JP2017501811A

JP2017501811A - 難燃焼性ファスナー部品および難燃焼性仕上げ剤または被覆

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Publication number: JP2017501811A
Application number: JP2016542945A
Authority: JP
Inventors: コンスタンティノスポーラキス，
Original assignee: ゴットリープビンダーゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツングウントコンパニーコマンデイトゲゼルシャフト
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2014-11-19
Publication date: 2017-01-19
Anticipated expiration: 2034-11-19
Also published as: EP3086682A1; WO2015096877A1; US20160309856A1; CN105848512A; DE102013022112A1; US20190254387A1; JP6594882B2

Abstract

対応するファスナー部品にかみ合わされて着脱自在ファスナーを形成する難燃焼性ファスナー部品であって、経糸（10）と緯糸（12）とから成る少なくとも1つのシート状に形成される基布（14）と前記基布（14）の前面で突出する機能要素（18）とを有し、前記基布（14）が難燃焼性仕上げ剤を備えているものにおいて、前記基布（14）と前記機能要素（18）が、主成分として又は好ましくは完全に、難燃焼性プラスチック材料から成ることを特徴とするファスナー部品。【選択図】図１

Description

本発明は、対応するファスナー部品にかみ合わされて着脱自在ファスナーを形成する難燃焼性ファスナー部品であって、経糸と緯糸とから成る少なくとも1つのシート状に形成される基布とこの基布の前面で突出する機能要素とを有し、基布が難燃焼性仕上げ剤を備えているものに関する。本発明はさらに、ファスナー部品用、特に前記ファスナー部品用の難燃焼性仕上げ剤または被覆に関する。

特許文献１によれば、公知の難燃性固着要素、特にファスナー部品は、着脱自在に係合するために第2固着要素にかみ合わされており、この固着要素は
‐露出した接合面と支持面とを備えた難燃性ポリマー材料から成る裏打ち層と、
‐一般に接合面に垂直に延びる機能要素としての多数の軟質弾性突子部とを有し、遠位突子部が、突子部の遠位端に配置される膨頭部を有し、この膨頭部が、遠位突子部に対向する上面と接合面に対向する鎖錠面とを有し、裏打ち層の異なる部分に沿った運動と第2固着要素に脱離可能に係合する運動とを可能とするように頭部が配置されており、さらに
‐支持面に被着される非難燃性感圧接着剤を有する。

これにより、公知の固着要素は連邦航空規則F.A.R.25.853(a)(1)(i)の要件“基板に固着することのない垂直燃焼性試験”を満足する。このような規定または仕様は特に車両技術や航空機技術における応用に係る固着システムに関係しており、これらの固着システムは例えば鉄道車両客室の支持構造体に壁パネルを固着しまたは航空機乗客シートにシートカバー材料を固定する等々に利用される。特に航空機技術分野においてこのような固着システムには今日、上記仕様におけるデータよりも著しく高いことのある厳しい難燃焼性要件が求められる。

上に述べた公知の解決ではさらに、好ましい1実施形態において非難燃性感圧接着剤はアクリル系発泡感圧接着剤から成る発泡体層であり、このように構成された接着剤は例えば、特許文献２に詳しく述べられている。公知の解決はごく良好に作用する難燃性ファスナーを既に形成する。しかし公知の解決は、特に裏打ち層へのU形固着要素の挿入に関して実現に費用のかかることがある。

上記特許文献１には、ポリエチレン、ポリアミドまたは類似物の態様の上記通常のプラスチック材料をファスナー材料用に利用することと並んで、難燃性ファスナーを実現するためにカーボン材料の利用も既に示されている。この公知の解決では、基布としてのループもループ部品の基材もカーボン繊維から成り、機能部品または機能要素としてのループが基布から張り出して難燃性ファスナーまたはファスナー部品が形成されている。それに応じて、フック部品のフック自体は線材で形成されていなければならない。公知の解決では、他の機能要素としてのループ部品もフック部品も編織特性を有し、通常の編織面ファスナーのように加工し、特に縫い付けることができるのではあるが、それらの耐炎強度は通常タイプの編織面ファスナーの耐炎強度よりもかなり上、つまり約1000℃である。しかし、カーボン材料は少なくとも今日の観点から加工工場にとって限定的にのみ十分な量と合理的価格で入手できるにすぎないので、カーボン繊維材料の利用もやはりきわめて費用がかかるものと実証された。

これらの欠点に対処するために、特許文献１で既に提案された難燃性ファスナーは経糸と緯糸とから成る少なくとも1つのシート状に形成される基布とこの基布の前面で突出する機能糸とを備えた少なくとも1つのファスナー部品を有し、機能糸は少なくとも部分的に基布に挿通されかつ個々のファスナー要素を形成し、基布は非難燃性のものであり、少なくとも部分的にその裏面に被覆としてある裏打ち層は難燃焼媒体および／または活性消火媒体を有し、基布が仕上げ剤を有し、裏打ち層は基布とは反対側のその側面に例えば接着剤層の態様の接合構成要素を有する。

前記裏打ち層が主に難燃焼性材料または活性消火媒体を備えており、両方の材料特性が単一の裏打ち層で達成可能でもあるかぎり、裏打ち層用の難燃焼性材料は主に下記物質群から選択しておくことができる：
‐アンモニウムホスフェート（AP）
‐アンモニウムポリホスフェート（APP）
‐アルミニウムトリヒドロキシド（ATH）
‐マグネシウムヒドロキシド（MDH）
‐レゾルシノールビス‐ジフェニルホスフェート（PDP）
‐赤リン（RP）
‐トリ‐n‐ブチルホスフェート（TBP）
‐トリクレシルホスフェート（TCP）
‐トリフェニルホスフェート（TPP）
‐メラミン。

この公知のファスナーは、ファスナー部品や基布用に利用される仕上げ剤とともに、例えばエアバスS.A.S.の仕様AIMS 04-19-002（2005年１月発行）において表題“Hook and loop tape, non selfadhesive flame propagation reistant; Material Specification”のもとに示された厳しい難燃焼性基準をも満足する。仕上げ剤と並んで所期のファスナーの難燃焼性に係るこれらの利点にも関わらず、この公知の解決もいまなお複雑に構成されている。特に、上で詳しく示した活性消火媒体を利用する場合、実現するのに相応に高い費用が予想される。

欧州特許第０８８３３５４号明細書国際公開第２００５／０３６２５２号明細書欧州特許第１９７３４４０号明細書

この先行技術から出発して本発明の課題は、ごく一般にファスナー部品用に利用可能な難燃性仕上げ剤と並んで難燃焼性ファスナー部品を提供し、難燃焼性に係る一般的基準および仕様を満足する先行技術の諸利点を維持しつつ特にごく高い程度に難燃性を確保し、製造技術的に一層簡単かつ安価に得ることができるようにファスナー部品と仕上げ剤をさらに改善することである。この課題は、請求項1の特徴を有する難燃焼性ファスナー部品と独立請求項11の特徴構成による難燃焼性仕上げ剤または被覆が解決する。有利な改良構成は従属請求項の対象である。

請求項1の特徴部分によれば、本発明では、基布と機能要素が、主成分として又は好ましくは完全に、難燃焼性プラスチック材料から成る。ファスナー部品を構成する主要な構成要素、つまり経糸と緯糸とから成る基布、機能要素および仕上げ剤がすべて難燃焼性材料から成ることによって、FAR試験またはAIMS試験等の所定の基準は難なく遵守もしくは満足することができる。
その際、請求項11の特徴構成による仕上げ剤の選択が特別重要となる。特に、仕上げ剤自体、またはファスナー部品に被着される被覆が反応性ポリウレタン‐プレポリマーを基とする湿気硬化性無溶剤ホットメルト接着剤で形成されている場合、あらゆる種類の難燃焼性ファスナー部品は機能的に一層確実かつ安価な仕方で生成することができる。この点は先行技術に相応するものがない。

垂直方向で実施される燃焼性試験でも、水平方向で実施される燃焼性試験でも、一旦着火したファスナー部品が実質的に後燃えまたはあとだれなしに直ちに再び消え、大部分がなおファスナー全体のファスナー部品としてのその機能を維持することが示された。

仕上げ剤の選択と並んで、基布の経糸と緯糸をPA66プラスチック材料で構成し、ループおよび／または茸頭‐係止要素等の機能要素用の糸材料としてPPプラスチック材料を用いるとき、なお他の確実に働く難燃焼性ファスナー部品を提供することができる。

さらに改善された結果を達成できるのは、PA66プラスチック材料および／またはPPプラスチック材料から成る糸がリン化合物および／またはトリアジン化合物および／または黒鉛成分を含む防炎添加剤を有するときである。

難燃焼性ファスナー部品またはその他のファスナー部品の仕上げ剤に関して、ホットメルト接着剤系の内部にポリエステル‐ポリオールまたはポリエーテル‐ポリオールを有力な範囲で有するものを仕上げ剤として用いると特別好ましい。

特にホットメルト接着剤が：
‐10〜90％ポリエステル‐ポリオール、
‐0〜50％ポリエーテル‐ポリオール、
‐5〜35％ポリイソシアネート、
‐2〜50％の、アンチモンやハロゲンを含まないリン化合物および／またはトリアジン化合物等の防炎剤、そして
‐必要なら、触媒、安定剤等の添加物質
以上の調合で構成されているとき、製品の難燃焼性要件にあらゆる点で沿う仕上げ剤が達成される。

仕上げ剤もしくはホットメルト接着剤は経糸と緯糸とから成る基布を完全に包み込むことができ、そして機能要素がパイル糸で形成されて少なくとも部分的に前記基布に一緒に織り込まれているかぎり、機能要素の一部も包み込むことができる。しかし、付加的にまたは代替的に仕上げ剤を裏打ち部材の下面に取り付け、次に注型成形ファスナーの構成要素が反対側のその上面に機能要素を担持する可能性もある。

さらに、主に基布が前記仕上げ剤に包み込まれていると、機能要素とは反対側のファスナー部品の下面には、好ましくは難燃焼性に形成されかつ感圧接着剤を有する付加的接着剤層を取り付けることができる。

本発明によれば、ごく一般にファスナー部品用に利用可能な難燃性仕上げ剤と並んで難燃焼性ファスナー部品を提供し、難燃焼性に係る一般的基準および仕様を満足する先行技術の諸利点を維持しつつ特にごく高い程度に難燃性を確保し、製造技術的に一層簡単かつ安価に得ることができるようにファスナー部品と仕上げ剤をさらに改善することができる。

図1は面ファスナー部品の布組織を示す平面図である。図2は図1による平坦な面ファスナー部品の側面図である。

以下、本発明に係る難燃性ファスナー部品を1実施例に基づいて図面により詳しく説明する。寸法どおりではない原理図において図1は面ファスナー部品の布組織を平面図で示し、図2は図1による平坦な面ファスナー部品の側面図である。

図1が一部を平面図で示すシート状面ファスナー部品は図平面の内部で一方の図方向にも他方の図方向にも任意に延長することができ、シート材の幾何学寸法はファスナー部品を作製する製織機構の設定値に依存している。特に、後に使用するためにこのようなファスナー部品はロール状に巻き取られる面ファスナーテープの態様で仕上げられる（図示せず）。

ファスナー部品は経糸10と緯糸12とから成り、これらの糸は横配置で織り合わされて面ファスナー部品用基布14を形成する。さらに、基布14内に機能糸16がパイル糸の態様で備えられ、パイル糸は基布14の他の構成要素を一緒に形成する。その場合、以下でなお詳しく解説するように各機能糸16はシート状面ファスナー部品用に個々の機能要素またはファスナー要素18を形成する。さらに、利用する糸の代わりにしばしば専門用語で糸条とも称される。

図1を目視する方向に見てその上面に、製造すべきファスナー部品の生産方向が矢印20で示してある。図1に示した配置では各緯糸12が正弦波または余弦波の態様で弧状に形成されている。経糸10と緯糸12との交差箇所で経糸10は生産方向20と平行かつ互いに平行に直線的配置で延びている。図1に示す実施形態では緯糸12のみが弧状に基布14内に延設されており、各緯糸12は経糸10の上、そして直後の列で経糸の下を、交互に延びている。このような弧状構成の諸利点は本保護権所有者の独国特許発明第102 40 986号明細書に詳しく述べられており、ここでそのことに詳しく言及することはない。

それぞれ基布14の下に延ばす代わりに機能糸またはパイル糸16は基布上にあるループ22を形成し、それに直接続いて他のループ24が形成され、こうして一種のV形組織が形成されている。しかしここでも他の種類の組織、例えばW形等の態様で機能糸16を結ぶことも考えられる。

前記ループ22、24が一種のファスナー要素18を形成し、図1に示すようにループ22、24は閉じたままとされ、こうしてベルクロ（登録商標）面ファスナー部品が生じる。フック状または茸状ファスナー要素がこのようなループ22、24内に係合でき、こうしてファスナーシステムまたは固着システムの枠内で着脱自在面ファスナーが全体として得られる。しかし図2の図により、ループ22、24を分離線26に沿って切断する可能性もあり、こうして、開口したループの自由端の融解後にそれぞれ茸状ファスナー要素が生じ、このファスナー要素は詳しくは図示しない他方のファスナー部品の対応するフリース材料またはベルクロ（登録商標）材料を他方のファスナー部品として着脱自在に係止させることができる。

図2の図がさらに示すように、単一の緯糸12は1つの緯糸対で構成しまたは多繊維とすることもできる。このことは経糸10にもあてはまり、図2の横断面図または側面図によれば経糸は交互に第2ファスナー部品の各1対の緯糸12の上を延び、引き続きこの緯糸対12の下を延びる。各機能糸またはパイル糸16は、図示した列で各1つの緯糸対12を飛ばして後続の両方の緯糸対12の上を延びる。つまり基布14上に第1種類のループ22と他の種類のループ24が相互にずらして配置されており、第1種類のループ22は実質的に閉じたO形ループを形成し、第2種類のループ24はV形またはU形に形成されている。従って、機能糸16のいわゆるリピートは緯糸12の方向で5本の経糸10後に反復する。ところで難燃焼性ファスナー部品または難燃性ファスナー部品に到達するために図1、図2によるファスナー部品は以下で詳しく述べるように構成される。経糸10と緯糸12はPA66プラスチック材料で形成され、これらの糸は単繊維で形成されるポリアミド糸またはポリアミド糸条である。前記糸系または糸条系は防炎添加剤が特にリン化合物の態様で備えられる。難燃機構は特に気相で作用し、この作用は永続的で耐洗濯性である。PA66糸系はハロゲンを含まない固有難燃性ポリアミド繊維である。PA繊維の編織特性は防炎添加剤によって否定的影響を受けず、繊維は高強度であると実証された。特に、ポリアミド66繊維はDIN 4102-1、B1)の要求を満足する。

既に述べたように後の機能要素を形成するパイル糸16はPPプラスチック材料から成る。PP繊維は商標表示LIFOFLAM 70/101 PPのもと市場で購入可能である。ポリプロピレン繊維も高強度であると実証され、好適なリン化合物の態様の防炎剤を有する。

防炎添加剤としての前記リン化合物の代わりにいわゆるトリアジン化合物、および／または黒鉛成分またはその他の炭素成分を有する糸系を、利用することもできる。

基布14に確実な保持を付与するために、そして特にパイル糸16が基布14から荷重下に引き出されるのを防止するために、基布14に仕上げ剤30を備え、特に、基布系内にあるすべての糸が仕上げ剤30によって取り囲まれているように仕上げ剤30を設けると有利である。

特別有利であると実証されたのは、粘着性を有する仕上げ剤30を基布14用に利用することである。

商標Apyrol PA1、Apyrol PA2のもとで販売される防炎剤を利用し、商品名TUBICOAT PUSのもと市場で入手可能なポリウレタン水性分散液から成る仕上げ剤30を用いた実験は、特にFAR垂直燃焼試験において、このような防炎添加物なしに相応に形成されるベルクロ（登録商標）ファスナーシステムに比べてごく短い燃焼区間とごく短い後燃え時間とを生じた。

特別適していると実証されたのは基布を結合する仕上げ剤30用の下記配合である：
‐Apyrol PA1 7％
‐Apyrol PA2 7％
‐Tubicoat PUS 40％
‐水 46％
‐MgCl₂ 0.01％。

付加的接着剤層が主に仕上げ剤30の露出した下面に被着されるかぎり、この接着剤層は合成ゴムまたはアクリル酸エステルを基として実現されている。最後に指摘した事例においてやはり有意義であるのは、アクリル酸エステルが水性分散液として形成され、商品名Apyrol PP46として入手可能な防炎剤がアクリル酸エステルに供給され、この防炎剤がポリリン酸の他にアンモニウム塩を含むときである。仕上げ剤30を備えた基布14を第三部材と接合できるようにするために、突出する機能要素18とは反対側の仕上げ剤30の下面に付加的接着剤層32を塗布するようにすることもできる。被覆の態様で仕上げ剤30に塗布されるこの接着剤層32は例えば難燃焼性感圧接着剤または接着剤系で構成することができる。接着剤層32を外側で周囲に対して好適な紙（図示せず）で覆うと、接着剤層32から覆い紙を取り去ったのちファスナー部品は第三部材に直接固定することができる。

しかし難燃の意味で特別有利であると実証されたのは、反応性ポリウレタン‐プレポリマーを基とする湿気硬化性無溶剤ホットメルト接着剤で仕上げ剤30を形成することである。このようなポリウレタン‐ホットメルト接着剤は商標名AdtraPUR F 9131-UVのもとで入手可能である。特に、被覆の態様で基布14に塗布される仕上げ剤は40〜200 g/m²、主に120 g/m²で塗布すべきであろう。特別優先的に利用される仕上げ剤は下記の配合を有する：
‐10〜90％ポリエステル‐ポリオール、
‐0〜50％ポリエーテル‐ポリオール、
‐5〜35％ポリイソシアネート、
‐2〜50％の、アンチモンやハロゲンを含まないリン化合物および／またはトリアジン化合物等の防炎剤、そして
‐必要なら、触媒、安定剤等の添加物質。

ここでは特に、ファスナー部品製造時にその低い濃度のゆえにプロセスパラメータに否定的影響を及ぼすことのない紫外線安定剤、いわゆる老化防止剤に言及しておく。

面ファスナー技術分野の平均的専門家にとって意外であったのは、注型成形しておくこともできる仕上げられた非防炎性ベルクロ（登録商標）ファスナー部品に追加的に取り付けられることさえある被覆の態様の仕上げ剤30によって航空機産業の代表的な難燃焼性要件が満たされるだけでなく、さらには近年求められるいわゆる複合体試験にも合格することである。例えばベルクロ（登録商標）ファスナーが、例えばカーテン／シートカバーとして役立つ編織シート材の態様でそのファスナー部品と縫合される場合、面ファスナー部品の個別検証はもはや十分でなく、むしろその場合難燃焼性は前記複合体において全体として点検されなければならない。上記仕上げ剤30のゆえに、対応するファスナー部品が相応に難燃焼性に形成され、および／または複合相手方の編織基材がやはり難燃焼性に形成されていることを前提条件に、このような複合体試験は難なく成功裡に実行することができる。

防炎剤の濃度が比較的高いにもかかわらず、ごく高い温度でも、例えば95°沸騰洗濯の枠内でファスナーシステム全体の洗濯堅牢度は維持される。さらに、化学薬品の利用に対する厳しい条件を満たすことは確保されている。ここに述べる仕上げ剤系でもって現行の欧州規格および指針は満たされている。

上記材料を装備または備えたファスナー部品でもって、難燃焼性に関する個々の試験で示された諸基準は十二分に満たされることを全体として確認することができる。実際の実験で判明したように、熱のもとでのファスナー部品の後燃え時間も滴下成分も、測定される燃焼区間も、公知のシステムと比べて著しく低減し、場合によってはゼロにさえなる。

本発明は、難燃焼性ファスナー部品および難燃焼性仕上げ剤または被覆に有用である。

１０経糸
１２緯糸
１４基布
１６，１８機能要素
２２，２４ループ状ファスナー要素
２８茸頭状ファスナー要素
３０仕上げ剤
３２接着剤層

Claims

対応するファスナー部品にかみ合わされて着脱自在ファスナーを形成する難燃焼性ファスナー部品であって、
経糸（10）と緯糸（12）とから成る少なくとも1つのシート状に形成される基布（14）と、前記基布（14）の前面で突出する機能要素（18）とを有し、前記基布（14）が難燃焼性仕上げ剤（30）を備えているものにおいて、前記基布（14）と前記機能要素（18）が、主成分として又は好ましくは完全に、難燃焼性プラスチック材料から成ることを特徴とするファスナー部品。
前記経糸（10）および／または前記緯糸（12）が、主成分として又は好ましくは完全に、PA66プラスチック材料から成ることを特徴とする請求項1に記載の難燃焼性ファスナー部品。
糸材料で形成される前記機能要素（18）が、主成分として又は好ましくは完全に、PPプラスチック材料から成ることを特徴とする請求項1または2に記載の難燃焼性ファスナー部品。
PA66プラスチック材料またはPPプラスチック材料から成る前記糸（10、12、16）が、リン化合物および／またはトリアジン化合物および／または黒鉛成分等の防炎添加剤を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の難燃焼性ファスナー部品。
前記糸状機能要素（16）がパイル糸として前記基布（14）に一体化され、閉じたままでループ状ファスナー要素（22、24）を形成し、切断され自由端を加熱されて茸頭状ファスナー要素（28）を形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の難燃焼性ファスナー部品。
前記基布（14）用に利用される前記仕上げ剤（30）が粘着性を有し、または独自の主に難燃焼性の接着剤層（32）を、前記機能要素（16）とは反対側のその側面に備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の難燃焼性ファスナー部品。
前記粘着性接着剤層（32）が合成ゴムまたはアクリル酸エステルを基として実現されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の難燃焼性ファスナー部品。
前記仕上げ剤（30）が反応性ポリウレタンプレポリマーを基とする湿気硬化性無溶剤ホットメルト接着剤で形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の難燃焼性ファスナー部品。
前記ホットメルト接着剤（30）がさらに次の成分：
‐10〜90％ポリエステル‐ポリオール、
‐0〜50％ポリエーテル‐ポリオール、
‐5〜35％ポリイソシアネート、
‐2〜50％の、アンチモンやハロゲンを含まないリン化合物および／またはトリアジン化合物等の防炎剤、そして
‐必要なら、触媒、安定剤等の添加物質
を含むことを特徴とする請求項8に記載の難燃焼性ファスナー部品。
前記仕上げ剤（30）の前記難燃焼性接着剤層が少なくとも1種のアクリル酸エステル化合物とポリリン酸、アンモニウム塩を、黒鉛分またはその他の炭素分も含めて有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の難燃焼性ファスナー部品。
対応するファスナー部品にかみ合わされて着脱自在ファスナーを形成し、少なくとも1つのシート状に形成される基布（14）と前記基布（14）の前面で突出する機能要素（16）とを有し、前記基布（14）が難燃焼性仕上げ剤（30）を備えているファスナー部品用、特に請求項1乃至10のいずれか１項に記載のファスナー部品用の難燃焼性仕上げ剤または被覆において、前記仕上げ剤（30）が反応性ポリウレタン‐プレポリマーを基とする湿気硬化性無溶剤ホットメルト接着剤で形成されていることを特徴とする難燃焼性仕上げ剤。
前記ホットメルト接着剤がさらに：
‐10〜90％ポリエステル‐ポリオール、
‐0〜50％ポリエーテル‐ポリオール、
‐5〜35％ポリイソシアネート、
‐2〜50％の、アンチモンやハロゲンを含まないリン化合物および／またはトリアジン化合物等の防炎剤、そして
‐必要なら、触媒、安定剤等の添加物質
以上の成分を含むことを特徴とする請求項11に記載の難燃焼性仕上げ剤。