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Diese Erfindung betrifft einen Reißverschlkuß und ein
Verfahren zu seiner Herstellung. Insbesondere betrifft die
Erfindung einen solchen Reißverschluß, welcher hierauf
Kuppeiglieder, die aus einem thermoplastischen Material zu einer
diskreten Struktur geformt sind, trägt und der breite
Anwendung bei Jacken, Hosen, Hemden, Beutein, Schuhen, Zeiten und
dergl. findet.
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Ein typisches Beispiel eines Reißverschlusses mit
Kuppelgliedern, die aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt
sind, ist beispielsweise in der japanischen
Patentveröffentlichung No. 58-13166 beschrieben. Dieser Stand der Technik
und andere bekannte Reißverschlußelemente lassen immer noch
Wünsche hinsichtlich der Glattheit mit welcher sie mittels
eines Schiebers zugezogen und geöffnet werden, auf.
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Um eine Reihe von diskreten Kuppelgliedern aus Kunststoff
auf jedem eines Paares von Tragbändern bereitzustellen, wird
eine Mehretagenmaschine verwendet, weiche eine obere
(stationäre) Form und eine untere (bewegte) Form, die einen
Längskernstreifen aufweist, benutzt. Auf gegenüberliegenden
Seiten dieses Kernstreifens ist eine Vielzahl von
Formhahlräumen zur Aufnahme und Formung einer heißen Schmelze aus
thermopiastischem Kunststoff in die jeweiligen einzelnen
Kuppelglieder ausgebildet, welche an und längs einer
üblicherweise mit Wuist versehenen Kante des Tragbandes zu
befestigen sind. Das Tragband oder die Tragbänder werden
beim Erhärten des Kunststoffes hierauf aus den Formen mit
einer ausreichend großen Zugkraft herausgezogen, um die
geformten Kuppelglieder von dem Kernstreifen abzuschälen,
wobei in diesem Fall die Ziehkraft oft so groß ist, daß
Unregelmäßigkeiten in dem Abstand oder der Teilung der
Kuppelglieder auftreten, was ein Nichtfunktionieren des
Reißverschlusses zur Folge hat.
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Die vorliegende Erfindung versucht die Ausschaltung der
zuvorgenannten Schwierigkeiten des Standes der Technik. durch
Bereitstellung eines verbesserten Reißverschlusses, dessen
Kuppelglieder aus einer solchen thermoplastischen
Kunststoffzusammensetzung geformt sind, welche zu dem glatten,
effektiven Funktionieren eines Reißverschlusses bezüglich der
Kuppelglieder beiträgt.
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Weiterhin versucht die vorliegende Erfindung die
Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Reihe von
Kuppelgliedern für einen Reißverschluß aus einer thermoplastischen
Kunststoffzusammensetzung durch ihre Formung zu einer
diskreten Kupplungsstruktur mit einem gleichförmigen Abstand oder
einer gleichförmigen Teilung von Element-zu-Element.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Reißverschluß
bereitgestellt, der ein Paar von Tragbändern und eine Reihe
von einzelnen Kuppelgliedern, die aus einer
thermoplastischen Kunststoffzusammensetzung gebildet und in bestimmten
Abständen an einem Wulstrand eines jeden der Tragbänder
befestigt sind, bereitgestellt, wobei die Kuppelglieder 0,01
- 10 Gew.-% eines normalerweise in Form einer Flüssigkeit oder
Rohgummi vorliegenden Organopolysiloxans enthalten.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren
zur Herstellung eines Reißverschlusses bereitgestellt, weit
ches das Mischen von Pellets eines thermoplastischen
Kunststoffes, der 1 - 75 Gew.-% an normalerweise flüssigem oder
rohgummiähnlichem Organopolysiloxan enthält, mit Pelletsaus
einem organopolysiloxanfreien thermoplastischen Kunststoff,
das Verrühren des Gemisches unter Hitzezufuhr, bis eine heiße
Schmelze erhalten ist, die das Organopolysiloxan im Bereich
von 0,01 - 10 Gew.-% enthält, und das Unterziehen der Schmelze
einem Mehretagen-Spritzgießen, um an einem Wulstrand eines
Tragbandes eine Reihe einzelner Kuppelglieder auszubilden,
umfaßt.
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Die zuvorgenannten und andere Ziele und Merkmale der
Erfindung ergeben sich besser aus der folgenden ins einzelne
gehenden Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden
Zeichnung, welche beispielhaft eine bevorzugte
Ausführungsform erläutert.
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Fig. 1 ist eine Aufsicht auf eine Mehretagenform bzw.
geteilte Form für das Spritzgießen einer Reihe von
Kuppelgliedern auf jeweils ein Paar von Tragbändern,
wobei die Ansicht längs der Schnittlinie I-I von
Fig. 2 erfolge;
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Fig. 2 ist eine transversale Querschnittsansicht längs der
Schnittlinie II-II von Fig. 1;
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Fig. 3 ist ein Längsseitenaufriß der gezeigten
Mehretagenform, welche zum Vorschub der Reißverschlußbänder
geöffnet ist; und
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Fig. 4 ist eine Aufsicht eines Beispielsdes
Reißverschlußproduktes, wie es gemäß der Erfindung bereitgestellt
wird.
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Im folgenden wird auf die Zeichnung und zuerst auf Fig. 4
Bezug genommen, wo ein typisches Beispiel eines
Reißverschlusses F gezeigt ist, der die Erfindung verkörpert und
der ein Paar von Tragbändern T, T umfaßt, wovon jedes längs
ihrer jeweiligen mit Wulst versehenen Längsinnenkante Tb, Tb
eine Reihe von einzeln geformten Kuppelgliedern E trägt. Ein
Schieber S ist auf dem Reißverschluß F für die Hin- und
Herbewegung montiert, um die gegenüberliegenden Reihen von
Kuppelgliedern E in und ausser Eingriff miteinander zu bringen,
d.h. um den Reißverschluß F in der auf dem Fachgebiet
wohlbekannten Weise zu schließen und zu öffnen. Endstoppglieder G
und H sind jeweils an dem oberen und unteren Ende des
Verschlusses
F befestigt, um hier die Bewegung des Schiebers S,
wie ebenfalls wohlbekannt ist, zu begrenzen.
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Gemäß der Erfindung werden die Kuppelglieder E
beispielsweise durch Spritzgießen, wie im folgenden beschrieben, aus
einer thermoplastischen Kunststoff zusammensetzung geformt,
welche hauptsächlich Polyacetal, Polyester, Nylon und dergl.
umfaßt und in wesentlicher Weise ein normalerweise flüssiges
oder rohgummiähnliches Organopolysiloxan in dem Bereich von
0,01 - 10 Gew.-%, bezogen auf den Kunststoff, enthält.
Spezifische Beispiele solcher Organopolysiloxane schließen ein:
Dimethylpolysiloxan, Methylalkylpolysiloxan,
Methylvinylpolysiloxan, Methylphenylpolysiloxan und Methyl-(trifluorpropyl)
polysiloxan. Ihre Molekül struktur ist typischerweise
diejenige einer linearen Kette, sie kann fedoch auch aus
verzweigter Kette bestehen oder zyklisch sein.
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Das Organopolysiloxan, welches in die thermoplastische
Kunststoffzusammensetzung gemäß der Erfndung eingegeben werden
muß, ist normalerweise flüssig oder in Form eines Rohgummis
mit einer Viskosität von größer als 10 cSt, um
Verflüchtigung auszuschließen, und vorzugsweise von mehr als 1.000.000
cSt, um einen rohgummiähnlichen Zustand sicherzustellen, so
daß ein effektives Formen des Harzes und eine glatt
gleitende Relativbewegung zwischen den Kuppelgliedern E und dem
Schieber S gegeben ist. Zu diesem Zweck ist der Schieber S
ebenfalls bevorzugt aus einem ähnlichen thermoplastischen
Kunststoff geformt, welcher 0,01 - 10 Gew.-% des angegebenen
Organopolysiloxans enthält, obwohl der Schieber sonst auch
bei Durchführung der Erfindung metallisch oder keramisch
sein kann.
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Das Organopolysiloxan wird in einer Menge von 0,01 - 10,
bevorzugt von 0,05 - 5 Gew.-%, bezogen auf den gesamten
thermoplastischen Kunststoff, hinzugesetzt. Weniger als 0,01
Gew.-% würde keine nennenswerte Verbesserung hinsichtlich
der relativen Gleitbewegung zwischen den Kuppelgliedern E
und dem Schieber S ergeben. Mehr als 10 Gew.-% an
Organopolysiloxan
würde eine reduzierte mechanische Festigkeit und ein
unangenehmes Anfühlen der Kuppelglieder E ergeben.
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Es gibt keine besondere Beschränkung, welche hinsichtlich
des Vermischens des Organopolysiloxans mit dem
thermoplastischen Kunststoff gegeben wäre. Das erstgenannte kann zu dem
letztgenannten, welcher zuvor zur Schmelze erhitzt wurde,
zugesetzt und hiermit gut geknetet werden.
Vorteilhafterweise wird ein erster Ansatz von Kunststoff, welcher
hochkonzentriert Organopolysiloxan enthält, pelletisiert und mit einem
zweiten Ansatz von Kunststoff, der frei von Organpolysiloxan
ist und gleicherweise pelletisiert ist, vermischt, wobei die
pelletisierte Mischung dann zur Schmelze erhitzt wird, wobei
in diesem Fall die Konzentration des Organopolysiloxans
derart ist, daß sein Gehalt in der resultierenden
Kunstharzzusammensetzung in dem Bereich von 0,01 - 10 Gew.-% liegt.
Diese Arbeitsweise sichert eine homogene Dispersion des
Organopolysiloxans in dem thermoplastischen Kunststoff. Der
erste Ansatz von Kunststoff enthält bevorzugt 1 - 75 Gew.-%
Organopolysiloxan, mehr bevorzugt 15 - 60 Gew.-% an
rohgummiähnlichem Organopolysiloxan.
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Die Fig. 1 - 3, einschließlich, zeigen eine
Spritzgußapparatur 10 vom Mehretagentyp oder geteilten Typ, welche bei der
Herstellung von länglichen Reißverschlußbändern benutzt
wird, wovon jedes eine Reihe von einzelnen Kuppelgliedern E
aufweist, die auf dem Trägerband T geformt sind. Die
Apparatur 10 umfaßt eine obere Form 11, welche stationär ist, und
eine untere Form 12, welche senkrecht auf die obere Form 11 zu
und hiervon weg beweglich ist. Ein Kern 13 erstreckt sich
längs und zentral zu der Mehretagenform 10 und wird auf
einem vertikalen Trägerstift 14 gehalten, der sich von einem
Ejektor 15 durch die untere Form 12 erstreckt. Eine Feder 16
ist so ausgelegt daß sie normalerweise den Kern 13 nach
unten gegen eine in der oberen oder inneren Fläche der
unteren Form 13 gebildete Vertiefung preßt.
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Eine ähnliche Vertiefung 17a ist in der inneren Fläche der
oberen Form 11 zur Aufnahme des Kerns 13 ausgebildet. Ein
Paar von bandaufnehmenden Vertiefungen 18a, 18b ist in den
inneren Flächen der oberen und unteren Form 11 bzw. Form 12
ausgebildet, und erstreckt sich parallel auf
gegenüberliegenden Längsseiten der den Kern aufnehmenden Vertiefungen 17a
und 17b. Die Vertiefungen 18a und 18b sind jeweils
dimensioniert, um einen Flachwebabschnitt Ta des jeweiligen Bandes T
aufzunehmen.
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Eine Vielzahl von Spritzgußhohlräurnen 19a und 19b in
gegenüberliegenden Reihen sind in dichter Nähe zu den jeweiligen
den Kern aufnehmenden Vertiefungen 17a und 17b in Verbindung
mit den jeweiligen das Band aufnehnienden Vertiefungen 18a
und 18b geformt. Die Spritzgußhohlräume 19a und 19b sind
jeweils so dimensioniert, daß sie ein Kupplungsglied E von
gewünschter Größe und Gestalt auf und längs jeder der
longitudinalen Wulstkanten Tb, Tb der jeweiligen Bänder T, T
erzeugen.
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In der oberen Form 11 ist ein Anguß 20 in Verbindung mit der
den Kern aufnehmenden Vertiefung 17a zur Einführung einer
heißen Schmelze von thermoplastischem Kunststoff in die
Spritzgußhohlräume 19a und 19b ausgebildet. Ein länglicher
Angußverteiler 21 ist unter dem Anguß 20 und in Verbindung
hiermit ausgebildet und erstreckt sich in Längsrichtung der
oberen Form 11. Der Angußverteiler 21 ist so ausgelegt, daß
er die heiße Schmelze über einer und in eine Vielzahl von
paarförmigen Angußöffnungen 22 verteilt, welche von
gegenüberliegenden Seiten des Angußverteilers 21 an vorbestimmten
Zwischenräumen oder Teilungen, die mit den jeweiligen
Hohlräumen 19a, 19b genau zueinander passen, abzweigen.
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Mit dieser Konstruktion der Spritzgußapparatur 10 werden
Trägerbänder T, T mit ihrem Flachgewebe Ta auf den
jeweiligen Vertiefungen 18a, 18b angeordnet, wobei sich ihre
Wulstränder Tb in die jeweiligen Hohlräume 19a, 19b erstrecken.
Die Formen 11 und 12 werden dann geschlossen. Eine heiße
Schmelze aus thermoplastischem Kunststoff mit der
erfindungsgemäßen Zusammensetzung wird durch den Anguß oder die
Angüsse 20 eingeführt, um in den Angußverteiler 21 und dann durch
die Angußöffnungen 22 in die Hohlräume 19a, 19b zu fließen.
Nach Abkühlen und Erhärten des thermoplastischen
Kunststoffes wird die untere Form 12 nach unten von der oberen Form
11 wegbewegt, gefolgt von der Betätigung des Ejektors 15 zum
Anheben des Kerns 13, wodurch von der unteren Form 12 die
Tragbänder T, T mit den hierauf geformten Kuppelgliedern E
zusammen mit allen restlichen Abgüssen 20a, 21a, 22a des
Angusses 20, Angußverteilers 21 bzw. Angußöffnungen 22
getrennt werden, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Tragbänder T, T
werden danach in einer Richtung, wie durch den Pfeil P in
Fig.3 gezeigt, bewegt und von dem Kern 13 weggezogen, wobei
in diesem Fall die Trennung von geformten Kuppelgliedern E
von dem Kern 13 mit einem minimalen Zug gemäß der Erfindung
durchgeführt wird.
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Die Erfindung wird weiser anhand der folgenden Beispiele in
Verbindung mit den thermoplastischen
Kunststoffzusammensetzungen beschrieben, die als Material für die heiße
Schmelze zum Formen der Kuppelglieder E auf den Tragbändern T, T
zu verwenden sind. Die angegebenen Viskositäten
(Zähigkeiten) in den Referenzbeispielen und Erfindungsbeispielen
sind diejenigen, welche bei 25ºC geressen wurden.
Referenzbeispiel 1
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50 Gew.-Teile Polyacetal (TENAX, Warenzeichen, hergestellt
von Asahi Chemicals Co., Ltd.) und 50 Gew.-Teile von
rohgummiähnlichem Dimethylpolysiloxan mit einem
Molekulargewicht von 500.000 und einer Viskosität von 5.000.000 cSt
wurden in einen Kneter-Mischer eingeführt und bei 250ºC für
10 min gerührt, bis eine homogene Schmelze erhalten wurde.
Diese Schmelze wurde als Strang in Wasser extrudiert und
pelletisiert. Die erhaltenen Pellets werden hier mit SA-1
bezeichnet.
Erfindungsbeispiel 1
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Pellets aus Polyacetal (TENAX) und Pellets aus SA-1 wurden
in einem Verhältnis von 99,75 Gew.-% und 0,25 Gew.-%
vermischt und in einem Mischer bei Zimmertemperatur gerührt,
bis eine homogene Mischung erhalten war. Diese Mischung
wurde dem Spritzgießen mit einer Mehretagenform (wie in den
Fig. 1 - 3 gezeigt) in einer monoaxialen Spritzgußmaschine
unterworfen, wobei ein Paar von Reißverschlußbändern
produziert wurde, von denen jedes hierauf geformt eine Reihe von
Kuppelgliedern E aufwies, die 0,125 Gew.-%
Dimethylpolysiloxan enthielten. Die Bänder wurden aus der Form herausgezogen
oder getrennt, wobei in diesem Fall die Zugkraft mit einer
Ablesung von 15,2 kg gemessen wurde. Die Bänder wurden mit
einem Schieber S aus metallischem Material versehen, um
einen Reißverschluß F, wie in Fig. 4 gezeigt ist,
herzustellen. Der Schieber wurde zum Öffnen und Schließen des
Reißverschlusses F betätigt, wobei in diese Fall die Zugkraft mit
einer Ablesung von 390 g beim Öffnen und 430 g beim
Schließen gemessen wurde.
Erfindungsbeisplel 2
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Die Arbeitsweise von Erfindungsbeispiel 1 wurde mit der
Ausnahme befolgt, daß 99,875 Gew.-% Polyacetal verwendet
wurden, und daß das Mischen fortgeführt wurde, bis 0,125 Gew.-%
an SA-1 erhalten wurde. Der Gehalt von rohgummiähnlichem
Dimethylpolysiloxan in den resultierenden Kuppelgliedern E
betrug 0,0625 Gew.-%. Die zur Trennung der Bänder von der
Form erforderliche Zugkraft betrug 20,2 kg. Der zum Öffnen
der Bänder mit einem metallischen Schieber erforderliche Zug
betrug 490 g.
Vergleichsbeispiel 1
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Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde bei der Herstellung
von Reißverschlußbändern mit der Ausnahme wiederholt, daß
SA-1 fehlte. Die Bänder wurden aus der Form mit einem zu
26,8 kg gemessenen Zug entfernt. Der Zug am Reißverschluß
zum Öffnen der Bänder betrug 530 g und für das Schließen der
Bänder betrug er 680 g.
Referenzbeispiel 2
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Die Arbeitsweise von Referenzbeispiel 1 wurde mit der
Ausnahme befolgt, daß Nylon 6,6 (Handelsbezeichnung AMILAN,
hergestellt von Toyo Rayon Co., Ltd.) und Polybutylenterephthalat
(Warenbezeichnung PBT, hergestellt on Toyo Rayon Co., Ltd.)
anstelle von Polyacetal verwendet werden, um die
entsprechenden Pellets SA-2 und SA-3 herzustellen, wovon jedes 50
Gew.-% von rohgummiähnlichem Dimethylpolysiloxan enthielten.
Referenzbeispiel 3
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Die Arbeitsweise von Referenzbeisplel 1 wurde mit der
Ausnahme befolgt, daß 20 Gew.-% von flüssigem Dimethylpolysiloxan
mit einem Molekulargewicht von 30.000 und einer Viskosität
von 10.000 cSt benutzt wurden, um Polyacetalpellets SA-4
herzustellen, die 20 Gew.-% flüssiges Dimethylpolysiloxan
enthielten.
Erfindungsbeispiel 3
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Die Arbeitsweise von Erfindungsbeispiel 1 wurde mit der
Ausnahme befolgt, daß 99,75 Gew.-% Nylon 6,6-Pellets und 0,25
Gew.-% SA-2 verwendet wurden. Die Kuppelglieder E auf den
erhaltenen Bändern enthielten 0,125 Gew.-% flüssiges
Dimethylpolysiloxan. Die Zugkraft an den Bändern beim
Trennen aus der Form betrug 16,3 kg.
Vergleichsbeispiel 2
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Die Arbeitsweise von Erfindungsbeispiel 3 wurde mit der
Ausnahme befolgt daß nur Nylon 6,6-Pellets verwendet wurden.
Die erhaltenen Bänder wurden aus der Form mit einer Zugkraft
im Wert von 30,2 kg getrennt.
Erfindungsbeispiel 4
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Die Arbeitsweise von Erfindungsbeispiel 1 wurde mit der
Ausnahme befolgt, daß 99,75 Gew.-%
Polybutylenterephthalatpellets und 0,25 Gew.-% SA-3 verwendet wurden. Der Gehalt an
rohgummiähnlichem Dimethylpolysiloxan in den Kuppelgliedern
E auf den erhaltenen Bändern betrug 0,125 Gew.-%. Die zur
Trennung der Bänder aus der Form gemessene Zugkraft war
18,6 kg.
Vergleichsbeispiel 3
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Die Arbeitsweise von Erfindungsbeispiel 4 wurde mit der
Ausnahme befolgt, daß alleine Polybutylenterephthalatpellets
verwendet wurden. Die zur Trennung der erhaltenen Bänder aus
der Form erforderliche Zugkraft war 29,6 kg.
Erfindungsbeispiel 5
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Die Arbeitsweise von Erfindungsbeispiel 1 wurde mit der
Ausnahme befolgt, daß 98,7 Gew.-% Polyacetalpellets und 1,3
Gew.-% SA-4 verwendet wurden. Der Gehalt an flüssigem
Dimethylpolysiloxan in den Kuppelgliedern E betrug 0,65
Gew.-%. Die zum Trennen der Bänder aus der Form
erforderliche Zugkraft wurde mit einem Wert von 19,0 kg gemessen.
Erfindungsbeispiel 6
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Die Arbeitsweise von Erfindungsbeispiel 5 wurde mit der
Ausnahme befolgt, daß 97,5 Gew.-% Polyacetalpellets und 2,5
Gew.-% SA-4 verwendet wurden. Der Gehalt von flüssigem
Dimethylpolysiloxan in den Kuppelgliedern E betrug 1,25
Gew.-%. Die Bänder wurden aus der Form mit einer Zugkraft
von 13,9 kg getrennt.
Erfindungsbeispiel 7
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Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme
befolgt, daß 99,5 Gew.-% Polyacetalpellets und 0,5 Gew.-% SA-1
verwendet wurden. Der Gehalt an rohgummiähnlichem
Dimethylpolysiloxan in den Kuppelgliedern E betrug 0,25 Gew.-%. Die
zur Trennung der Bänder aus der Forr: erforderliche Zugkraft
betrug 9,6 kg.