert, wird, wenn die MFR übermäßig reduziert wird, der Füllfaktor während des Spritzgießens eines Formteils für Reißverschlüsse wie etwa eines Schiebers aufgrund der Verringerung an Fließfähigkeit verringert, was zu einem Problem wie etwa Ertragsverringerung und einem verlängerten Formzyklus führt. Wenn andererseits die MFR übermäßig erhöht wird, wird nicht nur die Festigkeit verringert, sondern es treten auch Probleme auf wie etwa ein schlechtes Erscheinungsbild, das durch die Erzeugung von Fließunebenheit durch die Verbreiterung der Molekulargewichtverteilung verursacht wird, sowie eine Verringerung der Dimensionsfestigkeit in einer Sommerumgebung, die durch den Einfluss von Wasserabsorption durch einen Polymerbestandteil verursacht wird. Die MFR beträgt vorzugsweise 6 bis 50 g/10 min, besonders bevorzugt 10 bis 30 g/10 min. Bei der vorliegenden Erfindung wird die MFR bei 320°C und einem Messgewicht von 2,16 kg gemäß der JIS K7210 (A Verfahren) gemessen. Ein Formteil für Reißverschlüsse mit exzellenter Formbarkeit und Qualitätsstabilität kann mit einer hohen Produktionseffizienz erzeugt werden, indem eine (Harz)Zusammensetzung mit einer MFR in dem obigen Bereich verwendet wird.
Das Formteil für Reißverschlüsse ist nicht speziell eingeschränkt, solange es ein Formteil ist, das einen Reißverschluss bildet, und Beispiele davon weisen allgemein auf: ein Element, einen Schieber, einen Zuganhänger, einen oberen Stopper und einen unteren Stopper, und eine Öffnungsvorrichtung. Zumindest eines der Formteile für Reißverschlüsse kann unter Verwendung der (Harz)Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Insbesondere kann die (Harz)Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung auf geeignete Weise als ein Material für einen Schieber und einen Zuganhänger verwendet werden. Ferner können verschiedene Reißverschlüsse hergestellt werden, die mit dem Formteil für Reißverschlüsse ausgestattet sind. Beispiele für die Art des Elements 12, das das Verkupplungsteil eines Reißverschlusses ist, weisen auf, aber sind nicht speziell eingeschränkt auf: einen Wendelverschluss, einen extrudierten Verschluss und einen Spritzgießverschluss.
Ein Beispiel für ein Verfahren zum Herstellen eines Formteils für Reißverschlüsse unter Verwendung einer (Harz)Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben werden. Zuerst werden ein Polyamid und Verstärkungsfasern, die die Bestandteile der (Harz)Zusammensetzung sind, ausreichend geknetet, so dass keine Unebenheit von Komponenten bestehen kann. Ein einzelner Schraubenextruder, ein Doppel-Schraubenextruder, ein Kneter oder dergleichen können für das Kneten verwendet werden. Die geknetete (Harz)Zusammensetzung wird unter Verwendung einer Form mit vorgegebener Gestalt spritzgegossen, um verschiedene Formteile für Reißverschlüsse fertigzustellen. Auch wenn die Bedingungen zum Spritzgießen nicht speziell eingeschränkt sind, kann in geeigneter Weise ein Doppel-Schraubenextruder verwendet werden. Dann, wenn Glasfasern in einer hohen Konzentration gemischt werden, ist es im Hinblick auf die Produktivität erwünscht, die Glasfasern mit einem Harz in einem geschmolzenen Zustand unter Verwendung einer Seitenzuführung zu mischen. Als Bedingung für das Spritzgießen wird die Zylindertemperatur vorzugsweise auf eine Temperatur in dem Bereich von 280°C bis 320°C eingestellt, und die Temperatur der Form wird vorzugsweise auf eine höhere Temperatur eingestellt als üblich, bspw. 90 bis 130°C, im Hinblick auf die Sicherstellung einer hohen Produktivität ohne Verschlechterung.
Bei dem Formteil für Reißverschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Carboxygruppenäquivalent auf der Oberfläche vorzugsweise 0,9 Atom% oder mehr, besonders bevorzugt 1,5 Atom% oder mehr, und es kann typischerweise 1 bis 4 Atom%, typischerweise 1 bis 2 Atom% betragen. Der Grund ist, dass eine gute Metallisierbarkeit erhalten werden kann und die Metallisierung sich nicht leicht abschälen wird, wenn das Carboxygruppenäquivalent auf einer Oberfläche des Teils 0,9 Atom% oder mehr beträgt. Das Carboxygruppenäquivalent auf einer Fläche des Teils hängt von der Art und der Konzentration eines zu verwendenden Polyamids ab. Um das Carboxygruppenäquivalent zu erhöhen, wird ein Polyamid mit einem geringen Molekulargewicht verwendet, oder eine Dicarbonsäure wird als ein Monomer für Polyamide verwendet.
Ferner kann das Carboxygruppenäquivalent auch durch Modifikation der Fläche nach dem Formen erhöht werden. Das Verfahren der Flächenmodifikation weist ein Verfahren zum Bilden einer Carboxygruppe durch Hydrolysieren einer Flächenamidbindung auf. Beispiele für ein solches Verfahren weisen auf: Flächenbehandlung unter Verwendung eines Fluorgases, wie sie in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6-76668 beschrieben ist, ein eine Bestrahlung mit UV aufweisendes Verfahren und ein eine Bestrahlung mit Plasma aufweisendes Verfahren. Wenngleich Wasser für die Hydrolyse aktiv zugeführt werden kann, ist die Menge an Wasser, die als Feuchtigkeit in der Luft vorhanden ist, ausreichend. Jedoch sollte auf die Tatsache geachtet werden, dass ausreichende Carboxygruppen nicht gebildet werden, auch wenn die Fläche der Flächenmodifikation unterzogen wird, wenn die Art oder Konzentration eines zu verwendenden Polymers nicht in geeigneter Weise ausgewählt ist.
Verschiedene Arten von Metallbeschichtung können an dem Formteil für Reißverschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen. Beispiele für die Metallbeschichtung weisen auf, sind aber nicht eingeschränkt auf: Verchromen, Vernickeln, Verkupfern, Vergolden, Vermessingen und eine andere Legierungsbeschichtung. Das Verfahren der Metallbeschichtung ist nicht speziell eingeschränkt und Galvanisierung (vorzugsweise wird stromloses Metallisieren vor der Galvanisierung verwendet) sowie Trockenbeschichtung wie etwa Vakuumabscheidung, Sputtern und Ionenplattierung können in geeigneter Weise verwendet werden. Diese Verfahren können kombiniert werden. Von diesen Verfahren wird vorzugsweise Elektroplattierung verwendet, die sicher auch den inneren Teil eines Schiebers mit einer komplexen Gestalt beschichten kann, und besonders bevorzugt wird Elektroplattierung (Galvanisierung) nach einer vorläufigen stromlosen Plattierung durchgeführt.
Beispiele
Im Folgenden werden Beispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt werden. Jedoch werden diese Beispiele bereitgestellt, um die vorliegende Erfindung besser zu verstehen, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele eingeschränkt.
PA6T (Co-Polykondensat von Hexamethylendiamin und Terephthalsäure), PA6I (Co-Polykondensat von Hexamethylendiamin und Isophthalsäure) und PA66 (Polyhexamethylenadipamid) wurden als Polyamide verwendet. Glasfasern (durchschnittlicher Faserdurchmesser: 11 µm, durchschnittliche Faserlänge vor dem Formen: 3 mm, durchschnittliche Faserlänge nach dem Formen: 0,25 mm) wurden als Verstärkungsfasern verwendet.
Das mittlere Molekulargewicht (Mw) von jedem Polyamid wurde durch einen Gel-Permeations-Chromatographen (GPC) unter den folgenden Bedingungen bestimmt. Bei Beispielen, bei denen eine Mehrzahl von Polyamiden gemischt und verwendet wurde, wurde ein Sample durch Schmelz-Mischen von Polyamiden unter Verwendung eines Doppel-Schraubenextruders und durch Extrudieren der Mischung in eine Strangform erhalten. Dann wurde das sich ergebende Sample abgekühlt und geschnitten, um ein Granulat zu erhalten, für das das Molekulargewicht bestimmt wurde.
Eluent: Hexafluorisopropanol + Zusatz CF₃COONa (5 mmol/L)
Standard-Referenzmaterial: Standard
Polymethylmethacrylat, Dimethylterephthalat
Spritzvolumen: 100 µL
Fließrate: 1,0 mL/min
Säulentemperatur: 40°C
Feuchtigkeit: 0,2 w/v%
Vorbehandlung: gefiltert durch einen Membranfilter (Porengröße: 0,2 µm)
Ferner wurde die Schmelzflussrate (melt flow rate MFR) bei 320°C jedes Polyamids gemäß JIS K7210 (A Verfahren) bestimmt. Bei Beispielen, bei denen eine Mehrzahl von Polyamiden gemischt und verwendet wurde, wurde die MFR unter Verwendung von Granulaten gemessen, die auf dieselbe Weise erhalten wurden wie bei der Messung des Molekulargewichts.
Das obige Polyamid und die Glasfasern wurden unter Verwendung eines Doppel-Schraubenextruders so geknetet, dass jeder in Tabelle 1 beschriebene Beimischungsanteil (Massenbasis) erhalten wurde. Dann wurde das sich ergebene Schmelzharz in eine Strangform extrudiert und in einem Kühlwassertank verfestigt. Dann wurde der Strang mit einem Schneidgranulator geschnitten, um Granulate der (Harz)Zusammensetzungen in den Beispielen 1 bis 7 vorzubereiten, die als die Experimentierobjekte dienen. Diese wurden spritzgegossen, um einen Schieber für Reißverschlüsse der M-Klasse zu formen (mit einer Kettenbreite von 5,5 mm oder mehr und weniger als 7,0 mm), wie sie durch JIS S3015 festgelegt sind. Eine Bedeckung und ein Zuganhänger des Schiebers wurden ebenfalls aus demselben Material spritzgegossen. Die Bedeckung bezieht sich auf einen Bestandteil zum Befestigen eines Zuganhängers an einem Schieber.
Jeder erhaltene Schieber wurde im Hinblick auf die Schieberanhänger-Abziehkraft und die Haltekraft des oberen Stoppers vermessen. Die Messung wurde jeweils gemäß JIS-S-3015 durchgeführt. Die Haltekraft des oberen Stoppers wurde sowohl in einer Normaltemperaturumgebung (23°C, relative Feuchtigkeit: 50%) und einer Hochtemperaturumgebung (40°C, relative Feuchtigkeit: 80%) gemessen.
Im Hinblick auf die Messung der Schieberanhänger-Abziehkraft wird die Widerstandskraft des Schiebers 13 gemessen, wenn eine Last an den Zuganhänger 16 und die Unterseite des Schieberkörpers an einem einzelnen Schieber 13 angelegt wird, der aus einem Harz geformt und fertiggestellt wurde. Der Festigkeitstest wird durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Schieber 13 bricht oder deformiert wird, wenn eine Last durch Ziehen des Zuganhänger 16 des Schiebers 13 von der Oberseite des Schiebers wirkt und ferner eine Last auf die Unterseite des Schieberkörpers wirkt.
Im Hinblick auf die Messung der Haltekraft des oberen Stoppers wird ferner der untere Teil (in derjenigen Richtung, in der die Öffnungsvorrichtung 15 bereitgestellt ist) des Bands 11 des Verschlusses 10, an dem die Elemente 12 verkuppelt sind, befestigt, und der Schieber 13 wird nach oben zu dem oberen Stopper 14 gezogen. Dann wird an dem Schieber 13 fest angezogen, um die Haltekraft des oberen Stoppers an dem Band 10 zu messen. Der Bruch und die Deformation des Schiebers 13 wurden untersucht, als der Schieber 13 in Kontakt mit dem oberen Stopper 14 gebracht war.
Ferner wurde jeder Schieber einer Fluorgasbehandlung unterzogen, um das Carboxygruppenäquivalent an der Oberfläche des Schiebers vor und nach der Behandlung zu messen. Die Fluorgasbehandlung wurde durchgeführt, indem es dem Schieber ermöglicht wurde, für 10 Minuten in einem Behandlungstank bei einer Fluorgaskonzentration von 2 Vol.% und einer Temperatur von 25°C still zu stehen. Das Carboxygruppenäquivalent wurde wie folgt gemessen. Der Schieber wurde für 30 Minuten mit einer wässrigen Silbernitratlösung als einer Vorbehandlung imprägniert und dann herausgenommen. Anschließend wurde die nicht umgesetzte wässrige Lösung mit Aceton abgewaschen, und der sich ergebende Schieber wurde für 24 Stunden bei Raumtemperatur getrocknet. Durch diese Prozesse wurden die Wasserstoffatome an den Enden der Carboxygruppen durch Ag (-COOH -> - COOAg) ersetzt. Nach dieser Vorbehandlung wurde der Schieber im Hinblick auf die Konzentration von Ag unter Verwendung eines Röntgen-Photoelektronen-Spektroskopieapparates vermessen. Die Carboxygruppen an der Oberfläche wurden durch die Konzentration des Silbers ermittelt.
Ferner wurde jeder Schieber einer stromlosen Kupfer-Nickel-Metallisierung unterzogen, um eine Metallisierungsschicht mit einer Dicke von 0,5 µm zu bilden, die dann einer Kupfer-Pyrophosphat-Galvanisierung unterzogen wurde, um eine Metallisierungsschicht mit einer Dicke von 70 µm zu bilden, die ferner einer Kupfer-Zinn-Zink-Galvanisierung unterzogen wurde, um eine Metallisierungsschicht mit einer Dicke von 1 µm zu bilden. Anschließend wurde jeder Schieber im Hinblick auf die Wasch- und Trockenhaltbarkeit ausgewertet.
Die Auswertung durch Waschen wurde durch Anbringen des Schiebers an einer Verschlusskette zum Bilden eines Reißverschlusses und durch Waschen und Trocknen des Reißverschlusses auf Grundlage des AATCC-Standards durchgeführt. Für das Waschen und Trocknen wurde ein Zyklus des Waschens → Spülens → Entwässerns → Trocknens in fünf Zyklen wiederholt.
Die Auswertung der Trocknungshaltbarkeit wurde durch die folgenden Schritte durchgeführt. Tetrachlorethen wurde in den Behälter eines Waschgeschwindigkeitstesters gegeben und auf 60°C geheizt, und dann wurde ein Schieber dort hineingegeben. Der Behälter wurde versiegelt und für 60 Minuten bei 60°C rotiert. Nach dem Ablauf von 60 Minuten wurde der Schieber herausgenommen.
In allen Auswertungstests wurde das Testsample als „NG“ festgelegt, wenn Abschälen durch Sichtbeobachtung an zwei oder mehr Stellen beobachtet wurde, und es wurde als „OK“ festgelegt, wenn Abschälen nur an einer Stelle oder weniger beobachtet wurde.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Beispiele 1 bis 3 und 6 sind Beispiele gemäß der Erfindung, und Beispiele 4 bis 5 und 7 sind Vergleichsbeispiele.
Bei Beispielen 1 bis 3 und 6 waren sowohl das mittlere Molekulargewicht eines Polyamids als auch die Beimischmenge eines aliphatischen Polyamids in dem Polyamid und die Konzentration der Glasfasern geeignet. Als Ergebnis hatten die Schieber eine hohe mechanische Festigkeit, das heißt, eine Schieberanhänger-Abziehkraft von 140 N oder mehr, eine Haltekraft des oberen Stoppers (Normaltemperatur) von 100 N oder mehr und eine Haltekraft des oberen Stoppers (Hochtemperatur) von 70 N oder mehr, und der Erhöhungseffekt des Carboxygruppenäquivalents durch die Fluorgasbehandlung war ebenfalls hoch. Ferner waren auch die Wasch- und Trockenhaltbarkeit hoch.
Die Schieberanhänger-Abziehkraft war bei Beispiel 3 höher als bei Beispiel 1, weil der Beimischanteil des aliphatischen Polyamids (PA66) bei Beispiel 3 höher war als bei Beispiel 1, wenngleich die Glasfaserkonzentration bei Beispiel 3 geringer war als bei Beispiel 1. Ferner war, weil nur das aliphatische Polyamid (GA66) bei Beispiel 2 als ein Polyamid verwendet wurde, die Schieberanhänger-Abziehkraft am höchsten, und der Erhöhungseffekt des Carboxygruppenäquivalents durch die Fluorgasbehandlung war ebenfalls am höchsten.
Andererseits war bei Beispiel 4, weil das aliphatische Polyamid (PA66) nicht verwendet wurde und das mittlere Molekulargewicht zu gering war, die mechanische Festigkeit und der Erhöhungseffekt des Carboxygruppenäquivalents durch die Fluorgasbehandlung unzureichend. Bei Beispiel 5 wurde, weil das aliphatische Polyamid (PA66) verwendet wurde, aber sein Beimischanteil gering war, noch keine ausreichende mechanische Festigkeit erreicht, und der Erhöhungseffekt des Carboxygruppenäquivalents durch die Fluorgasbehandlung war ebenfalls unzureichend. Beispiel 6 entspricht darin Beispiel 2, dass nur das aliphatische Polyamid (PA66) als Polyamid verwendet wurde, aber die Glasfaserkonzentration war bei Beispiel 6 höher als bei Beispiel 2. Die Festigkeit bei Beispiel 6 war höher als bei Beispiel 2, aber das Carboxygruppenäquivalent, das ein Index für die Metallisierbarkeit ist, war bei Beispiel 6 geringer als bei Beispiel 2. Weil bei Beispiel 7 nur das aliphatische Polyamid (PA6) als ein Polyamid verwendet wurde, war die Metallisierbarkeit hoch. Die Schieberanhänger-Abziehkraft war ebenfalls hoch. Jedoch war, weil die Glasfaserkonzentration gering war, die Haltekraft des oberen Stoppers in einer Hochtemperaturumgebung (40°C) bei einem ungenügenden Wert von 67 N.
Bezugszeichenliste

10: Reißverschluss
11: Langes Band
12: Elemente
13: Schieber
14: Oberer Stopper
15: Öffnungsvorrichtung
16: Zuganhänger

Claims

Ein Formteil für Reißverschlüsse aus einer (Harz)Zusammensetzung, die zu 30 bis 50 Masseprozent ein Polyamid und zu 50 bis 70 Masseprozent Verstärkungsfasern enthält, wobei das Polyamid und die Verstärkungsfasern zusammen 100 Masseprozent bilden, wobei das Polyamid ein mittleres Molekulargewicht von 30.000 bis 80.000 hat, und 50 Masseprozent oder mehr des Polyamids aus einem aliphatischen Polyamid bestehen, und wobei die (Harz)Zusammensetzung eine Schmelzflussrate von 6 bis 50 g/10 min bei 320°C und einem Messgewicht von 2,16 kg gemäß der JIS K7210 (A Verfahren) hat.
Formteil für Reißverschlüsse gemäß Anspruch 1, wobei das Carboxygruppenäquivalent an einer Fläche des Teils 0,9 Atom% oder mehr ist.
Formteil für Reißverschlüsse gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei auf Grundlage von 100 Masseteilen der Gesamtmenge des Polyamids der Anteil des aliphatischen Polyamids 80 Masseteile oder mehr beträgt.
Formteil für Reißverschlüsse gemäß Anspruch 3, wobei auf Grundlage von 100 Masseteilen der Gesamtmenge des Polyamids der Anteil des aliphatischen Polyamids 100 Masseteile beträgt.
Formteil für Reißverschlüsse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das aliphatische Polyamid zumindest ein durch Co-Polykondensation eines aliphatischen Diamins und einer aliphatischen Dicarbonsäure erhaltenes aliphatisches Polyamid aufweist.
Formteil für Reißverschlüsse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das aliphatische Polyamid Nylon 6,6, Nylon 6,10 und/oder Nylon 6,12 aufweist.
Formteil für Reißverschlüsse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Verstärkungsfasern Glasfasern, Kohlenstofffasern und/oder Aramidfasern aufweisen.
Formteil für Reißverschlüsse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zumindest ein Teil seiner Fläche metallbeschichtet ist.
Reißverschluss, ausgestattet mit dem Formteil für Reißverschlüsse nach einem der Ansprüche 1 bis 8.