ES2289638T3 - Cierre deslizante resistente al agua y proceso para prepararlo. - Google Patents
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Abstract
Un cierre deslizante resistente al agua, que comprende: un par de cintas de refuerzo (14, 16) que tienen cada una una primera y segunda superficies opuestas (18, 20) estando colocadas dichas cintas de refuerzo (14, 16) sustancialmente paralelas y lado a lado para proporcionar bordes internos y externos a dichas cintas de refuerzo (14, 16); una serie de elementos de sujeción (22) colocados a lo largo de dichos bordes internos para asegurar de manera liberable dichas cintas de refuerzo (14, 16) juntas; y una capa resistente al agua (26) sobre al menos una superficie de dichas primera y segunda superficies (18, 20) y cubriendo dichos bordes internos y dicha serie de elementos de sujeción (22), caracterizado porque dicha capa resistente al agua (26) comprende una película de poliuretano que tiene una estructura multicapa que incluye una capa interna (60) dispuesta orientada hacia dichas cintas de refuerzo (14, 16) y que tiene una primera dureza Shore A, y una capa externa (62) que tiene una segunda dureza Shore A, en la que dicha segunda dureza Shore A es mayor que dicha primera dureza Shore A.
Description
Cierre deslizante resistente al agua y proceso
para prepararlo.
La invención se refiere a un cierre deslizante
resistente al agua.
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 N° 4.888.859, 5.386.616 y 5.444.898.
La Patente de Estados Unidos N° 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 '859 es una solución recubierta con una capa de resina de
poliuretano.
Un problema con el cierre de la patente '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 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 N° 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 '616 de Norvell no es adecuado como resistente primario al
agua, y se requieren solapas 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
fluorocarbonos y similares.
Un enfoque alternativo se describe en la Patente
de Estados Unidos N° 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 cierre
deslizante de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
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, y que también resista a
la degradación debido a la abrasión externa.
Por lo tanto el objeto principal es proporcionar
dicho cierre deslizante resistente al agua, que proporcione una
resistencia excelente al paso del agua.
Otro objeto es proporciona dicho cierre
deslizante resistente al agua que es resistente al daño debido a
abrasión y similares.
Otro objeto más es proporcionar un cierre
deslizante resistente al agua que tiene una capa resistente al agua
que tiene una excelente resistencia a abrasión y a la pérdida de
adhesión.
Otro objeto más es proporciona un cierre
deslizante resistente al agua que puede incorporarse fácilmente a
artículos o prendas resistentes al agua por diversos métodos
incluyendo sellado térmico directo sin protección.
Otros objetos y ventajas se mostrarán a
continuación.
La invención es un cierre deslizante resistente
al agua de acuerdo con la reivindicación 1.
De acuerdo con la presente invención, se han
obtenido fácilmente los anteriores objetos y ventajas.
Se proporciona un cierre deslizante resistente
al agua que comprende un par de cintas de refuerzo teniendo cada
una primera y segunda superficies opuestas y teniendo cada una una
serie de elementos de sujeción situados a lo largo de los bordes de
dicha primera superficie; y una capa resistente al agua sobre dicha
segunda superficie, en el que dicha capa resistente al agua tiene
una adhesión a dichas cintas de refuerzo de al menos aproximadamente
0,107 kp/mm (6 lb/pulg).
La capa resistente al agua más preferiblemente
tiene una adhesión a las cintas de refuerzo de al menos 0,178 kp/mm
(10 lb/pulg).
Ventajosamente, la capa de poliuretano es capaz
de soportar una abrasión significativa, de al menos aproximadamente
200 ciclos de abrasión Stoll, sin perforación, proporcionando de
esta manera un cierre deslizante que puede colocarse en prendas con
la capa de poliuretano orientada hacia fuera.
A continuación se proporciona una descripción
detallada de realizaciones preferidas de la invención, con
referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una vista en sección de un cierre
deslizante;
La Figura 2 es una vista esquemática lateral de
un proceso para preparar un cierre deslizante;
La Figura 3 es una vista en perspectiva de una
sección del cierre deslizante 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 de acuerdo con una realización preferida de la
presente invención;
La Figura 6 es una comparación lado a lado de un
cierre deslizante 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 rozadas;
y
La Figura 8 presenta una muestra que se ha
sometido a 8000 ciclos de abrasión y permanece en excelente
esta-
do.
do.
La invención se refiere a un cierre deslizante
resistente al agua, particularmente a 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 orientada 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. 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 a
flexibilidad de la prenda en conjunto. El cierre deslizante 10 de
acuerdo con al presente invención que incluye la capa laminada 26
de poliuretano es ventajoso con respecto a estructuras tales como
las descritas en la Patente de Estados Unidos N° 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 de acuerdo con la presente invención
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.
El laminado 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 aei 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 N°
5970, de al menos aproximadamente 0,107 kp/mm (6 libras por
pulgada) de anchura de adhesión térmica o adhesión por
desprendimiento de sellado RF, y más preferiblemente al menos
aproximadamente 0,178 kp/mm (10 libras por pulgada) de anchura, más
preferiblemente al menos aproximadamente 0,446 kp/mm (25 libras por
pulgada) de anchura. 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 deslaminan a una fuerza de adhesión menor
de 0,107 kp/mm (6 libras por pulgada) de anchura.
Además, la capa laminada 26 tiene una excelente
resistencia a la abrasión. Como se demostrará a continuación, la
capa laminada 26 de acuerdo con la invención resiste fácilmente más
de 1000 ciclos de ensayo de abrasión de Stoll (Norma de Ensayo
Federal 191A, Método N° 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 N° 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 incorporarla en una cámara
inflabie 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 ce
Burcott Mills de Chicago, 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 N° 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 puede tratarse con
tratamientos repelentes de agua tales como tratamientos con
fluorocarbono, 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 N° 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.
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 corno anillas, dientes,
protuberancias y similares que pueden acoplarse y desacoplarse
usando un miembro de deslizamiento (no mostrado) para unir las
cintas de refuerzo 14, 16 según se desee.
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.
Haciendo referencia aún 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 del
laminado.
Con referencia a la Figura 4, se ilustra un
método de laminado por transferencia que puede usarse 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 se oriente 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 según se
desee de acuerdo con la presente invención. Uno o ambos 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 esta manera, 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 el deslaminado, 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 de acuerdo con la presente invención.
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 corno 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
orientada desde las cintas de refuerzo 14, 16. De acuerdo con la
presente invención, 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 25 \mum (1 milésima de pulgada) y aproximadamente
127 \mum (5 milésimas de pulgada), más preferiblemente entre
aproximadamente 51 \mum (2 milésimas de pulgada) y aproximadamente
89 \mum (3½ milésimas de pulgada) y mucho más preferiblemente
aproximadamente 76 \mum (3 milésimas de pulgada). En la
realización de multicapa de la presente invención, cada capa 60, 62
puede proporcionarse adecuadamente teniendo un espesor de
aproximadamente 38 \mum (1,5 milésimas de pulgada). Este espesor
es el espesor de partida de la capa o capas, y debe entenderse que
el espesor puede cambiar durante el laminado y similares.
Como se muestra en la Figura 5, el proceso de
laminado 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 permeación del material de película en las
fibras de las cintas de refuerzo 14, 16 proporcionadas por dicho
laminado 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 de acuerdo con la presente invención 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.
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
25 \mum (1 milésima de pulgada) y aproximadamente 127 \mum (5
milésimas de pulgada), preferiblemente al menos aproximadamente 51
\mum (2 milésimas de pulgada), y mucho más preferiblemente
aproximadamente 76 \mum (3 milésimas de pulgada). 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.
Se proporciona una 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 orientada
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 orientadas 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.
Se prepararon dos muestras para su uso en este
ejemplo. La muestra 1 era un cierre deslizante YKK que tenía un
recubrimiento en solución de poliuretano. La muestra 2 era un
cierre deslizante laminado con una capa de 64 \mum (2,5 milésimas
de pulgada) de poliuretano de acuerdo con la presente invención.
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 N° 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 N° 8 que
tiene un peso de 18 onzas por yarda al cuadrado (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 laminado de la presente invención
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 interfaz 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
0,685 kp/mm (38,4 libras/pulgada), 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 0,064 kp/mm (3,6 libras/pulgada).
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 limita 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 (14)
1. Un cierre deslizante resistente al agua, que
comprende:
un par de cintas de refuerzo (14, 16) que tienen
cada una una primera y segunda superficies opuestas (18, 20)
estando colocadas dichas cintas de refuerzo (14, 16)
sustancialmente paralelas y lado a lado para proporcionar bordes
internos y externos a dichas cintas de refuerzo (14, 13);
una serie de elementos de sujeción (22)
colocados a lo largo de dichos bordes internos para asegurar de
manera liberable dichas cintas de refuerzo (14, 16) juntas; y
una capa resistente al agua (26) sobre al menos
una superficie de dichas primera y segunda superficies (18, 20) y
cubriendo dichos bordes internos y dicha serie de elementos de
sujeción (22),
caracterizado porque
dicha capa resistente al agua (26) comprende una
película de poliuretano que tiene una estructura multicapa que
incluye una capa interna (60) dispuesta orientada hacia dichas
cintas de refuerzo (14, 16) y que tiene una primera dureza Shore A,
y una capa externa (62) que tiene una segunda dureza Shore A, en la
que dicha segunda dureza Shore A es mayor que dicha primera dureza
Shore A.
2. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 1,
en el que dicha dureza de Shore A es menor de o
igual a aproximadamente 82 PTPU, y dicha segunda dureza de Shore A
es mayor de o igual a aproximadamente 93 PTPU.
3. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 1,
caracterizado porque
dicho cierre deslizante (10) muestra una rigidez
de Clark de menos de o igual a aproximadamente 30 cm.
4. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 1,
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 lb/pulg), en el que dicha capa
interna (60) tiene una dureza de Shore A menor de o igual a
aproximadamente 82 PTPU, y la capa externa (62) que tiene una dureza
de Shore A mayor de o igual a aproximadamente 93 PTPU.
5. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 4,
en el que 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 lb/pulg).
6. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 4,
en el que 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 lb/pulg).
7. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 4,
en el que dicha capa resistente al agua (26) es
capaz de soportar al menos aproximadamente 200 ciclos de abrasión
Stoll sin perforación.
8. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 4,
en el que dicha capa resistente al agua (26) es
capaz de soportar al menos aproximadamente 500 ciclos de abrasión
Stoll sin perforación.
9. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 4,
en el que dicha capa resistente al agua (26) es
capaz de soportar al menos aproximadamente 1000 ciclos de abrasión
Stoll sin perforación.
\newpage
10. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 4,
en el que dicha capa resistente al agua (26)
tiene un espesor de al menos aproximadamente 25 \mum (1 milésima
de pulgada).
11. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 4,
en el que dicha capa resistente al agua (26)
tiene un espesor de al menos aproximadamente 51 \mum (2 milésimas
de pulgada).
12. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 4,
en el que 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)
con 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).
13. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 4,
en el que dicha capa interna (60) tiene una
parte embebida en dichas cintas de refuerzo (14, 16).
14. Un cierre deslizante de acuerdo con la
reivindicación 4,
en el que dicha capa interna (60) y dicha capa
externa (62) tiene cada una un espesor de aproximadamente 38 \mum
(1,5 milésimas de pulgada).
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