JP2004533875A - 接触および閉鎖締結要素の製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、多数のフック手段（２６）を有する接触および閉鎖締結要素の製造方法に関する。フック手段は、その端部にフック頭部（３０）を有する茎（２８）の形状をした一体の支持部を備えている。各フック頭部（３０）は、少なくとも部分的に、付加的材料からなる頭部（３６）を備えている。頭部（３６）が付加的材料としてのデュロプラスト化合物から製造される、接触および閉鎖締結システムが提供される。接触および閉鎖締結システムは高温および機械的応力に耐えることができる一方、粘着力の数値と引き剥がし力の数値が改善される。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、裏当てと一体となって、その端部にインターロック頭部を有する茎状の形状をした複数のインターロック手段を有し、インターロック頭部の各々は付加的材料からなる付加的頭部要素を少なくとも一部に有する締結要素の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＥ196 46 318 A1 は、裏当て細片と一体となった拡大部を有する茎状の形状をした複数のインターロック手段を備えた締結要素の製造方法を開示している。この拡大部は、インターロック頭部を形成する。開示されたプロセスにおいて、可塑性または液状の熱可塑性物が加圧ローラーと成形ローラーの間の間隙に導入される。成形ローラーは外方および内方に向かうキャビティを備えており、加圧ローラーと成形ローラーは互いに反対方向に回転し、裏当て細片は加圧ローラーと成形ローラーの間の間隙において形成される。他方、インターロック手段は、成形ローラーのキャビティにおいて製造される。インターロック頭部の形状は、引き続くカレンダー工程において修正することができる。
【０００３】
このようにして製造されるインターロック頭部は、円形、円筒状または偏球の頭部形状とすることができる。また、その頭部は六角形のような偏球多面体とすることもできる。もし、インターロック頭部がポリエステル等のような一般的なプラスチック材料からなるならば、インターロック頭部は特に熱の影響を受けやすく、もはやその機能を果たすことができない程度に引っ掻きによる損傷を受けることがある。
【０００４】
上記のようにして製造されるインターロック頭部が、対応する締結要素の通例のインターロックループとのインターロックのために使用され、分離可能な機械式締結手段は、二つの締結要素のインターロック手段とインターロックループのためにインターロックする。対応する締結要素のループが、インターロック頭部の底部と茎状部の間に形成される突出部の下方に係合するときに、インターロックは起こる。インターロック頭部は、自由端において茎状部を支持し、茎状部は裏当て又は裏当て細片に一体に組み込まれている。
【０００５】
しかしながら、インターロック頭部が自由端または小さな偏球体の表面上に形成されることによって、インターロックプロセス中において、ループは加圧され、それゆえ、インターロック頭部によってループは平らにされるので、その結果、ループはインターロックプロセスを機能させるために役に立たない。持ち上げられたループ材料が裏当て細片上において平らにされるとき、似たような状況が起こる。そこで、他の締結要素のインターロック頭部がループに係合するのが難しくなる。このような場合、締結要素の係合を解除する力は大幅に減少し、締結はより困難になる。
【０００６】
この不都合な点に対する効果的な対策として、インターロック頭部の形状を上記不都合な点を少なくとも部分的に解消するように形成することが当業者によって提案されている。例えば、国際公開第９８／５７５６５号パンフレットは、類似の締結手段の公知の製造方法を提案している。その方法において、裏当てと一体となった茎状部は先細状の成形間隙に供給され、閉鎖された円筒状の周囲を有する成形ローラーは茎状部の端部を押圧して平らにし、インターロック頭部を形成する。
【０００７】
このように製造される丸い偏球のインターロック頭部が切り欠きおよびノッチを伴って、自由端、すなわち、上側に設けられる。これは、頭部の材料が、一種の先端が形成されることによって、切り欠きまたはノッチが形成される領域において弱くなるという結果をもたらす。材料の先端が小さくなることで移動可能になり、一種のヒンジを形成する。先端がループを過ぎて最初の位置にカチッと戻るとき、インターロックを形成する。
【０００８】
このようにして、係合を解除する力および対応する締結要素の締結は明らかに改善されるが、多工程にわたるプロセスは複雑であり、それゆえ、コストが高くなる。もし、開示されたそのプロセスが、非常に小さな締結手段、または、技術用語でマイクロファスナーと称呼されるものに適用されるとき、この開示されたプロセスは、切り欠きまたはノッチが頭部材料に設けられる場合、切り欠きまたはノッチが材料を切断して役に立たなくしてしまうので、ほとんど利用できない。さらに、頭部の材料は、熱および引っ掻きに対して敏感である。
【０００９】
対照的に、別の一般的なプロセスがＥＰ 0 894 448 A1 にすでに提案されている。そのプロセスにおいて、各インターロック頭部は、締結効果と係合を解除する力を改善するために、アクリレートを含む粘着物の付加的な頭部要素を自由端に備えている。公知の頭部要素は、アクリレートベースのいわゆるホットメルト感圧粘着物からなる。頭部要素のための粘着物は、頭部要素とループ材料とのインターロックに加えて締結要素自身の構成部分のより良好なインターロックが起こることを確実にする。
【００１０】
しかしながら、装着された頭部要素の粘着特性のために、インターロック頭部の形状が単純であって特徴的なものでなくても、ループはインターロック手段を備えた締結要素およびインターロック手段を備えた係合要素と簡単に接着されてしまうことが分かった。その係合の程度は、選択されるインターロック手段ではなくて、粘着物自身によってほぼ決定される。従って、ベビーパウダー、ベビーオイル等で汚されたループ材料の場合、ホットメルト粘着物によって締結要素とインターロック手段を係合することは好ましい。
【００１１】
しかしながら、このようにして、インターロック頭部の形態に基づくインターロック手段による係合より、むしろ粘着物による連結がもたらされる。その連結は、粘着物自身に本質的に由来するので、係合力および係合を解除する力は、満足なものではない。さらに、粘着物の頭部要素は、インターロック頭部自身を熱から保護することはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このような従来の技術に基づいて、本発明の目的は、締結システムの開発によって、対応する締結要素のループ材料が汚されるとか、又は水平位置にあるときにインターロックプロセスによって係合するのが困難であるような困った状況下においてさえも、高温および機械的応力に耐えることができ、適正な形状を備えることによって良好な係合と解除特性を有する改良されたプロセスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的は、クレーム１に記載されたものとそっくりそのままの特徴を備えるプロセスによって達成される。クレーム１の特徴部に記載されているように、頭部要素はデュロプラスト化合物から製造される。インターロック頭部は硬い保護層を備えているので、インターロック頭部の敏感なプラスチック材料は、熱および機械的な損傷から保護される。
【００１４】
注目すべきは、頭部要素を形成する一種の保護層または保護キャップは、数１００℃のような非常に高い温度でさえも、基本的なインターロック頭部の機能を果たすことができる。
【００１５】
さらに、形状が安定している硬化性のデュロプラスト化合物の表面は硬いので、例えば、引っ掻きのような機械的な外力を付加したとしても、インターロック頭部自身は損傷しないように、頭部要素によって保護される。従って、この要素を損傷に至らしめるような外力にさらしたとしても、頭部要素によって、また頭部要素のために強いインターロックが確保される。
【００１６】
インターロック手段と剛性的に連結する頭部要素は保護要素を備えており、頭部要素は、締結要素の連結中、ループ材料がインターロック頭部を過ぎて容易にスライドするように作用する、一種のアンカー表面を形成する。その結果、ループ材料は頭部材料に留まることはなく、頭部材料をスライドしてインターロックプロセスを完全に完成させる。
【００１７】
これは、対応する締結要素が、インターロック頭部の形状をしたインターロック手段を備えているか、又はねじ状連結手段等から製造されているような状況にも適用できる。その結果、粘着効果または係合を解除する力は明らかに増加する。これは、対応する締結要素が粉末または油で汚されているような状況にも適用でき、ループまたはねじが対応する締結要素の裏当て細片にとどまり、インターロックが遅れるような場合にも利用できる。
【００１８】
硬いデュロプラスト化合物は、頭部要素がループを過ぎてスライドするのを促進し、各締結要素と良好なインターロックを形成する。この作用は、マイクロファスナーの形成において使用される、インターロック手段が幾何学的形状において明確に小さい場合でさえも起こる。
【００１９】
本発明のプロセスの一つの好ましい実施形態として、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、エラストマー、および特に熱可塑性ウレタン、または、望まれるならば、置換可能な範囲でこれらの材料の混合物を締結要素の材料として選択することは、好ましいことが分かった。架橋可能なアクリレートから製造されたものも使用できる。
【００２０】
本発明のプロセスの別の好ましい実施形態として、茎状部から離れているインターロック頭部の少なくとも頂部は、表面エネルギーを増加する水酸基のような反応基が得られるように予備処理するのが好ましい。その結果、デュロプラスト材料は、より効率的にインターロック頭部との剛性的な連結を形成する。予備処理プロセスは、特に、火炎のような熱を導入するプロセスとすることができるが、コロナまたはプラズマプロセス、電気または電磁線および電磁場を採用することもできる。また、頂部をフッ素処理することは好都合であることが分かった。これは、デュロプラスト化合物からなる頭部要素とのインターロックを遅れさせる場合に、特に好都合である。
【００２１】
本発明のプロセスの別の好ましい実施形態として、アクリレート、ウレタンジアクリレートが、特にデュロプラスト化合物として使用される。光重合開始剤に加えて、インターロック頭部の引き続くプロセスのためにアクリレート材料の粘度を調整するための反応性溶媒も使用できる。
【００２２】
本発明のプロセスの特に好ましい一つの実施形態として、頭部要素を形成する材料は、付加ローラーまたは別の付加装置によってインターロック頭部に付加することができる。頭部要素の形状は、このようにコスト面で有利になるように形成することができる。
【００２３】
本発明のプロセスの別の好ましい実施形態として、付加ローラーは、締結要素を搬送する供給ローラーの回転方向と反対方向に回転する。頭部要素を形成する材料は、同じ方向に回転する付加ローラーと相手ローラーの間に供給される。その結果、そのプロセスは連続的に作動し、供給ローラーと付加ローラーの間の間隙は、頭部に実質的に力が作用することなく、それゆえインターロック頭部に付加的な圧力が働くことのないように、選択される。アクリレート材料の表面エネルギーの結果として、成形中において、頭部要素は、ほぼ半球形状である偏球インターロック頭部上、特に、ループ材料にインターロック手段を導入する目的のために好ましい物の上に装着することができる。
【００２４】
本発明のプロセスの別の好ましい実施形態として、締結要素を製造するために、可塑性または液状のプラスチックが加圧ローラーと成形ローラーの間の間隙に供給され、成形ローラーは茎状部とインターロック頭部の形成のために篩い状キャビティを備え、成形ローラーは加圧ローラーとともに間隙を形成し、加圧ローラーと成形ローラーは互いに反対方向に回転し、裏当ては上記間隙において形成される。インターロック手段を有する締結要素は、頭部要素の装着のために、このようにコスト面で有利になるように準備される。
【００２５】
本発明のプロセスの別の好ましい実施形態として、紫外線が、頭部要素を形成する材料を硬化するためにインターロック頭部に供給される。もし、冷光が使用されるならば、エネルギーが硬化中に導入されるとき、インターロック材料の頭部に損傷を与えることなく、製造プロセスを停止する可能性が存在する。紫外線が使用されるとき、窒素のような不活性ガスを含むチャンバにおいて硬化プロセスが実行されるならば、同等の結果がえられる。
【実施例１】
【００２６】
本発明のプロセスを図面を参照しながら説明するが、図面に示された大きさに限定されない。
【００２７】
図１は、スクリーン１２を装着した成形ローラー１０を示す。成形ローラー１０のスクリーン１２には、ガルバニックプロセスによって腐食されたキャビティ１４が全周に形成されている。これらのキャビティ１４は、図１に示すように、基本的にほぼ円筒形状である。しかしながら、インターロック頭部の幾何学形状の機能を果たすならば、他の形状を腐食により形成することもできる。単純化のために、図１にはすべてのキャビティ１４は示されておらず、図の平面の内側に伸びる複数のキャビティの一部のみが示されており、それに対して垂直に伸びる複数のキャビティは示されていない。
【００２８】
一つの動作サイクルのみで締結要素１６を製造するために、加圧ローラー２２と成形ローラー１０の間の間隙２０に、押出成形機の形状をした供給装置１８によって可塑性または液状のプラスチック材料が一般的な手段によって供給される。図１の矢示に示すように、加圧ローラー２２と成形ローラー１０は互いに反対方向に回転し、それによって押出成形機から押し出されたプラスチック材料は間隙２０に入り、キャビティ１４に流れ込む。
【００２９】
間隙２０において、細片またはより大きなシートの形状である裏当て２４が形成される。キャビティ１４において形成される２６で示すインターロック手段は、この裏当て２４と一体である。インターロック手段２６は、その自由端に偏球インターロック頭部が存在する茎状部２８（図３参照）からなる。
【００３０】
頭部形状を形成するために、インターロック頭部３０は図１に示す成形の後、カレンダープロセス（図示せず）に供される。そのカレンダープロセスにおいて、カレンダーローラーがインターロック頭部３０の頂部に加工を施す。インターロック頭部は円筒状であるが、キャビティ１４の断面形状の機能を果たすならば、多角形、特に六角形、八角形または他の外形（図示せず）とすることもできる。インターロック頭部３０は、成形プロセスによっては、上部表面にキャビティまたは凹部３２を備えることができる。
【００３１】
一般的に、厚さが０.０５から０.３mm、好ましくは０.１から０.２mmで、インターロック手段の数は、用途によってcm² 当たり５０から５００のインターロック頭部を有するインターロック手段を備えた裏当て２４が成形される。ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、エラストマー、および熱可塑性ウレタンならびにそれらの混合物のような材料を締結要素１６の材料として使用することができる。架橋可能なアクリレートも使用することができる。
【００３２】
図１に示すようにして得られた締結材料が、図３に拡大して示されている。締結要素１６が、一般的な締結構造（図示せず）を形成するために対応する締結要素（図示せず）のループ材料と連結されるならば、個々のループは、明らかに、図３に示す偏球の頭部材料の頂部に留まり、個々のループは、インターロック頭部３０の下側３４に係合し、このようにインターロックするが、インターロックプロセスとしては役に立たない。
【００３３】
本発明のプロセスはこのような状況を改善する。図示しない対応する締結要素のループとの係合を改善するために、本発明のプロセスでは、インターロック頭部は、デュロプラスト化合物からなる付加的頭部要素３６を備えている。
【００３４】
頭部要素３６は、非粘着性で形状安定性のデュロプラスト材料（熱硬化性樹脂）からなる。耐熱性で滑らかなデュロプラスト材料は、インターロック頭部が周囲環境によって損傷することを防止し、例えば、ループ形状をした対応する締結要素のインターロック手段がデュロプラスト頭部要素を過ぎてスライドできるようにする。デュロプラスト材料が滑らかであるために、対応する締結要素のインターロック材料が頭部要素に留まらないので、インターロックプロセスが容易になり、高い粘着力が生まれ、係合を解除する力が大きくなる。
【００３５】
インターロック頭部３０と頭部要素３６の良好なインターロックを達成するために、水酸基のような反応基がインターロック頭部３０の上側に作用する。このようにして表面エネルギーが増加し、デュロプラスト頭部要素３６が、インターロック頭部３０に剛性的に連結される。この場合、インターロック頭部３０の上側を、特に、火炎のような熱処理プロセスに曝すこともできる。プラズマプロセスまたはいわゆるコロナプロセスを使用することもできる。また、別の方法として、インターロック頭部３０をフッ素処理することもできる。
【００３６】
ウレタンジアクリレートのようなアクリレート材料もデュロプラスト化合物として使用することもできる。粘度調整のために反応性溶媒を添加することができる。さらに、デュロプラスト化合物の硬化プロセスを制御することができる。特に、光重合開始剤によって促進することができる。下記は、一調製法である。登録商標が示されている。
１．ＥＢＥＣＲＹＬ ＥＢ ４８３Ｓ ６０部（硬相、オリゴマーウレタンジアクリレート）
２．ＥＢＥＣＲＹＬ ＥＢ ２３０ ３０部（軟相、オリゴマーウレタンジアクリレート）
３．ＨＤＤＡのような反応性溶媒 ８部（単量体、ジアクリレート）
４．ＤＡＲＯＣＵＲＥ ＤＣ １１７３のような光重合開始剤 ２部
図２に示すように、頭部要素３６を形成する材料は、付加ローラー３８によって、インターロック頭部３０に付加される。付加ローラー３８は、締結要素１６を搬送する搬送ローラー４０と反対方向に回転する。頭部要素３６を形成する材料は、同じ方向に回転する付加ローラー３８と相手ローラー４２の間を経て付加ローラー３８に引き渡される。アクリレート材料は、蜂蜜の濃度と粘度に類似しているので、それは、付加ローラー３８と相手ローラー４２の間において一種の貯留浴４４を形成している。アクリレート材料は、付加ローラー３８によって徐々に持ち出されて締結要素１６に引き渡される。貯留浴４４は、図２の矢示で示すように、持ち出される量に比例して図示しない装置から補充される。
【００３７】
アクリレート材料が付加ローラー３８によって付加されるならば、インターロック頭部３０に付加的な圧力が及ぼさないように、付加ローラー３８および搬送ローラー４０の回転速度とともに、付加ローラー３８と搬送ローラー４０の間の間隙の形状は選択される。特に、アクリレート材料の表面張力は、一種の水滴形状が得られるように選択される。その結果、特に図４に示すように、頭部要素３６は半球キャップ形状を呈する。より明瞭にするために、頭部要素３６には図４においてハッチングが施されているが、図２に示す製造プロセスから明らかなように、付加された頭部要素３６と初期の締結要素１６との差違を検出するのは困難である。
【００３８】
対応する締結手段のループが頭部要素３６のインターロックキャップに当接すると、そのループはそこに留まらず、丸い表面の側面をスライドしてインターロック頭部３０の下側３４の領域に達して信頼できる締結構造を形成する。このようにして、インターロックと係合力は改善され、ループが対応する締結要素の方に適正に向いていなかったとしても締結構造は改善され、ループは裏当ての上側に留まるようになる。選択された硬いデュロプラスト材料の良好な平滑特性のために、頭部要素３６が偏球表面（図示せず）を形成するとしても、少なくとも部分的にスライディングプロセスは始まる。
【００３９】
頭部要素３６を硬化するために、硬化装置４６に紫外線ランプ４８を備えることができる。使用される紫外線ランプは、冷光を発することができる。
【００４０】
インターロック頭部３０が上側に凹部３２を有するならば、頭部要素３６のデュロプラスト化合物は凹部に入り、インターロック手段２６との係合を改善する。ループ材料が、例えば、ベビーパウダーで汚れていたとしても、スライディングプロセスはその汚れによって邪魔されず、公知のものに比較してそのインターロック効果は明瞭に改善される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】インターロック頭部上に頭部要素を装着するために、初期材料として締結要素を形成するための公知の製造プロセスを示す。
【図２】図１に示す初期インターロック材料上に頭部要素を装着するための本発明のプロセスを示す図である。
【図３】図１のプロセスにおけるインターロック材料を示す。
【図４】図２のプロセスで得られる、キャップ形状の頭部要素を装着した頭部要素を示している。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 成形ローラー
１２ スクリーン
１４ キャビティ
１６ 締結要素
１８ 供給装置
２０ 間隙
２２ 加圧ローラー
２４ 裏当て
２６ インターロック手段
２８ 茎状部
３０ インターロック頭部
３２ 凹部
３４ 下側
３６ 頭部要素
３８ 付加ローラー
４０ 搬送ローラー
４２ 相手ローラー
４４ 貯留浴
４６ 硬化装置
４８ 紫外線ランプ

Claims (9)

1. 裏当て（２４）と一体となって、その端部にインターロック頭部（３０）を有する茎状部（２８）の形状をした複数のインターロック手段を有し、インターロック頭部（３０）の各々は付加的材料からなる付加的頭部要素（３６）を少なくとも一部に有する、締結要素（１６）の製造方法であって、各頭部要素（３６）は付加的材料としてのデュロプラスト化合物からなることを特徴とする締結要素の製造方法。
2. ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、エラストマーおよび熱可塑性ウレタンまたはそれらの混合物が締結要素（１６）の基本的な材料として使用される請求項１記載の締結要素の製造方法。
3. 茎状部（２８）から離れているインターロック頭部（３０）の少なくとも上側は、火炎、コロナまたはプラズマプロセス、電気または電磁線および電磁場、またはフッ素処理によって予備処理される請求項１または２記載の締結要素の製造方法。
4. アクリレート、ウレタンジアクリレートがデュロプラスト化合物として使用される請求項１記載の締結要素の製造方法。
5. デュロプラスト化合物は、光重合開始剤および／または反応性溶媒を備えている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の締結要素の製造方法。
6. 頭部要素（３６）を形成する付加的材料は、付加ローラー（３８）によってインターロック頭部（３０）に付加される請求項１ないし５のいずれか１項に記載の締結要素の製造方法。
7. 付加ローラー（３８）は締結要素（１６）を搬送する搬送ローラー（４０）の回転方向とは反対方向に回転し、頭部要素（３６）を形成する付加的材料は、同じ方向に回転する付加ローラー（３８）と相手ローラー（４２）の間において、付加ローラー（３８）に引き渡される請求項６記載の締結要素の製造方法。
8. 締結要素（１６）を製造するために、可塑性または液状のプラスチックが加圧ローラー（２２）と成形ローラー（１０）の間の間隙（２０）に供給され、成形ローラー（１０）は茎状部（２８）とインターロック頭部（３０）の形成のために篩い状キャビティ（１４）を備え、成形ローラー（１０）は加圧ローラー（２２）とともに間隙（２０）を形成し、加圧ローラー（２２）と成形ローラー（１０）は互いに反対方向に回転し、裏当て（２４）は間隙（２０）において形成される請求項１ないし７のいずれか１項に記載の締結要素の製造方法。
9. 紫外線および／または熱エネルギーが、頭部要素（３６）を形成する付加的材料を熱硬化するためにインターロック頭部（３０）に供給される請求項１ないし８のいずれか１項に記載の締結要素の製造方法。