JP5399405B2 - 係着封止部材の染色及び／又は印刷方法 - Google Patents

Description

本発明は、裏打ちに接続された複数の連結手段を有する係着封止部材の染色及び／又は印刷方法に関し、主として、プラスチック材料および係着封止部材又はその部品の表面に塗工手段によって塗工されている染色媒体からなる。

一般的にテープ様のこれらの係着封止部材は、複数の実施形態によりマーケット上で手軽に用いられている。公知の係着封止は、一般に、オス型及びメス型の嵌合部材の２つの部分からなり、オス型の部材は、連結手段としてのフック形状又はマッシュルーム形状の封止材料からり、その上にフックの形状又はフリース材料のメス型部材が結びつき、もしこれらの２つの嵌合部材が互いに結合したなら、実際に係着封止部材が形成されることになる。これらの連結手段は、繰り返して互いに取り外され互いに結合され、これらの係着封止部材の主な用途は、一般的には衣料産業であるが、これらはまた、例えば自動車などにおける壁面とパネルの裏張りのためのファスナーなどの技術的な応用の対象でもある。

望ましいテープ様の係着封止は、通常の形成プロセスによりプラスチック材料から一つの断片として得られ、しかし、プラスチックファイバー材料から織ること及び／又は編むことによってこれらの係着封止部材の少なくとも一部を得るという選択肢もある。使用されるプラスチック材料は、一般的に無色又は押出プロセスに由来する着色した下地の色合いを有しており、このことは、完成品の係着封止製品を、例えば衣料およびテキスタイル産業における繊維の色から生じるような色の要因に適用させるのを困難にしている。特に、特定の色の少ない数の係着封止部材が必要なとき、プラスチック材料の限られた色の小さなバッチの為に全体の生産プロセスを構成するという問題を生産者にもたらす。

このような状態を是正するために、欧州特許公開第１５０２９８８号は、圧電性結晶によって誘発される溶媒含有染料を噴出する染料塗工ノズルにより、主としてプラスチック材料からなる係着封止部材を染色及び／又は印刷することを提案している。この方法では、ピコリットルの範囲の非常に小さい染料の容積が、係着封止部材の各係止部に非常に高い塗工頻度で塗工され得る。無色の好ましくは透明なベース材料又は下地染色を伴う材料から始める場合は、染色作業は広範囲で実行され得る。選択される染料により、少数の係止部材が染料および構成の単位として処理され得る。更に、それぞれの染料塗工ノズルで係止部材上に特定の染色パターンを実現することも可能であり、このような方法で、数字又は文字の並びの形式で文字が適用され得る。特に、公知の解決法により、係止部材の残りの生産プロセスなしに、係止部材、即ち、連結手段が詰まることなく、封止材料の少ない生産量を染色又は印刷することが可能である。

公知の解決法では、塗工されるべき染料はインク、特に反応性インク、酸性インク、又は分散インクである。これらのインクは溶媒を含んでおり、食品、化粧品および医薬品の領域で使用される係着封止部材のマーキングに特に適さない。特に、長時間続く多くの洗浄プロセスの動作において、使用されるインクが色褪せ、時間とともにインクコーティングの明瞭性が減少し、魅力のない外観となってしまう。インクは通常、耐光性ではなく、太陽の放射に強く曝されることにより次第に色褪せる。

更に、国際特許公報ＷＯ９８／３９７５９は、係着封止部材の染色及び／又は印刷の方法を開示し、そこでは、溶剤ベースのインク、硬化可能なインク、及び水ベースのインクが染料媒体として使用される。比較可能な出願としての米国特許第６９１０３５３号では、アクリレートバインダーを含有する水ベースのインクが使用され、これは、フレキソ印刷の方法の手段により塗工される。ドイツ特許公報第６９８１３１７７Ｔ２は、所謂バーコードの生成のための多孔質基材の印刷のためのホットメルトインク組成物の性状の溶媒を含まないワックスの使用を開示している。

上述の従来技術から進んで、発明の目的は、その利点を維持しながら、公知の染色溶液を更に改良した、係着封止部材の染色及び／又は印刷の為の方法を立案することであり、それは、長期間の運用に置いて耐候性を維持し、増大する環境及び健康への要求を考慮したものである。この目的は、請求項１全体の特徴を有する方法により達成される。

発明において特定されるように、染色媒体は溶媒を含まないワックスをベースとし、溶融した性状で、小滴、泡又はペレットの形状で塗工手段によって塗工され、冷却され硬くなった状態では、その部材と同様に係着封止部材の表面にしっかり結合し、非常に長い使用間隔の後においても、プロセスエンジニアリングの観点から極端に少ない数の係着封止部材が確実に染色又は印刷される。

本発明の方法によれば、ワックス塗工の範囲内において、溶剤を使用することがなく、それにより、食品産業、医薬若しくは化粧品産業のような重要な領域において、挿入されたパッケージのような特別の製品について、ワックスで染色された係着封止部材が容易に使用され得る。好ましくは無色透明のプラスチック材料又は下地染色を施したプラスチック材料から進んで、染色作業は広く拡張されたフレームワーク内でワックス塗工により行われ得る。ワックス塗工は信頼性があり、染料及び構成の観点から少ない数の係着封止部材でさえ取り扱うのに経済的に効率がよい。染色パターンデザインの塗工に加えて、塗工ワックスは、数字又は文字の連なりの形状で塗工され得、それぞれの製造業者データ、製品情報などが係着封止部材に塗工され得る。

本発明の染色及び／又は印刷方法の例示的な実施形態を表す概略図である。

着色したワックスのための塗工手段は、少なくとも一つのワックス塗工ノズルと、圧電性結晶によって誘発されるワックスの噴出である。このように、ピコリットルの範囲の非常に小さな容量のワックスが、その部材と同様に小滴で非常に速い塗工頻度で係着封止部材に塗工される。もう一つの選択肢は、棒状の形状の着色したワックスを保持し、塗工手段のハードウエアの内側で溶融し、その印刷ヘッドに供給することである。印刷ヘッドはペレットの形状で塗工ワックスをそれぞれの係着封止部材の表面にスプレーする。この塗工方法では、着色したワックスは、係着封止部材に衝突して、再びほぼ固体となり、このことは、特に個々のフィラメントの織物様の係着封止部材において利点を有しており、色あせるように繊維に完全に浸入することはない。

もう一つの塗工の選択肢は、着色したワックスをその蒸発温度（＞３００℃）まで加熱することであり、その結果、ワックスは泡を形成し、これは次に壊れ、この場合には、爆発的に塗工ノズルから噴出する。このプロセスは１秒間に１０，０００回まで繰り返され、このようにして、それぞれの係着封止部材への高品質の印刷プロセスが達成され得る。しかしながら、最初に述べた圧電塗工技術が最も容易に使用され得ることが分かる。着色した塗工ワックスは、１秒の何分の幾つかで、係着封止部材の表面で乾き、後の乾燥やそれに続く硬化プロセスが必要ではなくなり、これにより、プロセスの速度が増大する。

本発明のプロセスの一つの好ましい実施形態では、それぞれの着色ワックス塗工ノズルは、特定の色又は色合いのために使用され、異なるワックス塗工ノズルの手段により、混合した染料が係着封止部材の表面に直接生成される。しかし、混合した染料をそれぞれの塗工ノズルにより製品に直接供給しそれによって染色することも可能である。高い染色及び／又は印刷速度を得るために、複数の塗工ノズルを使用することもでき、好ましくはワックス塗工ノズルはその塗工手段に固定され、染色又は印刷されるべき係着封止部材は、塗工装置を介して定められた速度で送られ、ワックス塗工ノズルにより染料コーティングが施される。

容易に染色され得るプラスチック材料は、通常のポリイミド、ポリエステル、ポリエチレン及びポリプロピレン材料と同様にアクリレートが使用され得、これらからテープ様の係着封止部材の係止手段が得られ、成形製品として又は通常の編み−織りの方法により一つのピースに製造される。

本発明の方法の開発において、好ましくは、係着封止部材の２つの対向する面にワックス塗工ノズルが存在し、これにより、このように染色又はプロセスが２つの異なる側から起こる。任意的に、異なるワックスおよび染料を用いてもよい。色の深さを増大させる表面被覆又は表面機能化の目的で、係着封止部材に反応性の前処理を施すことは、特に利点があることが分かる。

本発明の染色及び／又は印刷方法は、図示されるように、一つの例示的な実施形態を使用して以下に詳述される。ここで、単独の図面は、概略的でしかも正確な縮尺ではないが、オス型係止部材を有するテープ様の係着封止部材のためのワックス塗工ノズルの必須の構成要素を、マッシュルーム様の連結手段の形状で示し、ワックス塗工は係着封止部材の背面に行われる。

本発明による方法は、係着封止部材１０に染色及び／又は印刷するのに使用され、図において、いわゆるオス型連結部材１２として、係着封止部材１０のためのテープ様の裏打ち１４の一体的な構成要素であるマッシュルーム様の連結ヘッドが示されている。マッシュルーム様の連結要素１２は、対応するいわゆるメス型係止部材としてのフック又はフリース材料に結合し得て、係着封止システム（図示せず）を形成し、フック又はフリース材料は、連結要素１２の端部側の突起に脱着可能に連結する。これらの係止部材は、例えば、出願人の欧州特許第１３０９２５７号に記載されている。更に、この点において係着封止部材は、例えば、スクリーン印刷により、無色の性状、従ってほとんど透明のポリエチレンの形式でキャストされるプラスチック材料、又はプラスチックの粒からの結果物として下地色が施されたプラスチック材料からなり、これにより係着封止部材１０は示された公知の押出法により製造され得る。いわゆるチルドロール法により成形される係着封止部材１０に代えて、織物又は編み物の下地裏打ち構造からなっていてもよく、連結手段（フック、マッシュルーム、ループなど）は、次に限られた突起（図示せず）に突き出る。

現時点で、もし、適当な、好ましくはテープ様の係着封止部材１０を染色又は印刷するつもりなら、複数の形成の仕事を扱うために、予め、即ち実際の係着封止部材１０の製造に先だって、プラスチックの粒を染色することは十分ではなく、特に、例えば衣料又はパッケージ産業での使用する場合のように、たった１０個の少ない数（１ｍより短いテープ）の特定の色を有する係着封止部材１０を考える場合は、既に製造されたプラスチック材料の係着封止部材を後から染色又は印刷するのが好ましい。従って、図示されているような今の場合、係着封止部材１０の裏面１６が染色又は印刷される。

上述の要求に合致させるために、本発明の方法は、少なくとも１つのワックス塗工ノズル１８により係着封止部材１０の染色又は印刷を探求している。ワックス塗工ノズル１８による着色したワックスの噴出は、圧電性結晶２０によって始動され、この着色したワックスの噴出は、圧電性結晶２０の始動サイクル毎にピコリットルの範囲である。しかしながら、認識されるように、圧電性結晶２０は非常に高い振動周波数を有しているので、少量の塗工量でも完全に着色したワックスの塗工に十分であり、係着封止部材１０に使用されるプラスチックに依存して、それは塗工されたワックスの塗膜が表面側のプラスチック材料に僅かに少なくとも部分的に浸入し、このようにして、プラスチック材料の開口穴を着色したワックスで満たすことが可能である。

単純に表現するために、ただ一つのワックス塗工ノズル１８が図に示されており、しかし、正確な染色又は印刷を示すために、複数のノズルが必要であり、例えば１００から２００の複数のワックス塗工ノズル１８が、塗工手段の全体に亘って一つの印刷ヘッドに組み込まれ得、１０から２０のこのような圧電始動された圧力ヘッドにより、係着封止部材１０に対するその裏面１６への完全に着色したワックス塗工に加えて、高い移動速度を達成して非常に高い印刷速度となる。圧電性結晶２０に対する選択的な始動に依存して、染色プロセスを保証するのみならず、広告メッセージ、会社名の印などの形式でさえ、係着封止部材１０に印刷パターンを提供する。図示されている係着封止部材１０に代えて、フック形状の封止ヘッド又は通常のループ封止材料（図示せず）の形式のメス型係止部材であってもよい。

図示されている染色塗工ノズル１８は、全体が毛細管ノズルとして設計されており、これは流体を搬送する圧力チャンバ２２に接続され、その上側で圧電性結晶２０によって始動される振動板が作動する。従って、圧電性結晶２０には、ワックスの搬送を制御する正及び負の電圧が印加される。もし、圧電性結晶２０上の電圧が存在しなければ、貯蔵チャンバ（図示せず）からの着色したワックスは、供給ライン２６を介して圧力チャンバ２２に流れる。この点で、もし、電圧が圧電性結晶２０に印加されると、その結晶は、振動プレート２４圧力によりチャンバ２２内の着色したワックスに圧力をかけ、染色塗工ノズル１８を介して着色したワックスを係着封止部材１０の裏面上に噴出する。圧電性結晶２０に負の電圧を印加することにより、振動プレート２４は突然後方へ動き、その結果、着色したワックスの塗工が突然中断されることになる。ワックスの搬送量は、極端に速い電圧の変化により非常に正確に測定することができ、これにより、この塗工方法により、１００から９、６００ｄｐｉの、好ましくは数万ｄｐｉまでの解像度を達成することができる。このことは、非常に良好な印刷とワックスの色の質をもたらす。

着色したワックスによる示された染色及び／又は印刷方法は、多かれ少なかれ、連続的に動作し、そして製造機械に由来し、係着封止部材１０は着色したワックス塗工手段の下に連続的に送られ得、圧電性結晶２０の明らかな始動により及び適切なワックスの色の選択により、染色及び印刷設計は通過プロセスの間に変更することができる。特に有利なのは、塗工されるべき着色したワックスが溶剤を含まないものであるときである。更に、好ましくは２０℃で混練される着色したワックスやさもなくば硬くて脆い固体のワックスを使用することができる。使用されるそれぞれのワックスは、粗いものから細かい結晶構造までを有しているべきであり、その色形成は透明から不透明までで、ガラス状ではないべきである。４０℃より高い温度では、使用される着色したワックスは、分解することなく溶融し、融点のすぐ上のでは僅かに液状であり、粘性が低い。特に、高度に温度依存性の粘度及び溶解度が好ましいことが証明され、もし、使用される着色したワックスが僅かな圧力の下につやを出すなら、このことは、ワックスの表面構成が改変され得る後処理の可能性を可能とし、例えば係着封止部材に塗工されたワックスは、光沢があるように見える。後処理の目的のために、ワックスを固定することも可能であり、例えば、塗工されたワックスを付加的にスチーム及び／又はアルカリ含有冷浴及び／又は例えば係着封止部材１０の塗工された表面上に圧力を加えるカレンダープレスなどの機械的処理により、後から固定される。更に、後処理は、ＩＲ又はＵＶ光により、又は固有エネルギーの照射により行うことも可能である。

係着封止部材１０の特定の表面上に使用されるそれぞれの着色したワックスの特に良好な係着を達成するために、着色したワックスを実際に塗工する前に、係着封止部材１０の表面機能化のプロセスを予め行うべきである。特に、プロトン及び／又は電子交換媒体、特にドナー又はコレクターの形式で、コーティングすることなく劣化に抵抗性して、交換媒体の官能基により係着封止材料に付着することにより、係着封止材料の化学的物理的特性をセットするように、係着封止部材１０の表面エネルギーが高いエネルギーを使用して改変され得る。コーティングワックスへの官能基のこの付着プロセスは、高周波放射、電界、例えばその誘電体バリア放電、プラズマサポート場によるなどの高エネルギーフローにより支持され得る。特に、プロトン及び／又は電子交換媒体は、次のリストの物質又は物質のグループである：
Ｆ^-，Ｃｌ^-，Ｎ₃ ^-，Ｂｒ^-など。

これらの交換媒体は、製造されるべき係着封止部材１０のためのプラスチック材料が以下の群の一つに帰属するなら、そのプラスチック材料と特に良好に相互作用する：ポリエチレン類、ポリプロピレン類、ポリイソブテンと同様にポリブテン、および、ポリ−（４−メチル１−ペンテン類、高級α−オレフィンの重合体、例えばポリ−（１−ヘキセン）、ポリ−（１−オクテン）、またはポリ−（１−オクタデセン）。異なるオレフィンからのコポリマー、例えばエチレンとプロピレンからのものは、これらのオレフィンに帰属すると認識されるべきである。製造されるべき係着封止部材のための更に良好な原材料は、ポリエステルである。もし、その時点で使用されるプラスチック材料が、示したプロトン及び／又は電子交換媒体で表面機能化されているなら、係着封止部材１０の面１６とそれぞれの帯電したワックスとの特に良好な結合が期待でき、このようにして係着封止部材１０について得られる表面エネルギーの変化は面１６内で起こり、塗膜として表わされるものではない。

係着封止部材１０のプラスチック材料の表面活性化への他のアプローチは、例えばフッ素の形状で上記面１６に塗膜を実際に塗工することである。フッ素の塗工は、係着封止部材１０上の着色したワックスの後からの付着に特に好ましいことが明らかにされた。フッ素の使用により、係着封止部材１０のためのこれらのプラスチックの幾つかは、その表面に影響を及ぼし、この影響の使用により、着色したワックスとの付着のための係着封止部材１０の面１６は、制御された状態で改変され得る。色の深さを高めるために、面１６に表面改質の目的で反応性のカチオン性前処理を施すことや、これに加えて、いわゆる屈水性（ハイドロトロピック）の物質を塗工することを更に行うことができる。

本発明の方法について、極端に少ない数の係着封止部材１０が、着色したワックスで確実に及び恒久的に染色又は印刷され、この着色したワックスの塗膜又は装填は、長期間の使用においても、特に選択耐性及び紫外線耐性に優れていることが明らかにされた。

１０ 係着封止部材
１２ 連結手段
１４ 裏打ち
１６ 裏面
１８ 染色塗工ノズル
２０ 圧電性結晶
２２ チャンバ
２４ 振動プレート
２６ 供給ライン

Claims (6)

1. 裏打ち(１４)に接続された複数の連結手段(１２)を有し、かつプラスチック材料からなる係着封止部材(１０)の染色又は印刷方法であって、
   当該封止部材(１０)の面(１６)又はその一部に染料媒体を塗工手段(１８)で塗工する工程を含み、
   当該染料媒体は、溶融した小滴、泡又はペレットの性状で、溶媒を含まないワックスをベースとし、冷却され硬化した状態で当該面(１６)に強固に結合し、
   当該面(１６)又はその一部は、着色したワックスのより良好な付着のために機能化され、及び／又はその表面に活性塗膜が設けられており、及び
   当該面(１６)上に塗工されたワックスの固定又は後処理は、固定手段若しくはつや出し手段、又はＵＶ光照射若しくはＩＲ光照射によって行われる、
   ことを特徴とする係着封止部材の染色又は印刷方法。
2. 前記塗工手段(１８)による塗工は、前記ワックスが、前記面(１６)を打撃したときに、ほとんど固化及び硬化するようにして行われる請求項１に記載の方法。
3. 前記着色したワックスは、偶数値の高級脂肪酸(Ｃ16〜Ｃ18)と高級脂肪族アルコール(Ｃ16〜Ｃ36)とのエステルである請求項１または２に記載の方法。
4. 前記塗工手段は、ワックスの噴出が、圧電性結晶(２０)によって始動される少なくとも一つのワックス塗工ノズル(１８)を有している請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
5. 前記ノズル(１８)の各々は、特定の色又は色合いを得るために使用され、混合された色は、前記面(１６)上に直接混合された色の塗工を誘導する異なる前記ノズル(１８)によって供給される請求項４に記載の方法。
6. 前記ワックスの塗工は、前記連結手段(１２)とは離れて面する前記面(１６)上で行われる請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。

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