ES2286900T3 - Cierre deslizante resistente al agua y proceso para prepararlo. - Google Patents
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Abstract
Un método para producir un cierre deslizante resistente al agua (10), donde el cierre deslizante resistente al agua comprende: un par de cintas de refuerzo (14, 16) que tienen una primera y segunda superficies opuestas (18, 20) y que tienen cada una serie de elementos de sujeción (22) colocados a lo largo de los bordes de dicha primera superficie (18); teniendo adicionalmente las cintas de refuerzo (14, 16) una primera línea de separación (44) entre ellas; y una capa resistente al agua (26) en dichas segundas superficies (20), donde dichas cintas de refuerzo (14, 16) están colocadas sustancialmente paralelas teniendo bordes internos sustancialmente adyacentes a dicha serie de elementos de sujeción (22), caracterizado porque dicha capa resistente al agua (26) está unida, laminada, recubierta por transferencia o laminada por transferencia como una lámina sólida en dichas segundas superficies (20) de un modo que cubre dichos bordes internos y dichos elementos de sujeción (22) mientras que loselementos de sujeción (22) del par de cintas de refuerzo (14, 16) están engranadas, donde dicha capa resistente al agua (26) está adherida a dichas cintas de refuerzo (14, 16) con una adhesión de al menos aproximadamente 0, 107 kp/mm (6 libras/pulgada), y donde una segunda línea de separación (42) se corta a través de la lámina sólida, donde la segunda línea de separación (42) está dispuesta en paralelo y sustancialmente coincidente con la primera línea de separación (44).
Description
Cierre deslizante resistente al agua y proceso
para prepararlo.
\global\parskip0.900000\baselineskip
La invención se refiere a un cierre deslizante
resistente al agua y a un proceso para prepararlo.
En una amplia diversidad de entornos y
aplicaciones se usan numerosos artículos resistentes al agua tales
como prendas exteriores de alto rendimiento, chaquetas, abrigos,
pantalones, guantes, mochilas, bolsos, tiendas de campaña y
similares. Estos artículos típicamente se fabrican de un material a
prueba de agua o resistente al agua según se desee, pero también
típicamente requieren cierres o cierres deslizables tales como
cremalleras y similares que pueden ser una fuente de fugas.
Se han hecho varias propuestas para abordar este
problema. Los ejemplos de dichos esfuerzos incluyen las Patentes de
Estados Unidos Nº 4.888.859, 5.386.616 y 5.444.898.
La Patente de Estados Unidos Nº 4.888.859 de
Morita implica la colocación de un núcleo de relleno en espacios o
huecos definidos por los elementos de sujeción de un cierre
deslizable. Se dice que el núcleo se hincha cuando está en contacto
con el agua para evitar la entrada de líquido en la prenda. Este
tipo de cierre deslizante también se ha usado con un núcleo
hidrófobo. La superficie posterior del cierre deslizante de la
patente de Estados Unidos 4.888.859 es una solución recubierta con
una capa de resina de poliuretano.
Un problema con el cierre de la patente
4.888.859 es que el cierre debe colocarse con el recubrimiento de
poliuretano en la superficie interior para proteger el recubrimiento
de la abrasión y similares. Desafortunadamente, esto expone a la
estructura de cierre o a las anillas al desgaste exterior y la
abrasión, que puede estropear el aspecto del cierre deslizante en
la prenda, y no proporciona el aspecto de un cierre resistente al
agua a los consumidores.
Además, con el recubrimiento colocado en el
interior de una prenda o artículo, no es deseable pegar con cinta
adhesiva el material de recubrimiento, ya que el material tiene
insuficiente adhesión a las cintas de refuerzo subyacentes, y esta
adhesión disminuye después de los lavados.
La colocación de este cierre con el
recubrimiento mirando hacia afuera, sin embargo, también produce
problemas ya que el recubrimiento no resiste a la abrasión, que
conduce a una pérdida de rendimiento y fugas.
La Patente de Estados Unidos Nº 5.386.616 de
Norvell describe un cierre resistente al agua donde se aplica un
recubrimiento resistente al agua a las cintas de refuerzo de un
cierre deslizante, y el tratamiento repelente de agua depende de la
estructura de sujeción real. Desafortunadamente, se ha descubierto
que dichos tratamientos se rompen cuando se someten a desgaste,
desgarro y suciedad. Por lo tanto, el cierre deslizante de la
patente 5.386.616 de Norvell no es adecuado, ya que se requieren
las solapas resistentes al agua principales y adicionales u otras
estructuras de las prendas. Además, los consumidores están incómodos
con una protección al agua que no pueden ver, y por lo tanto existe
un bajo valor percibido a barreras invisibles tales como tratamiento
con fluorocarburos y similares.
Un enfoque alternativo se describe en la Patente
de Estados Unidos Nº 5.444.898 que describe un cierre deslizante
donde se dispone una solapa interna que pasa por detrás de las
sujeciones reales del cierre deslizante para resistir a la
filtración de agua a su través, y se coloca una solapa adicional que
pasa por delante de las anillas de la estructura de cierre. Aunque
esta estructura sirve para mejorar la resistencia al agua del
cierre, las solapas adicionales forman una estructura que puede ser
incómoda y voluminosa, y por lo tanto es indeseable usar artículos
donde la flexibilidad es crítica, tales como por ejemplo,
"pit-zips" de prendas externas de alto
rendimiento.
El documento U.S.A 4 596 065 describe un método
para producir un cierre deslizante resistente al agua de acuerdo
con el preámbulo de la reivindicación 1 y un cierre deslizante
resistente al agua de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación
12.
Sigue existiendo la necesidad de un cierre
deslizante sencillo y duradero que sea resistente al paso de agua y
que mantenga al mismo tiempo un aspecto agradable sin la necesidad
de solapas adicionales u otra estructura.
Por lo tanto el objeto principal de la presente
invención es proporcionar dicho cierre deslizante resistente al
agua.
La necesidad se cumple por un método para
producir un cierre deslizante resistente al agua de acuerdo con la
reivindicación 1, un cierre deslizante resistente al agua de acuerdo
con la reivindicación 12 y un artículo resistente al agua de
acuerdo con la reivindicación 26.
A continuación se proporciona una descripción
detallada de realizaciones preferidas de la invención, con
referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
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la Figura 1 es una vista en sección de un cierre
deslizante de acuerdo con la invención;
la Figura 2 es una vista esquemática lateral de
un proceso para preparar un cierre deslizante de acuerdo con la
presente invención;
la Figura 3 es una vista en perspectiva de una
sección del cierre deslizante de acuerdo con la presente invención
que incluye la ilustración de una etapa de corte de acuerdo con una
realización preferida;
la Figura 4 ilustra esquemáticamente un proceso
alternativo para aplicar una película sólida resistente al
agua;
la Figura 5 ilustra una parte ampliada de un
cierre deslizante;
la Figura 6 es una comparación lado a lado de un
cierre deslizante de acuerdo con la presente invención en
comparación con un cierre deslizante de acuerdo con la técnica
anterior, y que muestra el recubrimiento o capa de poliuretano
después de haberse sometido a un ensayo de abrasión de Stoll de 1100
ciclos;
la Figura 7 es una ampliación de la ilustración
de la Figura 6 que muestra mayor detalle de las partes raspadas;
y
la Figura 8 presenta una muestra que se ha
sometido a 8000 ciclos de abrasión y permanece en excelente
estado.
La invención se refiere a un cierre deslizante
resistente al agua, particularmente un cierre deslizante que es
eficaz para resistir el paso de agua y similares y que puede
colocarse fácilmente en cierres de artículos resistentes al agua
sin la necesidad de solapas de sellado o mechas o núcleos de
absorción de agua, y que tiene una capa de poliuretano resistente
al agua que es extremadamente resistente a la abrasión y similares,
y que tiene una unión muy duradera al tejido de las cintas de
refuerzo. Esto permite que el cierre deslizante se coloque con la
capa resistente al agua mirando hacia afuera en un artículo o prenda
resistente al agua si se desea.
La Figura 1 muestra una vista en sección de un
cierre deslizante 10 de acuerdo con la presente invención. El
cierre deslizante 10 incluye una estructura de cierre deslizante 12,
y cintas de refuerzo 14, 16 que tienen cada una superficies
opuestas 18, 20. Se une una estructura de sujeción o de anilla 22 de
la estructura de cierre deslizante 12 a los bordes de las
superficies opuestas 18, por ejemplo usando puntadas 48. El cierre
deslizante 10 de acuerdo con la presente invención tiene laminada en
las superficies 20 de las cintas de refuerzo 14, 16, una lámina,
película o capa 26 de material resistente al agua, preferiblemente
una película de poliuretano.
La película de poliuretano preferiblemente se
lamina, se aplica por recubrimiento por transferencia, o se lamina
por transferencia en las cintas de refuerzo 14, 16 como una lámina
sólida y provista de una línea de corte 42 para proporcionar una
línea de separación para la película 26 que es sustancialmente
coincidente con la línea de separación 44 de las cintas de refuerzo
14, 16. La película 26 y la línea de corte 42 preferiblemente se
proporcionan para proporcionar secciones 50 de película 26 que
tienen cada una superficies finales 52, 54 que son razonablemente
de naturaleza cuadrada para proporcionar contacto o casi contacto
entre las superficies finales 52, 54 que sirven de forma ventajosa
para proporcionar excelente resistencia a la penetración del
agua.
Esta estructura de cierre deslizante 10 es
particularmente ventajosa porque el proceso de unión proporciona
una película 26 laminada en cintas de refuerzo 14, 16 con excelente
fuerza de adhesión y resistencia a la abrasión manteniendo al mismo
tiempo un cierre flexible, suave y ágil. Esta fuerza de adhesión y
resistencia a la abrasión permiten de forma ventajosa que el cierre
deslizante 10 se coloque con la película 26 orientada mirando hacia
afuera en un artículo o prenda, para proteger los elementos de
sujeción 22, roscas 48 y cintas de refuerzo 14, 16 de la exposición
al desgaste externo y al desgarro. Esto es ventajoso desde el punto
de vista de las fugas y el desgaste, y no puede hacerse de forma
práctica usando recubrimientos o películas aplicadas
convencionalmente que se vuelven rápidamente ineficaces por el
desgaste normal o desgarro o son demasiado gruesas y hacen que el
cierre no sea suficientemente flexible o fácilmente manejable debido
al elevado coeficiente de fricción. Además, esta orientación del
cierre deslizante 10 de acuerdo con la presente invención permite
una eliminación completa de las solapas de cierre adicionales y
similares que son incómodas de usar y pueden reducir la
flexibilidad a lo largo del cierre deslizante 10 así como la
flexibilidad de la prenda en conjunto. El cierre deslizante 10 que
incluye la capa laminada 26 de poliuretano es ventajoso con respecto
a estructuras tales como las descritas en la Patente de Estados
Unidos Nº 4.888.859 mencionada anteriormente, donde se cree que el
poliuretano se aplica como un recubrimiento en solución en la cinta
de refuerzo, ya que la capa laminada 26 tiene una fuerza de
adhesión notablemente mayor a las cintas de refuerzo 14, 16 y
adicionalmente tiene una excelente resistencia a la abrasión en
comparación con dicho recubrimiento en solución.
La laminación de una lámina sólida de material
resistente al agua en las cintas de refuerzo 14, 16 también
proporciona de forma ventajosa una cobertura uniforme de las
puntadas 48, que frecuentemente se cubren de forma insuficiente
usando el proceso de recubrimiento en solución. Además, la
localización de dichas puntadas es frecuentemente el área donde
primero afecta la abrasión a la película resistente al agua,
exponiendo de este modo un elemento crítico del dispositivo
completo. El daño en las puntadas 48 que puede deberse a la
exposición a través de una capa resistente al agua con abrasión
puede provocar la separación de los elementos de sujeción 22 de las
cintas de refuerzo 14, 16, destruyendo de este modo completamente la
eficacia del cierre deslizante 10.
Como se demostrará a continuación, el
recubrimiento laminado 26 muestra de forma ventajosa una fuerza de
adhesión medida por la Norma de Ensayo Federal 191A, Método Nº
5970, de al menos aproximadamente 6 libras por pulgada de anchura
(1,07 kg/cm) de adhesión térmica o adhesión por desprendimiento de
sellado RF, y más preferiblemente al menos aproximadamente 10
libras por pulgada de anchura (1,79 kg/cm), más preferiblemente al
menos aproximadamente 25 libras por pulgada de anchura (4,47
kg/cm). Dicha adhesión se mide en una posición no coincidente con la
estructura de anilla 22, y es una mejora notable con respecto a las
estructuras recubiertas en solución de la técnica anterior, que se
delaminan a una fuerza de adhesión menor a 6 libras por pulgada de
anchura (1,07 kg/cm).
Además, la capa laminada 26 tiene una excelente
resistencia a la abrasión. Como se demostrará a continuación, la
capa laminada 26 resiste fácilmente a más de 1000 ciclos de ensayo
de abrasión de Stoll (Norma de Ensayo Federal 191A, Método Nº 5302)
sin ninguna pérdida significativa de la integridad estructural,
aunque los recubrimientos de la técnica anterior muestran desgaste
y perforación apreciables después de solamente 200 ciclos. La capa
laminada 26 se une al tejido de las cintas de refuerzo 14, 16 de tal
modo que lavados repetidos no afectan significativamente a la
fuerza de adhesión o resistencia a la abrasión, proporcionando de
este modo un cierre deslizante donde la superficie de poliuretano
puede colocarse hacia afuera, y someterse a desgaste y desgarros
normales, sin presentar problemas tales como el fallo estructural
prematuro de la capa resistente al agua, y adicionalmente sin que
se dañe la capa o se vea influida a presentar un aspecto
indeseable.
Como se usa en este documento, los ciclos de
abrasión mencionados son ciclos de abrasión usando un ensayo de
abrasión de Stoll que funciona con un material no blanqueado de
tejido de lona Nº 8 que tiene un peso de aproximadamente 18 onzas
por yarda al cuadrado (610,38 g/m^{2}) y un recuento de hebras
aproximado de aproximadamente 44 x 30 hebras por pulgada (2,54 cm)
como un abrasivo, ensayándose la muestra incorporada en una cámara
inflable con la capa de poliuretano sin dividir, y con
aproximadamente la tercera parte central del lado recubierto de la
cremallera expuesto al elemento de abrasión. La muestra se orienta
en la máquina en la dirección de la urdimbre, y con un peso de una
libra (0,45 kg) en la cabeza del dispositivo de abrasión. Dicho
ensayo de abrasión se ilustra adicionalmente en el siguiente
Ejemplo. Puede obtenerse un elemento de abrasión adecuado de
Burcott Mills de Chicago,
Illinois.
Illinois.
La estructura del cierre deslizante 10 incluye
la capa 26 laminada en cintas de refuerzo 14, 16 con suficiente
fuerza de adhesión para que cuando esta estructura se somete a un
ensayo de adhesión tal como el método 5970 de la Norma del Método
de Ensayo Federal Nº 191A, el poliuretano unido al tejido de las
cintas de refuerzo tenga una fuerza mayor que la integridad o
fuerza del material de las cintas de refuerzo reales, y por lo
tanto, en este ensayo, dependiendo de la fuerza del material de la
cinta, se produce un fallo a través del material de la cinta de
refuerzo, y no a lo largo de la unión entre el poliuretano y las
cintas de refuerzo.
La superficie interna o la superficie no
recubierta 18 de las cintas de refuerzo 14, 16 pueden tratarse con
tratamientos repelentes de agua tales como tratamientos con
fluorocarburo, si se desea. Esto puede ayudar a proporcionar un
artículo completamente resistente al agua. Sin embargo, la
resistencia al agua a largo plazo no obstante se proporciona
principalmente por la capa resistente al agua 26.
En aplicaciones donde el cierre deslizante debe
ser flexible, por ejemplo cuando se usa como un
"pit-zip" o se coloca en otra parte en una
prenda exterior de alto rendimiento, la estructura de cierre
deslizante debe permanecer suficientemente flexible para no
interferir con el movimiento libre del usuario de la prenda. Un
cierre deslizante adecuado, para una cremallera Nº 5, tendrá una
flexibilidad medida por el Ensayo de Tenacidad de Clark de menos de
o igual a aproximadamente 30 cm, más preferiblemente menos de o
igual a aproximadamente 25 cm, como se expone en la Norma del
Método de Ensayo Federal 191A, Método 5204.
Con referencia a la Figura 2, se ilustra
esquemáticamente un proceso para preparar un cierre deslizante 10
de acuerdo con la presente invención. Como se muestra, se
proporciona una estructura de cierre deslizante 12 que típicamente
incluye dos cintas de refuerzo 14, 16 (véase la Figura 3) que tienen
cada una superficies opuestas 18, 20, y que tienen una estructura
de sujeción 22 tal como anillas, dientes, protuberancias y similares
que pueden acoplarse y desacoplarse un miembro de deslizamiento (no
mostrado) para unir las cintas de refuerzo 14, 16 según se
desee.
De acuerdo con la presente invención, la
estructura de cierre deslizante 12 puede proporcionarse
adecuadamente para que tenga cintas de refuerzo 14, 16 dispuestas
en una configuración sustancialmente paralela, con la estructura de
sujeción 22 dispuesta en una superficie opuesta 18 de la misma, o a
lo largo de bordes internos de las cintas 14, 16. La estructura del
cierre deslizante 12 puede, por ejemplo, proporcionarse a partir de
un rollo 24 de estructura de cierre deslizante adecuada como se
muestra esquemáticamente en la Figura 2.
Aún haciendo referencia a la Figura 2, se
proporciona una lámina o capa de película resistente al agua,
preferiblemente película de poliuretano, y se une o lamina en
superficies opuestas 20 de cintas de refuerzo 14, 16 para
proporcionar la estructura de cierre deslizante resistente al agua
10 deseada.
Como se muestra en la Figura 2, se proporciona
preferiblemente una película de poliuretano 26, por ejemplo a
partir de un rollo 28, y se suministra hacia una estación de
laminado 30 donde se lamina o une a una estructura de cierre
deslizante 12. Antes de alcanzar la estación de laminado 30, puede
tratarse una superficie de la película de poliuretano 26, por
ejemplo, en la estación 32 para proporcionar un material adhesivo o
de unión a poliuretano en la superficie de la película de
poliuretano a poner en contacto con la superficie opuesta 20 de la
estructura de cierre deslizante 12, y después pueden laminarse
fácilmente juntos en la estación de laminado 30.
La adhesión de la presente invención puede, si
se desea, proporcionarse aplicando un agente de unión o adhesivo de
fusión en caliente a la película de poliuretano antes de la
laminación.
Con referencia a la Figura 4, se ilustra un
método de laminado por transferencia que puede usarse de acuerdo
con la presente invención para aplicar una película resistente al
agua a cintas de refuerzo de un cierre deslizante. Como se muestra,
se proporcionan rodillos prensadores o rodillos de laminado 34, 36
como en la realización de la Figura 2, y se suministra una
estructura de cierre deslizante 12 a los rodillos 34, 36 como se ha
analizado previamente. En esta realización, la película resistente
al agua se proporciona suministrando una lámina de papel u otro
material adecuado a los rodillos prensadores 34, 36 que lleva la
capa deseada de poliuretano u otro material resistente al agua.
Esta combinación de poliuretano y papel se menciona en la Figura 4
por el número de referencia 27. La estructura 27 se suministra de
modo que la capa de poliuretano mire hacia la estructura de cierre
deslizante 12 pasando a través de los rodillos 34, 36, y durante el
laminado, el poliuretano se transfiere desde el papel de estructura
27 a la estructura de cierre deslizante 12 según se desee. Como se
muestra en la Figura 4, una lámina de papel 29 sin poliuretano sale
de los rodillos 34, 36, como un cierre deslizante 38 laminado.
Uno o los dos rodillos 34, 36 pueden estar
provistos de un surco coincidente con la estructura de anilla 22
para evitar o reducir la presión de laminado directa en la
estructura de anilla 22.
La estructura laminada o recubierta 38
posteriormente puede suministrarse a una estación de corte o
hendidura 40 como en la realización de la Figura 2, si se desea.
Dicho corte, sin embargo, se realiza preferiblemente en un proceso
diferente. Las Figuras 2 y 4 muestran este corte en línea en busca
solamente de simplicidad. También puede desearse una etapa de
curado después de laminar y podría realizarse en la estación 40 o de
cualquier otro modo adecuado.
De este modo, la película de poliuretano puede
laminarse directamente en las cintas de refuerzo de tejido 14, 16,
particularmente en superficies opuestas 20 del mismo, de un modo que
proporcione un recubrimiento de poliuretano muy duradero,
resistente a la abrasión, delgado y flexible en la superficie 20.
Esta capa 26 de poliuretano también tiene una excelente adhesión a
la superficie 20 que resiste la delaminación, incluso después de
múltiples lavados. Si se desea, las capas adicionales de poliuretano
y similares pueden laminarse fácilmente en el recubrimiento de
película de poliuretano inicial, para proporcionar el cierre
deslizante resistente al agua 10 de la presente invención con
propiedades adicionales si es necesario.
Con referencia de nuevo a la Figura 1, se
prefiere de acuerdo con la presente invención que la capa o película
26 de material resistente al agua se proporcione para recubrir
sustancialmente los dos bordes internos de las cintas de refuerzo
14, 16 así como las anillas de sujeción 22. Esto se consigue
fácilmente laminando una lámina o capa sólida de poliuretano u otro
material resistente al agua en la superficie deseada 20 de las
cintas de refuerzo 14, 16, y formando posteriormente un corte a lo
largo de la línea 42 ilustrada. Después de un uso sustancial, puede
desarrollarse finalmente un pequeño hueco entre las superficies 52,
54 del material de poliuretano 26. Sin embargo, dicho hueco
típicamente será menor de aproximadamente 0,5 mm, y no afectará al
funcionamiento apropiado de la capa de poliuretano 26.
Con referencia ahora a la Figura 5, se ilustrará
y describirá adicionalmente una realización preferida. Como se ha
expuesto anteriormente, puede ser deseable proporcionar una película
26 como una estructura multicapa. La Figura 5 muestra una película
26 que tiene una capa interna 60 dispuesta en contacto con las
cintas de refuerzo 14, 16 y una capa externa 62 dispuesta mirando
desde las cintas de refuerzo 14, 16. La capa interna 60 puede ser
preferiblemente un material de bajo punto de fusión, por ejemplo que
tiene una dureza Shore A de menos de o igual a aproximadamente 82
PTPU, mientras que la capa externa 62 se proporciona como una capa
resistente a la abrasión, y puede proporcionarse con una dureza
preferiblemente de más de o igual a aproximadamente 93 PTPU. Puede
proporcionarse un espesor combinado de la capa 26 preferiblemente
entre aproximadamente 1 milésima de pulgada (0,025 mm) y
aproximadamente 5 milésimas de pulgada (0,127 mm), más
preferiblemente entre aproximadamente 2 milésimas de pulgada (0,05
mm) y aproximadamente 3^{1}/_{2} milésimas de pulgada (0,08 mm)
y mucho más preferiblemente aproximadamente 3 milésimas de pulgada
(0,0762 mm). En la multicapa, cada capa 60, 62 puede proporcionarse
adecuadamente teniendo un espesor de aproximadamente 1,5 milésimas
de pulgada (0,0381 mm). Este espesor es el espesor de partida de la
capa o capas, y debe apreciarse que el espesor puede cambiar durante
la laminación y similares.
Como se muestra en la Figura 5, el proceso de
laminación provoca que una parte de la película 26, preferiblemente
una parte de una capa 60 o película 26 de bajo punto de fusión, se
incluya en el material de las cintas de refuerzo 14, 16. Esto se
demuestra por el saliente de la Figura 5 de capa 60 con las cintas
de refuerzo 14, 16. La penetración del material de película en las
fibras de las cintas de refuerzo 14, 16 proporcionadas por dicha
laminación sirve para proporcionar la excelente adhesión demostrada
por el cierre deslizante 10 y reduce el coeficiente de fricción
para facilitar el funcionamiento. También es beneficiosa en este
aspecto la incorporación de un agente de deslizamiento en la capa
dura. Además, la disposición de una capa externa dura o resistente
a la abrasión 62 de la película 26 sirve para mejorar de forma
ventajosa la resistencia a la abrasión demostrada por el cierre
deslizante 10 y reduce el coeficiente de fricción para facilitar el
funcionamiento. Por supuesto, debe apreciarse que pueden
incorporarse capas adicionales en la película 26, si se desea.
\newpage
La película resistente al agua puede estar
provista de cualquier material aceptable. Los ejemplos específicos
de material aceptable incluyen poliuretano, poliéster, poliolefina,
nylon, goma y otras películas adhesivas de fusión en caliente
termoplásticas.
La presente descripción se hace en términos de
poliuretano como material resistente al agua, que es la realización
preferida. Por supuesto, podrían ser igualmente adecuados otros
materiales descritos anteriormente. Debe observarse también que el
poliuretano u otro material resistente al agua podría incluir otros
aditivos tales como pigmentos, antioxidantes, agentes de
deslizamiento y similares, dependiendo de los detalles específicos
de la aplicación.
Las cintas de refuerzo 14, 16 se proporcionan
típicamente a partir de una tela tejida o no tejida, preferiblemente
una tela tejida, y adecuadamente pueden proporcionarse a partir de
materiales tales como hilo de poliéster, hilo de nylon, hilo
aramid, y similares.
La película resistente al agua 26 es
preferiblemente una película de poliuretano, aunque pueden usarse
otras películas resistentes al agua de uretano o similares. La
película de poliuretano preferida en una aplicación de una única
capa preferiblemente tiene un espesor total entre aproximadamente 1
(0,025 mm) y aproximadamente 5 milésimas de pulgada (0,127 mm),
preferiblemente al menos aproximadamente 2 milésimas de pulgada
(0,05 mm), y mucho más preferiblemente aproximadamente 3 milésimas
de pulgada (0,07 mm). Están fácilmente disponibles diversos tipos y
calidades de poliuretano y otras películas termoplásticas y deben
seleccionarse dependiendo de las características deseadas del
producto de cierre deslizante final.
Desde la estación de laminado 30, (Figura 2) la
estructura de cierre deslizante recubierta con poliuretano 38 puede
pasarse adecuadamente a la estación de tratamiento posterior 40
donde la película de poliuretano 26 puede curarse, y/o cortarse,
preferiblemente a lo largo de una línea 42 (Figura 3) que es
sustancialmente paralela a una línea de separación 44 de la
estructura de sujeción 22. Esto puede realizarse usando una
estructura de cuchillo sencilla 46 (véase la Figura 3), o con
cualquier otra estructura similar. Proporcionar la línea de corte
42 después de la película de laminado 26 a las cintas de refuerzo
14, 16 sirve para proporcionar un borde razonablemente cuadrado de
superficie plana 52 (Figura 1) de la película de poliuretano que
contacta o colinda estrechamente con el otro borde cuadrado o la
superficie 54 del mismo cuando el cierre deslizante resistente al
agua 10 se cierra de acuerdo con la presente invención. Esto sirve
de forma ventajosa para proporcionar una excelente resistencia al
paso de agua a través de la estructura de sujeción 22 del cierre
deslizante resistente al agua 10.
La estructura de cierre deslizante recubierto
resistente al agua 10 tiene una capa de poliuretano resistente al
agua laminada a la misma, con excelente adhesión de la capa
resistente al agua a la tela de la cinta de refuerzo,
proporcionando de este modo una estructural de cierre deslizante 10
que puede colocarse de forma ventajosa, por ejemplo, en un artículo
de vestir, con una capa de poliuretano 26 mirando hacia afuera en la
prenda. Esto normalmente no sería posible con estructuras de cierre
deslizante recubiertas convencionalmente, ya que dichos
recubrimientos son susceptibles a la retirada por abrasión, lavado y
otro desgaste y desgarro, y por lo tanto deben orientarse mirando
hacia el interior en artículos de vestir, o cubrirse de otro modo
usando solapas u otras estructuras. Esto es particularmente
ventajoso porque colocar las superficies recubiertas con
poliuretano 20 mirando hacia afuera en la prenda (1) aumenta la
resistencia a la abrasión a largo plazo de la estructura de anilla
y las puntadas, (2) proporciona una mayor percepción de resistencia
al agua debido a la cobertura estructural visible de la anilla por
la película de poliuretano, (3) proporciona mayor resistencia al
agua y (4) también puede evitar fugas de agua a través o de forma
lateral en la prenda a través de las cintas de refuerzo como se
permite por algunas estructuras de la técnica anterior. El cierre
deslizante 10 de la presente invención también evita completamente
las solapas frecuentemente incómodas que se usan de acuerdo con la
técnica anterior y que añaden peso y rigidez. Además, la naturaleza
colindante sustancial del recubrimiento o película de poliuretano a
lo largo de la línea de corte 42 paralela a la línea de separación
44 de la estructura de sujeción 22, proporciona una excelente
resistencia al flujo de agua a través de la estructura de sujeción
22. Además, dicha colocación también coloca las anillas de sujeción
22 y los hilos que lo sujetan en una posición protegida
interior.
Ejemplo
Se prepararon dos muestras para su uso en este
ejemplo. La muestra 1 era un cierre deslizante YKK que tiene un
recubrimiento en solución de poliuretano. La muestra 2 era un cierre
deslizante laminado con una capa de 2,5 milésimas de pulgada de
poliuretano (0,063 mm). Cada muestra se selló por radiofrecuencia
(RF) a un nylon recubierto con poliuretano de 6 onzas (170,10 g)
usando una máquina de sellado Sealomatic RF ajustada a 45 psi
(310,26 kPa) de aire comprimido y usando una barra de 1'' x 4''
(2,54 x 10,16 cm). El sellado se realizó usando un tiempo de
retención de 8 segundos y un tiempo de refrigeración de 3 segundos.
Las muestras de cierre deslizante se sellaron al material de nylon
de este modo, con la superficie recubierta con uretano del cierre
deslizante que contacta con la superficie recubierta con poliuretano
del material de nylon. Después se ensayó la adhesión de
desprendimiento por RF entre el recubrimiento de poliuretano y el
material de tela de cierre deslizante en una localización
distanciada de la estructura de anilla sometiendo cada muestra a un
ensayo de adhesión como se especifica por la Norma Federal 191A,
Método 5970. El sellado por RF fue suficiente para unir el nylon
recubierto con poliuretano al cierre deslizante recubierto con
uretano para los propósitos de este ensayo sin la necesidad de
adhesivo adicional. Las muestras preparadas como se ha descrito
anteriormente también se sometieron a 5 ciclos de lavado usando
detergente de lavandería doméstico en ciclos de lavado con agua
caliente/aclarado con agua caliente y secado en caliente. Las
muestras lavadas después se sometieron a un ensayo de adhesión. Los
resultados se exponen en la Tabla 1.
El lateral recubierto con uretano de cada
muestra también se sometió a un ensayo de abrasión de Stoll de
acuerdo con la Norma del Método de Ensayo Federal Nº 191A, Método
5302, para determinar la resistencia a la abrasión del
recubrimiento de poliuretano. Cada muestra se sometió a ciclos de
abrasión usando un aparato de ensayo de abrasión de diafragma
inflado con un material no blanqueado de tejido de lona Nº 8 que
tiene un peso de 18 onzas por yarda cuadrada (610,38 g/m^{2})
como elemento de abrasión. Las muestras se incorporaron en el
diafragma que se puede inflar con la capa resistente al agua sin
hendidura para mantener la capacidad de inflado del diafragma. La
muestra se colocó con la tercera parte central del lateral
recubierto mirando hacia el elemento de abrasión.
Los resultados del ensayo de abrasión se exponen
en la siguiente Tabla 2. Las Figuras 6 y 7 muestran la Muestra 1 a
la derecha y la Muestra 2 a la izquierda después de 1.100 ciclos. La
Figura 8 muestra la Muestra 2 después de 8.000 ciclos.
Como se ha expuesto anteriormente (Tabla 1), la
estructura del cierre deslizante laminada demostró una fuerza de
adhesión sorprendentemente mayor que la del material recubierto por
solución. En contraste, el cierre recubierto por solución de la
técnica anterior se separaba limpiamente a lo largo de la superficie
de contacto entre el poliuretano y el tejido, y tenía una fuerza de
adhesión sustancialmente menor que la del cierre deslizante de la
presente invención. Después del lavado, el cierre deslizante
(Muestra 2) mostraba una fuerza de adhesión de 38,4 libras/pulgada
(6,86 kg/cm), y perdía solamente un 4% de la fuerza inicial,
mientras que la fuerza de adhesión del material recubierto por
solución de la técnica anterior (Muestra 1) tenía una disminución
del 28% a 3,6 libras/pulgada (0,64 kg/cm).
Como se demuestra en la Tabla 2, y en las
Figuras adjuntas 6, 7 y 8, la estructura laminada de poliuretano
también mostró excelente resistencia a la abrasión, y permaneció
intacta después de someterse a 800 ciclos de abrasión, mientras que
el cierre deslizante recubierto en solución convencionalmente se
perforó solamente después de 200 ciclos. Dicha abrasión influiría
de forma indeseable en el aspecto visual del cierre deslizante, y
afectaría de forma adversa a la capacidad de esta estructura de
resistir al flujo de agua.
Claramente, la estructura de poliuretano
laminada muestra una fuerza de adhesión y una resistencia a la
abrasión muy superior en comparación con el material recubierto en
solución convencional.
Debe entenderse que la invención no se limite a
las ilustraciones descritas y mostradas en este documento, que se
consideran simplemente ilustrativas de los mejores modos de realizar
la invención, y que son susceptibles de modificación de forma,
tamaño, disposición de las partes y detalles de funcionamiento. La
invención además pretende abarcar todas dichas modificaciones que
están dentro del alcance definido por las reivindicaciones.
Claims (26)
1. Un método para producir un cierre deslizante
resistente al agua (10), donde el cierre deslizante resistente al
agua comprende:
un par de cintas de refuerzo (14, 16) que tienen
una primera y segunda superficies opuestas (18, 20) y que tienen
cada una serie de elementos de sujeción (22) colocados a lo largo de
los bordes de dicha primera superficie (18); teniendo
adicionalmente las cintas de refuerzo (14, 16) una primera línea de
separación (44) entre ellas; y
una capa resistente al agua (26) en dichas
segundas superficies (20), donde dichas cintas de refuerzo (14, 16)
están colocadas sustancialmente paralelas teniendo bordes internos
sustancialmente adyacentes a dicha serie de elementos de sujeción
(22),
caracterizado porque
dicha capa resistente al agua (26) está unida,
laminada, recubierta por transferencia o laminada por transferencia
como una lámina sólida en dichas segundas superficies (20) de un
modo que cubre dichos bordes internos y dichos elementos de
sujeción (22) mientras que los elementos de sujeción (22) del par de
cintas de refuerzo (14, 16) están engranadas, donde dicha capa
resistente al agua (26) está adherida a dichas cintas de refuerzo
(14, 16) con una adhesión de al menos aproximadamente 0,107 kp/mm
(6 libras/pulgada), y donde una segunda línea de separación (42) se
corta a través de la lámina sólida, donde la segunda línea de
separación (42) está dispuesta en paralelo y sustancialmente
coincidente con la primera línea de separación (44).
2. Un método de acuerdo con la reivindicación
1,
donde dicha capa resistente al agua (26) está
adherida a dichas cintas de refuerzo (14, 16) con una adhesión de
al menos aproximadamente 0,178 kp/mm (10 libras/pulgada).
3. Un método de acuerdo con la reivindicación
1,
donde dicha capa resistente al agua (26) está
adherida a dichas cintas de refuerzo (14, 16) con una adhesión de
al menos aproximadamente 0,446 kp/mm (25 libras/pulgada).
4. Un método de acuerdo con la reivindicación
1,
donde dicha capa resistente al agua (26) está
unida, laminada, recubierta por transferencia o laminada por
transferencia como una lámina sólida sobre dichas segundas
superficies (20) en un espesor de al menos aproximadamente 25
\mum (1 milésima de pulgada).
5. Un método de acuerdo con la reivindicación
1,
donde dicha capa resistente al agua (26) está
unida, laminada, recubierta por transferencia o laminada por
transferencia como una lámina sólida en dichas segundas superficies
(20) en un espesor de al menos aproximadamente 50 \mum (2
milésimas de pulgada).
6. Un método de acuerdo con la reivindicación
1,
donde dicha capa resistente al agua (26) está
adherida a dichas cintas de refuerzo (14, 16) con una adhesión que
es mayor que la fuerza integral de dichas cintas de refuerzo (14,
16), por lo que dichas cintas de refuerzo (14, 16) fallan antes de
la separación de dicha capa resistente al agua (26) de dichas cintas
de refuerzo (14, 16).
7. Un método de acuerdo con la reivindicación
1,
donde dicha capa resistente al agua (26) está
unida, laminada, recubierta por transferencia o laminada por
transferencia como una lámina sólida en forma de una película de
poliuretano sobre dichas segundas superficies (20).
8. Un método de acuerdo con la reivindicación
7,
donde dicha película de poliuretano está
configurada para comprender una estructura multicapa que incluye
una capa interna (60) dispuesta mirando a dichas cintas de refuerzo
(14, 16) y que tiene una dureza de Shore A de menos de o igual a
aproximadamente 82 PTPU, y que tiene una capa externa (62) que tiene
una dureza de Shore A mayor de o igual a aproximadamente 93
PTPU.
9. Un método de acuerdo con la reivindicación
7,
donde una superficie de dicha película de
poliuretano que mira a dichas cintas de refuerzo (14, 16) está
recubierta con una capa interna (60) de adhesivo de poliuretano,
material de unión o adhesivo de fusión en caliente.
10. Un método de acuerdo con la reivindicación 8
o reivindicación 9,
donde dicha capa interna (60) está configurada
para tener una parte que esté incluida en dichas cintas de refuerzo
(14, 16).
11. Un método de acuerdo con la reivindicación 8
o la reivindicación 9,
donde dicha capa interna (60) y dicha capa
externa (61) están cada una configuradas para tener un espesor de
aproximadamente 38 \mum (1,5 milésimas de pulgada).
12. Un cierre deslizante resistente al agua
(10), en particular fabricado de acuerdo con un método de una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 que comprende:
un par de cintas de refuerzo (14, 16) que tienen
una primera y segunda superficies opuestas (18, 20) y que tienen
cada una serie de elementos de sujeción (22) colocados a lo largo de
los bordes de dichas primeras superficies (18); teniendo
adicionalmente las cintas de refuerzo (14, 16) una primera línea de
separación (44) entre ellas; y
una capa resistente al agua (26) en dichas
segundas superficies (20), donde dichas cintas de refuerzo (14, 16)
están colocadas sustancialmente paralelas teniendo bordes internos
sustancialmente adyacentes a dicha serie de elementos de sujeción
(22), y donde dicha capa resistente al agua (26) está colocada en
dichas segundas superficies (20) y cubren dichos bordes internos y
dichos elementos de sujeción (22),
caracterizado porque
dicha capa resistente al agua (26) tiene una
adhesión a dichas cintas de refuerzo (14, 16) de al menos
aproximadamente 0,107 kp/mm (6 libras/pulgada) y comprende una
segunda línea de separación (42) donde la segunda línea de
separación (42) está colocada en paralelo y sustancialmente
coincidente con la primera línea de separación (44), y donde una
superficie de la capa resistente al agua (26) que mira desde las
segundas superficies (20) está paralela a las segundas superficies
(20) mientras que los elementos de sujeción (22) del par de cintas
de refuerzo (14, 16) están engranados.
13. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 12,
donde dicha capa resistente al agua (26) tiene
una adhesión a dichas cintas de refuerzo (14, 16) de al menos
aproximadamente 0,178 kp/mm (10 libras/pulgada).
14. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 12,
donde dicha capa resistente al agua (26) tiene
una adhesión a dichas cintas de refuerzo (14, 16) de al menos
aproximadamente 0,446 kp/mm (25 libras/pulgada).
15. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 12,
donde dicha capa resistente al agua (26) es
capaz de resistir al menos aproximadamente 200 ciclos de abrasión
de Stoll sin perforación.
16. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 12,
donde dicha capa resistente al agua (26) es
capaz de resistir al menos aproximadamente 500 ciclos de abrasión
de Stoll sin perforación.
17. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 12,
donde dicha capa resistente al agua (26) es
capaz de resistir al menos aproximadamente 1000 ciclos de abrasión
de Stoll sin perforación.
18. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 12,
donde dicha capa resistente al agua (26) tiene
un espesor de al menos aproximadamente 25 \mum (1 milésima de
pulgada).
19. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 12,
donde dicha capa resistente al agua (26) tiene
un espesor de al menos aproximadamente 50 \mum (2 milésimas de
pulgada).
20. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 12,
donde dicha capa resistente al agua (26) tiene
una adhesión a dichas cintas de refuerzo (14, 16) que es mayor que
la fuerza integral de dichas cintas de refuerzo (14, 16), por lo que
dichas cintas de refuerzo (14, 16) fallan antes de la separación de
dicha capa resistente al agua (26) de dichas cintas de refuerzo (14,
16).
21. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 12,
donde dicha capa resistente al agua (26)
comprende una película de poliuretano.
22. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 21,
donde dicha película de poliuretano comprende
una estructura multicapa que incluye una capa interna (60) colocada
mirando a dichas cintas de refuerzo (14, 16) y que tiene una dureza
de Shore A de menos de o igual a aproximadamente 82 PTPU, y que
tiene una capa externa (62) que tiene una dureza de Shore A mayor
que o igual a aproximadamente 93 PTPU.
23. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 22,
donde dicha capa (60) tiene una parte incluida
en dichas cintas de refuerzo (14, 16).
24. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 22,
donde dicha capa interna (60) y dicha capa
externa (61) tienen cada una un espesor de aproximadamente 38 \mum
(1,5 milésimas de pulgada).
25. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 12,
caracterizado porque dicho cierre
deslizante (10) muestra una rigidez de Clark de menos de o igual a
aproximadamente 30 cm.
26. Un artículo resistente al agua, en
particular una prenda resistente al agua, que comprende un cierre
deslizante resistente al agua de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 25, donde la capa resistente al agua del
cierre deslizante resistente al agua está mirando hacia afuera.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| US160651 | 1998-09-25 | ||
| US09/160,651 US6105214A (en) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | Water resistant slide fastener and process for preparing same |
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| ES2286900T3 true ES2286900T3 (es) | 2007-12-01 |
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