JP3577166B2 - 面ファスナー - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、面ファスナーに関し、特に使い捨て製品の係止具として好適に用いることができる面ファスナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の面ファスナーは、一般に基部の裏面に有機溶剤系の接着剤層がコーティングされ、さらに該接着剤層の表面には離型紙が被覆されている。このような面ファスナーは、使用に際して離型紙を剥離して対象物に接着されている。従って、使用に際して離型紙を剥離する手間がかかると共に、剥離された離型紙はゴミとして捨てられるため、最近のプラスチック廃棄物の処理問題の一端を担っていることになる。
【０００３】
また、最近ではおむつなど水溶性の樹脂材料から作製された使い捨て可能な製品が提案されている。このような水溶性樹脂製の使い捨て製品は、水に浸漬しておくと溶解して崩壊するので、トイレなどに流して廃棄物処理の問題の改善に寄与しようとするものであるが、例えばおむつなどの基布の係合−取り外しは一般に面ファスナーなどの係止具で行われており、このような係止具は水に不溶の樹脂から作製されているため、係止具を装着したままではトイレに流すことはできない。また、面ファスナーなどの係止具は有機溶剤系の接着剤によって基布に取り付けられているため、面ファスナーなどの係止具を取り外した場合でも、接着剤の成分が残り、これが排水中に混入するため、汚水処理上の問題や河川の汚染の一因となっている。
【０００４】
さらに、近年、地球環境保全の観点から、プラスチック廃棄物の処理問題がクローズアップされており、廃棄処理の技術開発に対する要求が高まっている。その一つとして、自然界の物質循環に組み込まれる生分解性プラスチックに注目が集められている。
土中あるいは水中で微生物の作用を受けて崩壊する生分解性の樹脂材料としては、（ａ）微生物発酵生産型、（ｂ）澱粉アロイ型、（ｃ）化学合成型、（ｄ）ポリ乳酸型など各種のものが知られており、包装用のフィルムや袋の他、ボトル、カップ、トレー等の容器などの用途の開発が行われている。
しかしながら、本発明の対象である面ファスナーに生分解性樹脂、水溶性樹脂が応用された例は従来知られていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記したような問題に鑑みなされたものであり、その一つの目的は、廃棄物となる従来の離型紙を用いることなく、また環境に対して有害な有機溶剤系の接着剤を用いることなく、簡便に接着使用可能な面ファスナーを提供することにある。
本発明の他の目的は、おむつなどの使い捨て製品に用いたときに、面ファスナーを取り外した場合に環境汚染の一因に数えられる接着剤の存在を考慮せずに捨てることができるような面ファスナーを提供することにある。
さらに本発明の別の目的は、水溶性樹脂や生分解性樹脂などの材料から作製された使い捨て製品に好適に用いることができ、面ファスナーを取り外すことなくこのような使い捨て製品を廃棄しても廃棄物処理問題を生ずることのない面ファスナーを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の基本的な態様によれば、基部と、その表面に突設された多数の係合要素とからなる面ファスナーにおいて、基部及び係合要素が水溶性の樹脂材料及び／又は生分解性の樹脂からなり、少なくとも基部裏面に水溶性の樹脂材料が存在してなることを特徴とする面ファスナーが提供される。好適には、このような水溶性の樹脂材料としては吸水によって接着性を示す樹脂が用いられる。
このような水溶性の樹脂材料は、基部の裏面に部分的に、例えば散点状に存在してもよく、あるいは接着剤層として膜状に存在してもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に係る面ファスナーの基本的な態様では、前記のように、少なくとも基部の裏面に水溶性の樹脂材料が部分的に又は全体的に存在している。このような水溶性の樹脂材料は、通常の保管状態では固型であり、従って他の物に接着することがなく、面ファスナーの積み重ね、運搬等が可能であるが、水やアルコール水溶液等を塗布したり、噴霧したりして表面を湿らせると、表面層が軟化もしくは溶融して接着性を示すようになる。
従って、本発明の面ファスナーは、使用に際して、基部裏面の水溶性樹脂材料に水やアルコール水溶液等の適当な溶媒を塗布したり、噴霧したりするだけで、スチール板、アルミ板、樹脂発泡材、木材、ＰＶＣのフィルムもしくはプレート、アクリル板、カートン、コンクリート、布地、皮革、発泡スチロール材等の各種材料の被接合面に簡便に接着して用いることができる。
【０００８】
このように、水溶性樹脂材料を接着に利用したことにより、廃棄物となる従来の離型紙を用いることなく、また環境に対して有害な有機溶剤系の接着剤を用いることなく、簡便に接着使用可能となる。また、おむつなどの使い捨て製品に用いたときに、面ファスナーを取り外した場合に環境汚染の一因に数えられる接着剤の存在を考慮せずに捨てることができるようになる。
【０００９】
さらに本発明の面ファスナーは、前記のように、基部とその表面に突設された多数の係合要素が水溶性の樹脂材料及び／又は生分解性樹脂により形成されている。従って、このような面ファスナーを連結部に用いた使い捨て製品、例えば水溶性樹脂や生分解性樹脂から作製されたおむつや結束バンド、苗木カバー、エノキ茸育苗カバーなどが使用後に廃棄されても、これらはトイレの水や雨水等により溶解消失するため、あるいは土中や水中の微生物により分解されるため、廃棄物公害や地球環境の破壊を引き起こすことはない。しかも、生分解性樹脂製の製品は、コンポスト（堆肥）にして大地に還元されるので、通常プラスチック製品のような散乱ゴミになって野生動物への危害となる恐れもなく、また、分解して嵩が減少するので埋立地の延命化や安定化にも役立つ。さらに、これらの製品が焼却処分されても、水溶性樹脂や生分解性樹脂は焼却時の発熱量が少ないため、焼却炉を損傷する危険性も減少する。
【００１０】
前記水溶性樹脂材料としては、水酸基、カルボキシル基、スルホン基等の親水性基を有する水溶性であって、成形性や適度の柔軟性、硬度を有するものであれば使用可能であり、例えばポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキサイド、ＣＭＣ、ガム等が挙げられるが、これらの中でも変性ポリビニルアルコール（例えば日本合成化学工業（株）製エコマティＡＸ（ビニルアルコール−アリルアルコール共重合物へのポリオキシアルキレンのグラフト物）を好適に用いることができる。
【００１１】
面ファスナーの基部や係合要素の材料として用いる生分解性樹脂としては、成形性と適度の柔軟性及び硬度を有し、微生物の作用により崩壊し得る樹脂であれば使用可能であり、例えばゼネカ（株）製バイオポール（ヒドロキシ酪酸とヒドロキシ吉草酸の共重合体）等の微生物発酵生産型樹脂、日本合成化学工業（株）製マタービー（澱粉と変性ポリビニルアルコールとのブレンド物）、アメリカ、ワーナー・ランバード社製ノボン（澱粉と生分解性合成ポリマーとのブレンド物）等の天然高分子（澱粉）系樹脂、昭和高分子（株）製ビオノーレ（脂肪族ポリエステル）、ダイセル化学工業（株）製プラクセル（ポリカプロラクトン）等の化学合成型樹脂、ポリ乳酸などが挙げられる。
【００１２】
本発明の面ファスナーの製造は、使用する材料が前記したような樹脂である点を除けば従来公知の種々の方法で行うことができ、またその形態も特定のものに限定されるものではない。例えば、雄部材としては、フック状の係合要素、半円球状の頭部を有する係合要素、円錐状の頭部を有する係合要素など種々の形状の係合要素が基部から突設するように一体成形された面ファスナーや、織物又は編物からなる基布に突設したループを切断してフック状にした面ファスナーなど、種々の構造のものが使用でき、また雌部材としても、ループを形成するようにパイル状に織編成した物、織物や編物を起毛して表面に多数のループを形成したもの、あるいは不織布など、雄部材の係合要素が係合できるものであれば全て使用可能である。さらに、係合要素の頭部を両側又は多数方向にフック部が突出した形状とすることによって、これらのフック部が相互に係合することにより、同時に雄部材としても、また雌部材としても機能するように構成した面ファスナーとすることもできる。また、樹脂基部の柔軟性や曲げ強度を増大するために、所望の物性に応じて基部内にゴム糸、強化繊維、布、不織布等を埋設することもできる。
【００１３】
また、本発明の面ファスナーは、前記したような用途の他、その使用材料の特性を生かした種々の用途に用いることができる。例えば、その柔軟性により曲面に接着して用いるのに適している。また、水溶性樹脂材料は発泡ウレタン等との相溶性があるため、例えば自動車座席シートのクッション材である発泡ウレタンとシート材（布地）との係止具として好適に用いることができる。例えば、面ファスナーの基部裏面の水溶性樹脂材料に水を塗布して表面を溶融させた状態で発泡ウレタンに接着させ、表面の係合要素をシート材と係合させることにより、発泡ウレタンにシート材を充分な結合力で留めることができる。このような結合は面係合であるため、係合部が嵩ばることはない。あるいは、基部裏面の水溶性樹脂材料を多数のフック状に形成して発泡ウレタン中に埋設することにより、そのアンカーリング効果により接合力をさらに向上させることができる。また、別の用途例としては、不織布に印刷した壁紙を、壁に前記基部裏面の水溶性樹脂材料を接着剤として利用して固着した本発明の面ファスナーを介して、すなわち面ファスナー表面の係合要素と不織布の係合力を利用して貼るなどの利用法が挙げられる。
【００１４】
【実施例】
以下、添付図面に示す実施例を説明しつつ、本発明の面ファスナー及びその製造方法の各種態様について具体的に説明する。
図１及び図２は本発明の面ファスナーの第一実施例を示しており、図１は雄面ファスナー１の斜視図、図２は雄面ファスナー１と雌面ファスナー１０の係合状態を示している。
【００１５】
雄面ファスナー１は、基部２と該基部から突設された多数のフック状の係合要素３とが樹脂材料から一体成形されたものであり、各係合要素３は、フック状先端が逆向きの一対の隣接するフック片６，７からなり、基部２の長手方向及び横方向に所定の間隔で設けられた補強用のリブ５に跨るように形成されている。また、基部２の裏面には、水溶性樹脂層４が積層されている。上記基部２及び係合要素３は、水溶性樹脂及び／又は生分解性樹脂から成形される。なお、本実施例では、上記水溶性樹脂層４は基部２の裏面全体に層状に形成されているが、膜状にあるいは部分的に存在していてもよく、あるいは突状もしくは針状、フック状等、用途に応じて任意の形状とすることもできる。
【００１６】
この雄面ファスナー１は、繊維から織成又は編成された基部１１の表面に多数のループ状の係合要素１２が突設された雌面ファスナー１０と、図２に示すようにフック状の係合要素３がループ状の係合要素１２に引っ掛かることによって係合する。
【００１７】
図３は、本発明の面ファスナーの第二実施例を示し、図１に示す雄面ファスナーの変形例である。
この実施例の雄面ファスナー１ａでは、基部２ａの孔部８に水溶性樹脂層４ａの突部９が嵌合され、基部２ａと水溶性樹脂層４ａがより強固に一体化されている。一対のフック片６ａ，７ａからなる係合要素３ａ及び補強用リブ５ａの構造は前記第一実施例と同様である。
前記第一実施例及び第二実施例の雄面ファスナー１，１ａはいずれも、水溶性樹脂層４，４ａに水、アルコール水溶液等の溶媒を塗布もしくは噴霧して湿らせることにより、その表面が吸水して軟化もしくは溶融状態となり、接合しようとする物品や表面に接着することができる。
【００１８】
図４は、本発明の面ファスナーの第三実施例を示している。
この実施例の場合、雄面ファスナー１ｂの基部２ｂ及び一対のフック片６ｂ，７ｂからなる係合要素３ｂが共に水溶性樹脂から一体成形されており、耐水性を付与するために係合要素３ｂの表面が耐水性の樹脂コーティング膜１３によってコーティングされている。
この実施例の場合、水溶性樹脂からなる基部２ｂの裏面に水、アルコール水溶液等を塗布もしくは噴霧することによって他の物品や表面に接着することができる。
【００１９】
図５及び図６は本発明の面ファスナーの第四実施例を示しており、水溶性樹脂でモノフィラメント又はマルチフィラメントを作製し、これを織成して作製した面ファスナーを示している。
図５に示す雌面ファスナー１０ａにおいては、水溶性樹脂フィラメントからなるパイル糸が同様に水溶性樹脂フィラメントから平織りされた基部（基布）１１ａにパイル状に織り込まれてループ状の雌係合要素１２ａが基部表面から突出するように形成されている。一方、図６に示す雄面ファスナー１ｃは、ループの一部を切断してフック状係合要素３ｃが形成されていること以外は上記雌面ファスナーと同様な構造を有する。
【００２０】
また、雌面ファスナー１０ａ及び雄面ファスナー１ｃの裏面には、ほつれ防止のために水溶性樹脂のバックコーティング層１５が形成されている。このバックコーティング層１５は水溶性樹脂からなるため、このバックコーティング層１５を水で湿らせることによって接着剤層として機能する。
また、このような面ファスナー１ｃ，１０ａが廃棄されても、全ての部分が水溶性樹脂から作製されているため、トイレの水や雨水等によって溶解して消失してしまうので、廃棄物公害の問題を生ずることはない。
このことは前記第三実施例についても言える。但し、前記第三実施例の場合には、耐水性の樹脂コーティング膜１３はトイレの水や雨水等によって溶解、消失しないで残存するが、その量は極く微量であり、環境汚染を生ずる程ではない。また、樹脂コーティング膜１３の材料として生分解性樹脂を用いることにより、土中や水中の微生物によって分解されるので、環境保全の観点からは好ましい。
【００２１】
次に、本発明の雄面ファスナー１の好適な製造方法を図７を参照しながら説明する。
図７は雄面ファスナーの連続製造装置の要部を示しており、図中、符号２０は射出ノズルであり、該ノズル２０の先端面における上半面は後述するダイホイール４０と同一の曲率をもつ円弧面２１として形成され、一方、下半面はダイホイール４０の曲面に対して所定の間隙を有する円弧面２２として形成されている。この射出ノズル２０はＴ形ダイからなり、その射出口２３からは溶融樹脂３０がシート状で射出される。本実施例によれば、射出ノズル２０は中央に１個の溶融樹脂流路２４を有している。
一方、ダイホイール４０は、その周面に前記雄面ファスナー１の係合要素３及び補強用リブ５に対応する形状の多数のキャビティ４１が形成されており、射出ノズル２０の上部円弧面２１及び下部円弧面２２とは所定の間隙をあけ、且つ軸線を前記射出口２３と平行にして配設されている。
【００２２】
上記ダイホイール４０の構造は、その構造を簡単に説明すると、内部に水冷ジャケット（図示せず）を有する中空ドラム状であり、その軸線に沿った中央部分は積層固定された多数のリング状板材からなる。所定のリング状板材の周側面には、前記雄面ファスナー１のフック状係合要素３及び補強用リブ５の形状に各々対応する形状の多数の切欠部が形成されている。切欠部を有しないリング状板材の間に補強用リブ５の形状に対応する切欠部を有するリング状板材及びフック状係合要素３に対応する切欠部を有するリング状板材を所定枚数、所定の順序で挟持するように各切欠部を整合して配列したものを、所定セット数積層することにより、全体的にそれらの周面に図１に示す雄面ファスナー１の係合要素３及び補強用リブ５に対応する形状の多数のキャビティ４１が形成されることになる。
【００２３】
射出ノズル２０から射出される溶融樹脂３０は、矢印方向に回転するダイホイール４０との間に形成された間隙に押し込まれ、その一部がキャビティ４１に順次充填されてフック状係合要素３及び補強用リブ５が成形されると同時に、所定の厚さと幅を持つ平板状の基部２が連続的に成形される。
成形装置の下部には射出ノズル２０に近接して加圧ロール４２が配設されており、水溶性樹脂フィルム１６を、ダイホイール４０上のまだ成形されたばかりの半溶融状態もしくは軟化状態にある面ファスナー１の基部２に加圧ロール４２により圧着する。このようにして水溶性樹脂フィルム１６がラミネートされた面ファスナー１は、ダイホイール４０と共に周回する間に徐々に冷却、固化され、水溶性樹脂フィルム１６と一体化された面ファスナー１が連続的に成形される。
【００２４】
その後、このように成形、固化された雄面ファスナー１を、ガイドロール４３の箇所で反転させて射出方向と同一方向に適当な引張り力で引き取ると、上記キャビティ４１内の各係合要素３は弾性変形しながらスムーズに引き抜かれる。このようにして、図１に示すような長尺物の雄面ファスナー１が連続的に生産性良く製造される。
また、図３に示すような雄面ファスナー１ａの製造の場合には、前記水溶性樹脂フィルム１６として、予め所定形状の突部が所定の間隔で形成された水溶性樹脂フィルムを用い、ダイホイール４０上のまだ成形されたばかりの半溶融状態もしくは軟化状態にある面ファスナー１に上記突部が埋入されるように加圧ロール４２により圧着する。
【００２５】
なお、前記のように水溶性樹脂フィルム１６は半溶融状態又は軟化状態の面ファスナーの裏面に圧着することによりラミネートされる。従って、図面上は離間して示されているが、加圧ロール４２はできるだけ射出ノズル２０に近接して配設することが望ましく、例えば射出ノズル２０先端下部を一部切り欠いてそこに加圧ロール４２を配設することもできる。あるいは、溶融樹脂流路２４の下方の射出ノズル２０内部に水溶性樹脂フィルム１６用の案内通路を設け、該案内通路の出口側の射出ノズル下部を一部切り欠いてそこに加圧ロール４２を配設するようにしてもよい。また、図８に示すように２種の溶融樹脂を同時に射出して成形することもできる。
【００２６】
図８に示す成形装置では、射出ノズル２０ａに上下２個の射出口２３ａ，２３ｂ及びそれに連通している溶融樹脂通路２４ａ，２４ｂを有し、加圧ロールが配設されていない点で前記図７に示す装置と異なるが、他の構成は同様である。
この成形装置では、射出口２３ａから射出された溶融樹脂３１により雄面ファスナー１の基部２及び係合要素３が一体成形されると同時に、射出口２３ｂから射出された溶融状態の水溶性樹脂３２により基部裏面に水溶性樹脂層４が一体成形される。溶融樹脂３１としては種々の樹脂を用いることができ、また、溶融樹脂３１と溶融状態の水溶性樹脂３２に異なる色の顔料を配合することにより、二色に成形された面ファスナーを製造することができる。
なお、面ファスナーの基部と係合要素も水溶性樹脂により作製する場合には、前記したような水溶性樹脂フィルムのラミネート法や水溶性樹脂の共射出法を採用する必要はなく、単に水溶性樹脂の射出成形を行えばよい。
【００２７】
次に、水溶性樹脂により作製した面ファスナーの剥離強度及び剪断強度の試験結果を下記表１に示す。
なお、水溶性樹脂としては日本合成化学工業（株）製エコマティーＡＸ−３００（変性ポリビニルアルコール）を用い、図７に示すような装置を用い、射出機温度２２５℃、成型機温度２３０℃の条件で、基部厚さ０．１５ｍｍ、幅２５ｍｍの雄面ファスナーを作製した。また、比較品として、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、三菱化学（株）製 ＬＦ６８５）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ、三菱化学（株）製 ＨＹ５４０）、及びポリプロピレン（ＰＰ、三菱化学（株）製 ＥＡ７Ａ）を用いて同じような形状、サイズの雄面ファスナーを作製した。なお、作製した雄面ファスナーはいずれも上記各樹脂からの単独成形品である。
作製した各雄面ファスナーを、成形後３週間ナイロン袋内に保存した後、ナイロン製織成雌面ファスナー（幅２５ｍｍ）に係合し、剥離強度（１８０度剥離）及び剪断強度を測定した。なお、剥離強度及び剪断強度は共に、サンプル数３の平均値を示している。また、測定当日の天候は雨であったので、温度２３℃、湿度６３％の恒温恒湿室内に４時間保管した後測定した。
表１から明らかなように、本発明の面ファスナーは充分な係合強度を有していた。
【表１】

【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の面ファスナーは、少なくとも基部の裏面に水溶性の樹脂材料が部分的に又は全体的に存在している。このような水溶性の樹脂材料は、通常の保管状態では固型であり、従って他の物に接着することがなく、面ファスナーの積み重ね、運搬等が可能であるが、水やアルコール水溶液等を塗布したり、噴霧したりして表面を湿らせると、表面層が軟化もしくは溶融して接着性を示すようになる。従って、本発明の面ファスナーは、使用に際して、基部裏面の水溶性樹脂材料に水やアルコール水溶液等の適当な溶媒を塗布したり、噴霧したりするだけで、各種材料の被接合面に簡便に接着して用いることができる。
また、このように水溶性樹脂材料を接着に利用したことにより、廃棄物となる従来の離型紙を用いる必要がなく、また環境に対して有害な有機溶剤系の接着剤を用いる必要がない。従って、おむつなどの使い捨て製品に用いたときに、面ファスナーを取り外した場合に環境汚染の一因に数えられる接着剤の存在を考慮せずに捨てることができるようになる。
【００２９】
また、本発明の面ファスナーは、前記のように、基部とその表面に突設された多数の係合要素が水溶性の樹脂材料及び／又は生分解性樹脂により形成されている。従って、このような面ファスナーを連結部に用いた使い捨て製品、例えば水溶性樹脂や生分解性樹脂から作製されたおむつや結束バンド、苗木カバー、エノキ茸育苗カバーなどが使用後に廃棄されても、これらはトイレの水や雨水等により溶解消失するため、あるいは土中や水中の微生物により分解されるため、廃棄物公害や地球環境の破壊を引き起こすことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の面ファスナーの第一実施例の部分斜視図である。
【図２】図１に示す雄面ファスナーと雌面ファスナーの係合状態を示す部分断面図である。
【図３】本発明の面ファスナーの第二実施例の部分断面図である。
【図４】本発明の面ファスナーの第三実施例の部分断面図である。
【図５】本発明の第四実施例の雌面ファスナーの部分断面図である。
【図６】本発明の第四実施例の雄面ファスナーの部分断面図である。
【図７】図１に示す雄面ファスナーの成形装置の要部概略断面図である。
【図８】本発明の面ファスナーの別の成形装置の例の要部概略断面図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ 雄面ファスナー、２，２ａ，２ｂ，２ｃ 基部、３，３ａ，３ｂ，３ｃ フック状係合要素、４ 水溶性樹脂層、５ 補強用リブ、６，６ａ，６ｂ，７，７ａ，７ｂ フック片、１０，１０ａ 雌面ファスナー、１２，１２ａ ループ状係合要素、１５ 水溶性樹脂バックコーティング層、１６ 水溶性樹脂フィルム、２０，２０ａ 射出ノズル、４０ ダイホイール、４１ キャビティ、４２ 加圧ロール、４３ ガイドロール

Claims (4)

1. 基部と、その表面に突設された多数の係合要素とからなる面ファスナーにおいて、基部及び係合要素が水溶性の樹脂材料及び／又は生分解性の樹脂からなり、少なくとも基部裏面に水溶性の樹脂材料が存在してなることを特徴とする面ファスナー。
2. 水溶性の樹脂材料が吸水によって接着性を示す樹脂である請求項１に記載の面ファスナー。
3. 基部の裏面に水溶性の樹脂材料からなる接着剤層が形成されてなる請求項１に記載の面ファスナー。
4. 水溶性の樹脂材料が変性ポリビニルアルコールである請求項１乃至３のいずれか一項に記載の面ファスナー。

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