JP5956597B2 - フックファスナー - Google Patents

Description

本発明は、全般にフックファスナーに関し、特に、保持フィラメントを備える相手材に対し、フックとフィラメントとの協働により取り付けられるように構成されたフックファスナーに関する。

保持フィラメントを有する雌留め要素と、フィラメントに脱離可能に係合するフックを有する雄留め要素（フックファスナー）とを備える機械式ファスナーは、使い捨て着用品、特におむつなどの使い捨て吸収性着用品など、衛生用品をはじめとして、一般的に使用されている。

特に衛生分野においては、そのような機械式ファスナーの雌留め要素として、不織材料が、経済的であり、柔軟性に富み、通常それ自体不織材料からなる残部の使い捨て衣服との連続性を確保できることから、織物または編物のループファスナー材料に代わり徐々に使用されるようになってきている。

しかし、一般的に織物または編物のループファスナー材料とともに使用される市販のフックファスナーは、不織材料には適さないことがわかっている。

従来のフックファスナーの中には、フックの頭部が大きいために交絡フィラメントの大部分に適切に入り込めず、不織材料の雌相手材とほとんど係合しないものもある。そのようなフックファスナーを使用することにより、機械式ファスナーが予期しないときに開いてしまう。これを「ポップオフ」という。

十分に係合するフックファスナーもあるが、機械式ファスナーを開くときに使用者は過度に力を加えなければならず、その結果フィラメントが破断してしまう。これを「毛羽立ち」という。毛羽立ちは、見た目の印象が悪く、開閉を繰り返すと機械式ファスナーが使用不能になることもある。

特許文献１および特許文献２においては、特に不織材料との協働に優れた新規なフックファスナーを提供する試みがなされている。

特許文献１には、小型のフックを有するため相手材に入り込みやすいフックファスナーが開示されている。しかしこのフックでは、フィラメントを良好に保持できず、それぞれの保持力が弱い。

特許文献２には、横断方向の厚みが小さく、不織材料と協働するように構成されたフック頭部を有するフックファスナーの製造方法が開示されている。しかしこのファスナーは、相手材の保持フィラメントと係合しにくく、保持フィラメントを破断させずに安全に相手材から取り外すことができない。

米国特許第４，８９４，０６０号明細書 米国特許出願公開第２００４／００６８８４８号明細書

上記に鑑みて、フィラメントを有する雌相手材、特に不織相手材と係合可能な改良されたフックファスナーを提供することが依然として求められている。

本発明の目的は、フックを相手材へ良好に入り込ませ、また入り込んだ後でフィラメントを良好に捕捉および保持し、さらにフィラメントを破断させずに相手材から安全に取り外すことができるフックファスナーを提供することにある。

本発明の一態様によれば、保持フィラメントを備える相手材に対し、フックと前記フィラメントとの協働により取り付けられるように構成され、基体ストリップと、前記ストリップから突出する把持フックを備えるフック領域であって、各前記把持フックは、その主方向に延びる幹部を備え、その上に蓋部が設けられ、前記蓋部は、前記幹部から横方向に延びる少なくとも１つの張出部を備え、各前記把持フックは、さらに少なくともその蓋部分が２つの略平坦な対向面によってその横断方向において画定されているフック領域とを備え、前記張出部は、前記幹部から離れた位置に膨出部を備え、前記張出部の厚さは、前記膨出部において、前記膨出部と前記幹部との間に位置する前記張出部の中間領域から前記張出部の先端に向かう方向に増加し、前記張出部の下面は、前記中間領域付近に前記相手材の前記フィラメントを受け止める凹部を形成するフックファスナーであって、前記張出部の前記下面の低点と前記把持フックの対向部との間にかけて前記フックの前記横方向に沿って測定される凹部幅は、所定距離Ｄの少なくとも２倍であり、前記張出部の前記下面の前記低点と前記面の高点との間にかけて前記把持フックの主方向に沿って測定される凹部深さは、前記所定距離Ｄの０．４倍以上であり、前記張出部の上面の参照点から測定される最小厚さは、前記距離Ｄの２倍以下であることを特徴とするフックファスナーが提供される。

全般的には、距離Ｄは、フックにより保持されるフィラメント固有の横断方向に沿った寸法とする。例えば、距離Ｄは、保持フィラメントの公称径とすることができる。

通常、距離Ｄは、フックの捕捉対象であるフィラメントの平均径に対応してもよい。より全般的には、所定距離Ｄは、相手材のフィラメントの径方向に沿って測定される平均最大距離であってもよい。

さらに全般的には、保持フィラメントは円形以外の断面形状（例えば楕円または扁平）を有してもよいことから、所定距離Ｄは、保持フィラメントの平均最大断面長さであってもよい。

したがって、Ｄは、代表的なフィラメントの径方向の寸法であってもよく、相手材の他のフィラメントの直径は、この代表的な径方向の寸法に対して概ね±１０％の範囲で異なっていてもよい。

所定距離Ｄは、５〜１５０ミクロンであることが好ましく、１５〜２５ミクロンであることがより好ましい。衛生製品、特に乳児など人の皮膚と接触する製品に関しては、フィラメントの直径は、通常、こすれたり、不快感を与えたり、傷つけたりしない程度に小さい。この場合、フィラメントの直径は、１５〜２５ミクロンであることが好ましい。土木などの他の技術用途においては、特に高抵抗の機械的な固定を行うため、より太いフィラメントが必要となる場合もある。

本発明に係るフックファスナーは、基体ストリップと把持フックとを備え、各把持フックは、基体ストリップから延びる幹部と、幹部を過ぎて基体ストリップ上に突出する少なくとも１つの張出部または腕部を有する頭部または蓋部とを有している。

本明細書全体を通して、把持フックの主方向は、基体ストリップからの把持フックの突出方向とする。したがって、把持フックの主方向は、その中心軸、より全般的には、幹部の中心軸に対応している。

把持フックの横方向は、把持フックの蓋部分を画定する２つの対向面の間に規定される中央面内に含まれ、さらに上記に規定した把持フックの主方向に直交する方向としてもよい。

把持フックの横断方向は、主方向と横方向の両方に直交する方向とする。

フックが押出により形成される場合、横断方向は押出方向としてもよく、横方向はその方向とフックの主方向に直交する。

本明細書において、張出部は、幹部の上部から横方向に延びているものとされ、幹部の上部は、フックの最も狭い部分の上端に規定される。

張出部は、概ねその先端付近に膨出部を有し、その下面にフィラメント保持用の凹部を形成している。

張出部の最小厚さ、凹部幅、および凹部深さは、把持フックの最適形状を規定する上で重要なパラメータであることがわかっている。

張出部の最小厚さは、張出部の膨出部とフック幹部との間に位置する中間領域内で測定される。

全般的には、この最小厚さは、張出部の上面上の特定の点から、この上面（この特定の点）の接線方向に直交する方向に沿って測定される。

一例として、最小厚さは、把持フックの蓋部分を画定する２つの対向面の間に規定される中央面に沿って測定してもよい。また、最小厚さは、特にフックが押出により形成される場合、フックの横断方向に直交する面に沿って測定してもよい。

したがって、この中間領域は、薄いため曲がりやすい。張出部の先端部分に力が加わると、この先端部分は、中間領域に位置する変曲点に対して上方または下方にわずかに曲がる。

張出部が曲がることにより、フィラメントが凹部に入り込みやすくなり、破断することなく安全に外れるため、フックファスナーの雌相手材への取り付け時および取り外し時に重要な役割を果たす。

一方、凹部に捕捉されたフィラメントに張力がかかり、張出部の中間領域に力が加わると、膨出部は、張出部の変形に逆らう。この場合、張出部の変曲点は幹部付近に移動するため、幹部の十分な剛性により張出部の過度の変形が防止される。張出部は上方に曲がるおそれがあるが、張出部の下面からフィラメントが外れるほどではない。

張出部の下面に形成された凹部または凹み部分は、少なくとも１つのフィラメントを捕捉できる程度の幅と、フィラメントが把持フックから横方向に外れない程度の深さを有している。

凹部幅は、張出部の下面の低点と把持フックの対向部との間にかけて、把持フックの横方向に沿って測定される。把持フックの対向部は、張出部に隣接する幹部の側面であってもよく、この側面は平坦であっても湾曲していてもよい。別の実施例によれば、例えば、幹部の狭くなった部分が上記の低点より低い場合、この対向部は張出部自体の対向部であってもよい。

本明細書全体を通して、張出部の下面の低点は、フックの主方向における張出部の最も低い点として規定され、張出部の外側に位置している。

低点は、把持フックの蓋部分を画定する２つの対向面の間の中央面内に規定してもよい。

凹部深さは、張出部の下面の低点と前記面の高点との間にかけて把持フックの主方向に沿って測定される。

本明細書全体を通して、張出部の下面の高点は、フックの主方向における前記面の最も高い点として規定され、中間領域付近に位置している。

高点は、把持フックの蓋部分を画定する２つの対向面の間の中央面内に規定してもよい。

なお、把持フックが係合する保持フィラメントの配置および形状は、特に限定されない。換言すれば、相手材は、不織材料に限定されず（ただし本発明は不織材料に特に好適である）、他のいかなるループファスナー材料であってもよく、例えば織物または編物であってもよい。

本明細書において、張出部の有効幅は、張出部の最外部点と、低点の、把持フックの横方向に沿った対向面上の投影点との間にかけて、把持フックの横方向に沿って測定される。この有効幅は、所定距離Ｄ（前述）の３〜５倍であることが好ましい。このような幅とすることにより、蓋部を相手材に確実に入り込ませつつ、張出部にある程度の柔軟性を持たせることができる。

張出部の最外部点は、把持フックの蓋部分を画定する２つの対向面の間に規定される中央面に沿って測定してもよい。

張出部の最小厚さは、距離Ｄの０．５倍以上であることが有利であり、前記距離の０．８倍以上であることがより好ましい。これにより、張出部の中間領域が曲がり過ぎることを防ぎ、過度に曲がったり捕捉したフィラメントが外れたりしない程度の剛性を保つことができる。

なお、本明細書において、張出部の最大厚さは、膨出部における張出部の上面と下面との間にかけて把持フックの主方向に沿って測定される。全般的には、張出部の最大および最小厚さは、平行または略平行、特に互いに３０°未満の角度で傾斜した方向に沿って測定してもよい。

張出部の最大厚さは、把持フックの蓋部分を画定する２つの対向面の間に規定される中央面内に含まれる張出部の上面の一点などから張出部の下面にかけて測定してもよい。

特定の実施形態において、張出部の最大厚さは、最小厚さと距離Ｄの半分との和以上であり、距離Ｄの５倍未満である。

特定の実施形態において、把持フックの頂部から基体ストリップにかけて把持フックの主方向に沿って測定される把持フック全高と、主方向に沿って測定される基体ストリップの厚さとの比は、３〜１２である。これにより、把持フックは相手材に入り込むのに十分な高さを有し、一方基体ストリップは最小限の厚さを有し相対的に剛性であるため、相手材への押圧時に把持フックを直立に保つことができる。

特定の実施形態において、把持フックの頂部から張出部の低点にかけて把持フックの主方向に沿って測定される有効蓋部高さは、３０〜２００ミクロンである。有効蓋部高さは、１２０ミクロン以下であることが好ましい。有効蓋部高さは、蓋部が相手材の裏材に届かない程度に小さくするべきである。

特定の実施形態において、特にフックが押出により形成される場合、参照点の、フックの主方向に沿った張出部の下面上の投影点と、張出部の低点との間にかけて同方向に沿って測定される深さは、凹部深さの０．２５〜１倍である。これにより、捕捉したフィラメントは平滑な斜面を滑ってフックから外れるため、毛羽立ちが防止される。

同様の効果は、張出部の低点と、参照点の、フックの主方向に沿った張出部の下面上の投影点とを結ぶ直線が、フックの一般軸に直交する面に対して３０〜９０°の角度をなす場合にも得られる。

特定の実施形態において、基体ストリップおよび把持フックは、ポリオレフィン、好ましくはポリプロピレンを、少なくとも７０質量％含む材料からなる。

特定の実施形態において、張出部の下面は、幹部側に位置する凹面部と、張出部の先端に向けて変曲点から凹面部を延長してなる凸面部とを備えている。

特定の実施形態において、張出部の上面は、少なくとも、張出部に隣接する幹部の最内部点を含む第１の面と変曲点を含む第２の面とによって画定される領域において平坦または凸面であり、第１および第２の面は、横方向に対して直交している。

これにより、フィラメントは、フックファスナーの相手材への押圧時に、蓋部を滑り落ち、把持フックの保持凹部に入り込むことができる。

特定の実施形態において、張出部の最小厚さは、張出部に隣接する幹部の最内部点を含む第１の面と変曲点を含む第２の面との間で測定され、第１および第２の面は、横方向に対して直交している。

張出部に隣接する幹部の最内部点および変曲点は、例えば、把持フックの蓋部分を画定する２つの対向面の間における中央面内に規定してもよい。

凹部深さは、距離Ｄの２倍未満であることが好ましく、これにより、機械式ファスナーを開くときにフィラメントが凹部に引っかかるおそれがなくなる。

特定の実施形態において、把持フックの蓋部は、横方向において対向する２つの張出部を備えている。

特定の実施形態において、把持フックの頂部は、幹部の中心軸から横方向にずれており、張出部に隣接する幹部の最内部点を含み把持フックの横方向に直交する面によって画定される領域内に含まれている。

特定の実施形態において、横方向に沿って測定される幹部の最も狭い部分の半値幅は、張出部の最小厚さの２倍から張出部の最大厚さの３倍である。

明らかに適合しない場合を除き、また特に断りのない限り、本明細書に開示した一実施形態または実施例の特徴を本明細書に開示した他の実施形態または実施例に同様に適用できることはもちろんである。

本発明の他の特徴および効果については、添付図面を用いた以下の詳細な説明から明らかとなるが、これらの図面は本発明の原理を例示するに過ぎない。図中、異なる図における同様の参照符号は、同一部分を概ね示している。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るフックファスナーを図１３に示される方向ｘから見た部分側面図である。 図２は、図１に示される把持フックの張出部の拡大図である。 図３は、本発明の他の実施形態に係るフックファスナーの部分側面図である。 図４は、本発明の他の実施形態に係るフックファスナーの部分側面図である。 図５は、本発明の他の実施形態に係るフックファスナーの部分側面図である。 図６は、本発明の他の実施形態に係るフックファスナーの部分側面図である。 図７は、本発明の他の実施形態に係るフックファスナーの部分側面図である。 図８は、本発明の他の実施形態に係るフックファスナーの部分側面図である。 図９は、本発明の他の実施形態に係るフックファスナーの部分側面図である。 図１０は、本発明の他の実施形態に係るフックファスナーの部分側面図である。 図１１は、本発明に係るフックファスナーの形成方法の一工程を示す図である。 図１２は、本発明に係るフックファスナーの形成方法の一工程を示す図である。 図１３は、本発明に係るフックファスナーの形成方法の一工程を示す図である。 図１４は、本発明に係るフックファスナーと協働するように構成された雌相手材の斜視図である。 図１５は、本発明に係るフックファスナーを図１４の雌相手材に押圧し、フックファスナーと雌相手材により機械式ファスナーを形成した状態を示す側面図である。 図１６は、図１５のフックファスナーを閉じた状態を示す側面図である。 図１７は、図１５の機械式ファスナーを開くため、フックファスナーを相手材から剥離する状態を示す機械式ファスナーの側面図である。 図１８は、図１の把持フックの上面図である。 図１９は、本発明の別の実施例に係るフックファスナーの部分側面図である。

以下の詳細な説明において、本発明に係るフックファスナーの実施例を示す添付図面を参照する。ただしそれらの実施例は例示に過ぎず、本発明の範囲はそれらに限定されるものではない。

説明を単純にするため、図１および２には、本発明の第１の実施形態に係るフックファスナー１００の一部のみが示されている。フックファスナー１００の全体については、図１３に示されている。

このフックファスナー１００は、例えば、図１４に示されるように、裏材９２に設けられた交絡フィラメント９１を備える不織相手材９０と協働させることを目的としている。

交絡フィラメント９１は、以下の説明で参照する公称径Ｄによって特徴付けられる。例えば、フィラメントの公称径Ｄは、フィラメント９１の断面方向に沿った最大測定長さに相当する。公称径Ｄは、５〜１５０ミクロンであることが有利であり、１５〜２５ミクロンであることがより好ましい。以下、この公称径Ｄを基準として、好ましいフックの寸法値および範囲を規定する。

本発明の別の実施形態において、裏材９２は省略してもよい。

図１３に示されるように、フックファスナー１００は、基体ストリップ２０と、ストリップ２０から突出する複数の把持フック１０とを備え、その全体がポリプロピレンなどの従来の熱可塑性材料からなる。

なお他の実施形態において、本発明に係るフックファスナーは、以下に規定する把持フック１０に加え、他の異なるフックを備えていてもよい。

ただし例示の実施例においては、フックファスナーは把持フック１０のみを備えている。したがって以下の説明では、簡単にするため把持フック１０をフックと称する。

本実施例において、フック１０は互いに平行な列をなしている。

フックファスナー１００のフック密度は、１平方センチメートル当たり１０〜１０００個であることが有利である。

各フックは、正面１１と裏面１２により画定され、本実施例において、正面１１と裏面１２は、平坦かつ互いに平行または略平行な２つの対向面により構成される。正面１１と裏面１２は、図１３に示されるように、側縁１３において隣接している。

本実施例において、フック１０は、正面１１と裏面１２との間にかけて面１１，１２に直交する方向に延びている。

図１を参照すると、上記のように規定したフックを正面と裏面に直交する方向から見た側面図が示されており、フック１０は、基体ストリップ２０から概ね上方に延びる幹部１４を備えている。

さらに図１に示されるように、幹部１４は、基体ストリップ２０からの幹部１４の突出方向である主方向ｚに延びる中心軸Ａを有しており、以下この方向をフック１０の主方向と称する。本実施例において、主方向ｚは、基体ストリップ２０の上面２２と直交している。

幹部１４の上には、蓋部１６がさらに設けられている。

全般的には、高さは、フックの主方向ｚに沿って測定され、幅は、その横方向ｙに沿って測定される。

以下の説明において、フックの横方向は、主方向ｚに直交し、フック１０の正面１１と裏面１２との間の中央面Ｐ５内に含まれる方向として規定される（例えば図１３および１８参照）。

全般的には、以下で述べる幅寸法は、この横方向に沿って測定されるものとする。

例示の実施例において、横方向ｙは、基体ストリップ２０の上面と平行であり、中間面１３と基体ストリップ２０の上面との間の接続線と直交している。

例示の実施例において、フック１０は、その正面１１と裏面１２との間にかけて横断方向ｘと称する方向に延びており、正面１１と裏面１２は、この方向に直交している。本実施例において、この方向ｘは、図１３を参照して説明した列の方向に対応し、特にフックが押出により形成される場合、押出方向に対応する。

フックの横断方向は、主方向ｚと横方向ｙの両方に直交している。

ここでフック１０の厚さＴは、この横断方向ｘに沿った正面１１と裏面１２との間の距離として規定される。フック厚さＴは、２００〜２７０ミクロンであることが好ましい。

主方向ｚの上方から見ると（言い換えれば、主方向ｚに直交する面に投影したとき）、フック蓋部１６は、図１８に示されるように、ここでは矩形の全体形状を有する有効係合領域１７を画定している。この領域の大きさは、４００００〜１２００００平方マイクロメートルであることが好ましく、５００００〜１０００００平方マイクロメートルであることがより好ましく、６００００〜８５０００平方マイクロメートルであることがさらに好ましい。なお他の実施例によれば、有効係合領域は、平行六面体形状を有していてもよく、その平行六面体の隣接する２つの側面の角度は、９０°でなくてもよい。

フックの安定性向上のため、幹部１４は、蓋部１６からよりも基体ストリップ２０からの方が近い領域に最大幅を有することが好ましい。特に、幹部１４は、基体ストリップ２０との接続部に、または基体ストリップ２０近傍に短い距離を隔てて、最大幅を有することが好ましい。すなわち、幹部１４は、基体ストリップ２０に向かって広がっている。

図１に示された実施例において、幹部１４は、下部１４ａと上部１４ｂとを備え、下部１４ａの幅は、基体ストリップ２０に取り付けられた下端における最大値Ｌ１から最小値Ｌ２へと減少し、上部１４ｂは、この下部１４ａと蓋部１６との間に位置し、略一定の幅Ｌ２を有している。フック１０は、幹部１４の下部１４ａが漏斗形状であるため安定性が高く、フックファスナー１００の相手材９０への押圧時に直立に維持される。幹部の最大幅Ｌ１は、１５０〜２５０ミクロンであることが好ましく、最小幅Ｌ２は、１００〜２００ミクロンであることが好ましい。

他の実施例によれば、幹部１４の側面１５は、全体が湾曲していてもよい。

図１０に示された他の実施例において、幹部１４は、その下端から短い距離Ｈ６を隔てて位置する領域７４に最大幅Ｌ１を有し、この領域７４と基体ストリップ２０との間にかけて幅が狭くなっている。幹部１４の上部で測定される最小幅は、最大幅Ｌ１の３分の２未満であることが好ましく、最大幅Ｌ１の半分以下であることがより好ましい。本実施例において、基体ストリップ２０との接続部で測定される幹部幅Ｌ６は、最大幅Ｌ１の０．８倍前後であることが好ましい。

フック１０の全高Ｈは、主方向ｚに沿った蓋部１６の最高点（頂部）Ｓから基体ストリップ２０の上面２２にかけて測定される。全高Ｈは、３５０〜５５０ミクロンであることが好ましい。また、フック全高Ｈと基体ストリップ２０の厚さｅ_ｂａｓｅとの比は、３〜１２であることが好ましい。

図１に示されるように、蓋部１６は、幹部１４の横方向ｙにおける一方と他方の側面から突出する２つの張出部または腕部１８を備えている。これらの張出部は、相手材９０のフィラメント９１を捕捉し保持するためのフック１０の係合部分を形成している。

有効蓋部高さＨ１は、フック１０の最高点Ｓから張出部１８の（複数ある場合は複数の張出部１８の）最低点Ｑ１にかけて主方向ｚに沿って測定される。有効蓋部高さＨ１は、３０〜２００ミクロンであることが好ましい。有効蓋部高さＨ１は、１２０ミクロン以下であることがさらに好ましい。

本実施例において、蓋部１６は頂点を有しており、蓋部の最高点Ｓはフックの中心軸Ａ上に位置している。しかしこれに限定されず、例えば、図１０に示されるように、蓋部１６の上面の中心軸Ａ付近に凹み７０を設けてもよく、またはこの表面３８の中心部が平坦であってもよい。これにより、有効蓋部高さＨ１を小さくすることができ、相手材９０のフィラメントにフックを容易に係合させることができる。他の実施形態において、蓋部１６は、丸い頂部、平坦な頂部、または他のいかなる公知形状であってもよく、それらのいかなる組み合わせであってもよい。

蓋部幅Ｌ５は、左側の張出部の外部点と右側の張出部の外部点との間にかけて測定され、２８０〜４００ミクロンであることが好ましい。

以下、図１の左側に示される張出部１８について図２を参照して詳細に説明する。

本実施例において、張出部１８の上面３８は略平坦であるが、先端に向かって下方に傾斜している。図１５に示されるように、フックファスナーを相手材９０に押圧すると、フィラメント９１は蓋部１６上から滑り落ち、先端に向かい、最終的に張出部１８の下側に導かれる。全般的には、張出部１８の上面３８とフックの主方向ｚに直交する面とがなす角θは、０〜３０°であることが好ましく、０〜１０°であることがより好ましく、５°であることがさらに好ましい。しかしこの実施例に限定されず、張出部１８の上面３８は、平坦でなく凸面形状を有していてもよい。

上面３８の先端は、張出部１８の下面３０へと下方に延びる湾曲面３９により終端されている。

図２に示されるように、張出部１８の下面３０は、幹部側に位置する凹面部３０ａを備え、この凹面部から変曲点Ｉなどを介して凸面部３０ｂが続いており、凸面部３０ｂは、張出部１８の先端に向かって延び、横方向に沿った張出部の最外部点である点Ｅで上面３８とつながっている。上述の構造により、張出部１８の下面には凹部３２が形成され、図１５〜１７を参照して詳細に説明するように、この凹部３２により相手材９０の１つ以上のフィラメント９１が受け止められる。

凹部幅Ｌ３は、凸面部３０ｂ内に位置する張出部１８の下面３０の低点Ｑ１と、低点Ｑ１の、横方向に沿ったフックの対向面上の投影点Ｑ３との間にかけて測定される。凹部幅Ｌ３は、公称径Ｄの少なくとも２倍であることが好ましい。

凹部深さＨ２は、低点Ｑ１と、凹面部３０ａ内に位置する下面３０の高点Ｑ２との間にかけて測定される。凹部深さＨ２は、公称径Ｄの０．４倍以上であることが好ましい。凹部深さＨ２は、公称径Ｄの２倍よりなお小さいことがより好ましい。

張出部１８の有効幅Ｌは、その最外部点Ｅと、低点Ｑ１の、横方向に沿ったフックの対向面上の投影点Ｑ３との間にかけて測定される。この有効幅Ｌは、フィラメントの公称径Ｄの３〜５倍であることが好ましい。

上述の構造とした結果、張出部１８は、幹部１４から離れた位置に膨出部３４を備え、膨出部３４と幹部１４との間に薄い中間領域３６を備えており、保持凹部３２は、この中間領域３６付近に位置している。

膨出部３４は、張出部１８の厚さが中間領域３６から張出部１８の先端に向かって増加するように構成されている。張出部１８の厚さは、例えば、その上面３８に直交する方向に沿って測定してもよい。

例示の実施例において、張出部１８の厚さは、幹部１４に隣接する後端からそれに対向する先端に向かってその上面３８に直交する方向に沿って連続的に測定した場合、中間領域３６内に位置する参照点Ｆにおいて第１の最小値ｅ_ｍｉｎをとり、その後再び増加する。

張出部の最小厚さｅ_ｍｉｎは、張出部１８に隣接する幹部１４の最内部点Ｑ４を含む第１の面Ｐ１と、変曲点Ｉを含む第２の面Ｐ２との間で測定されることが好ましく、第１および第２の面は、ともに横方向ｙに直交している。本実施例において、第１の面Ｐ１は、張出部１８に隣接する幹部１４の平坦な側面１５を含んでいる。

張出部の最小厚さｅ_ｍｉｎは、横方向ｙに直交し、低点Ｑ１の、横方向に沿ったフックの対向面上の投影点Ｑ３を含む面Ｐ３と、上記に規定した第２の面Ｐ２との間で測定されることがより好ましい。

張出部の最小厚さｅ_ｍｉｎは、公称径Ｄの２倍以下であることが有利である。この最小厚さｅ_ｍｉｎは、公称径Ｄの１．５倍未満であることがより好ましい。また、最小厚さｅ_ｍｉｎは、距離Ｄの０．８倍以上であることが好ましい。

さらに、張出部の最大厚さｅ_ｍａｘは、張出部１８の上面３８上の参照点Ｆよりも張出部の先端に近い点Ｇから、その下面３０上の対向する点にかけて、フックの主方向ｚに沿って測定してもよい。

張出部の最大厚さｅ_ｍａｘは、最小厚さｅ_ｍｉｎと距離Ｄの半分との和以上であることが有利である。

さらに、張出部の最大厚さｅ_ｍａｘは、距離Ｄの５倍未満であることが好ましい。

本実施例において、張出部の最小厚さと最大厚さは、互いにわずかな角度をなす方向に沿って測定される。全般的には、両測定方向は、互いに平行または略平行であってもよく、互いにわずかに傾いていてもよい。

幹部１４の最も狭い部分（ここでは蓋部１６付近）で測定される半値幅Ｌ４は、張出部の最小厚さｅ_ｍｉｎの２倍から張出部１８の最大厚さｅ_ｍａｘの３倍であることが有利であり好ましい。

以下、上述の構造を図１４に示される雌相手材と使用したときの挙動について図１５から１７を参照して説明する。

図１５は、図１４に示される相手材９０と上述したフックファスナー１００とを備える機械式ファスナーを示しており、フックファスナー１００を相手材９０に押圧してフック１０をフィラメント９１に係合させた状態を示している。

張出部１８の厚さは中間部分３６で小さくなっていることから、この中間領域３６付近に位置する変曲点に対して張出部１８の先端が曲がり、それによって張出部を容易に相手材の内部およびフィラメント９１の間に入り込ませることができる。

フック１０の各保持凹部３２は、１つまたは複数のフィラメントを捕捉することができる。

図１６は、図１５の閉じられた機械式ファスナーにおいて、凹部３２に捕捉されたフィラメント９１に対して機械式ファスナーの主面に略直交する方向に張力がかかった状態を示している。

張力のかかったフィラメントによって中間領域３６に力が加わると、膨出部３４により張出部１８の過度の変形が防止される。張出部はわずかに上方に曲がるものの、張出部の下面３０からフィラメント９１が外れるほどではない。張出部の変曲点は幹部１４付近に移動するため、幹部１４の十分な剛性により張出部の過度の変形が防止される。

図１７は、フックファスナー１００を剥離して図１５および１６の機械式ファスナーを開く様子を示している。

張出部の下面３０は平滑な斜面（低点Ｑ１と高点Ｑ２との間）となっているため、剥離する力を受けると、フィラメント９１は凹部３２から容易に外れる。

図２に戻ると、この平滑な斜面は、例えば、参照点Ｆの、主方向ｚに沿った張出部１８の下面３０上の投影点Ｊと、張出部１８の低点Ｑ１との間にかけて測定される深さＨ３が、凹部深さＨ２の０．２５〜１倍である場合に得られる。

一変形例として、この平滑な斜面は、張出部の低点Ｑ１と、参照点Ｆの、フック１０の主方向ｚに沿った張出部の下面上の投影点Ｊとを結ぶ直線が、主方向ｚと直交する面に対して３０〜９０°の角度αをなす場合に得られる。

ついで図１７の拡大部に示されるように、凹部の外端に位置する張力のかかったフィラメントにより張出部１８の先端が押圧され、張出部１８は曲がりやすい中間領域３６内に位置する変曲点の周辺で上方に曲がる。これにより、フィラメント９１は凹部３２から滑らかに外れ、その破断が効率的に防止される。

一実施例として、本発明に係るフックファスナーは以下の寸法を有してもよいが、これに限定されるものではない。すなわち、基体ストリップ２０の厚さｅ_ｂａｓｅを１００ミクロン、フックの全高Ｈを４５０ミクロン、有効蓋部高さＨ１を５０ミクロン、蓋部１６の全幅を３６０ミクロン、張出部１８の全幅Ｌを９５ミクロン、幹部１４の最大幅Ｌ１を２９０ミクロン、幹部１４の最小幅Ｌ２を１６０ミクロン、フック厚さＴを２１５ミクロン、凹部深さＨ２を１５ミクロン、凹部幅Ｌ３を６０ミクロン、張出部の最小厚さｅ_ｍｉｎを３０ミクロン、張出部の最大厚さｅ_ｍａｘを５０ミクロンとしてもよい。

本発明のフックファスナー１００は、米国特許第４，０５６，５９３号公報に記載の方法により製造してもよく、以下この方法をＤｅＮａｖａｓ法またはＲｅｐｌａ法と称する。

図１１に示されるように、ＤｅＮａｖａｓ法またはＲｅｐｌａ法は、基体ストリップ２０と、基体ストリップ２０の上面２２から上方に突出し、間隔を空けて配列され、後に形成するフックの断面形状を有する稜部４０とを形成する形状を有するダイ（図示省略）から熱可塑性樹脂を押し出す工程を備えている。

上記方法の図１２に示される次の工程では、ナイフ４２により稜部４０をその長手方向に間隔を空けて横方向に切断し、２つの切断箇所の間隔がフック１０の所望の厚さＴに対応する。

ついで図１３に示される第３の工程では、基体ストリップ２０を延伸し、稜部４０の切断部分を引き離すことにより、所望の構造を有するフック１０の列を形成する。

例示の実施例において、稜部は、その一般方向（押出または機械方向）に直交して切断される。ここでナイフは、この機械方向に垂直な面に沿って規定される。

別の実施形態によれば、上記垂直面に対してｚ軸を中心としてわずかに、例えば１０〜３０°の角度で傾斜した面に沿ってナイフで稜部を切断してもよい。その場合、基体ストリップの延伸後、１つの列に含まれるフックは、隣接する列のフックに対して列の延長方向においてずれていてもよい。なおこの場合、蓋部によって画定される有効係合領域は、全体としてひし形を有している。

さらに別の実施形態によれば、機械方向に垂直な面に対してｙ軸を中心としてわずかに、例えば１０〜３０°の角度で傾斜した面に沿ってナイフで稜部を切断してもよい。この場合、各フックの対向面１１，１２は、押出方向に直交せず、押出方向に直交する面に対してｙ軸を中心として傾斜している。したがって、各フックの主方向ｚは、基体ストリップ２０に直交する方向に対して傾斜している。

上述の２つの別の実施形態は、組み合わせてもよい。

上述のＤｅ法は、一例として示したに過ぎない。当業者は、他のいかなる好適な方法を使用して本発明に係るフックファスナーを得てもよい。前述の米国特許出願公開第２００４／００６８８４８号明細書には、別の方法の一例が開示されている。また、本請求に係るフックファスナーは、成形により得てもよく、好適な成形方法が国際公開第９２／１５２６２号公報、米国特許第３，１９６，４９０号公報、米国特許第４，７７５，３１０号公報に開示されている。さらに、本発明に係るフックファスナーは、共押出、押出被覆、または共押出被覆により得てもよい。

以下、本発明の他の実施形態について図３〜１０を参照して説明する。

図３は、本発明の第２の実施形態に係るフックファスナー２００の一部を示している。本実施形態によれば、張出部１８の下面３０の低点Ｑ１は、張出部１８の最外部点となっている。したがって、張出部１８の全幅Ｌは、低点Ｑ１と幹部１４の側面１５との間にかけて測定される凹部幅Ｌ３に等しい。

図４は、本発明の第３の実施形態に係るフックファスナー３００の一部を示しており、張出部１８の下面３０の高点Ｑ２は、この下面３０と、張出部１８に隣接する幹部１４の側面１５との接続部に位置している。換言すれば、図に示されるように、張出部１８の下面３０の接線と幹部１４の側面１５の接線は、下面３０と側面１５との接続点において同一直線上でなく角度βをなしている。

図５は、本発明の第４の実施形態に係るフックファスナー４００の一部を示している。本実施形態によれば、フック１０は、凹み５０で隔てられた２つの頂部Ｓ１およびＳ２を有し、各頂部Ｓ１，Ｓ２は、幹部の中心軸Ａからずれているが、幹部１４の側面１５，１５’をそれぞれ含む２つの面Ｐ１，Ｐ１’によって画定される領域内に含まれている。

図６は、本発明の第５の実施形態に係るフックファスナー５００の一部を示している。本実施形態によれば、フック１０は、フック１０の一方の側面から突出する張出部１８を１つのみ備えている。

図７は、本発明の第６の実施形態に係るフックファスナー６００の一部を示している。本実施形態によれば、フック１０は、横方向ｙに直交し幹部１４の中心軸Ａを含む面を中心として非対称である。すなわち、左右の張出部が異なる構成を有している。フック１０の左側は、本発明の他のいずれかの実施形態を参照して説明したものと同一であるが、その右側は、蓋部１６の上面３８が略水平に延びるようにわずかに高くなっている。

図８は、本発明の第７の実施形態に係るフックファスナー７００の一部を示している。本実施形態によれば、蓋部１６の上面３８は、第１の点Ｓ１と第２の点Ｓ２との間の領域において平坦となっており、第１の点Ｓ１と第２の点Ｓ２は、それぞれ幹部１４の左側面１５を含む面Ｐ１と右側面１５’を含む面Ｐ１’内に位置している。

図９は、本発明の第８の実施形態に係るフックファスナー８００の一部を示しており、フック１０は、概ね下方に、例えばフック１０の全高Ｈの半分まで延びる大型の突起部６０を一方の側に備えている。

図１０は、本発明の第９の実施形態に係るフックファスナー９００の一部を示しており、張出部１８の下面は、幹部１４から上方に延びる第１の平坦面３０ｃと、非常に小さな曲率半径を有する凹部７２を介して平坦面３０ｃに接続する凸面３０ｂとを備え、凸面３０ｂは、張出部１８の上面に向かって延びることにより、膨出部３４を形成している。平坦面３０ｃと凸面３０ｂとは、角のある点で接続してもよい。

上記の説明は一例として示したに過ぎず、これに限定されるものではない。本明細書に開示した実施形態または実施例のさまざまな特徴は、単独でまたは互いに多様に組み合わせて用いることができ、本明細書に開示した特定の組み合わせに限定されるものではない。さらに、上記の開示に基づき、本明細書に開示した発明の範囲内で当業者により変形例が考案されよう。

上述の実施形態において、フックの正面および裏面は、平坦な対向面により形成され、さらに互いに平行または略平行となっている。

本発明の別の実施例によれば、フックの正面および裏面の一方または両方は、蓋部分に平坦な上部を備え、幹部分に平坦な下部を備えていてもよく、一方の面の上部と下部が互いに傾斜していてもよい。

別の実施例によれば、フックの正面および裏面の一方または両方は、少なくとも蓋部分に平坦な上部を備え、幹部分に湾曲した下部を備えていてもよい。この実施例は、フック１００’の側面図を示す図１９に示されている。フック１００’の正面および裏面１１’，１２’は、それぞれ、蓋部分に平坦な上部１１ａ’，１２ａ’を備え、幹部分に湾曲した下部１１ｂ’，１２ｂ’を備えており、フックは下端に向かって（基体ストリップに向かって）徐々に広がっている。

なお、フックの正面および裏面の上部は、互いに平行または略平行でなくてもよい。

図１１〜１３を参照して説明したように、フックの正面１１および／または裏面１２は、その横断方向ｘに直交する面に対して、例えば１０〜３０°の角度で傾斜していてもよい。この傾斜は、ｘ軸もしくはｙ軸、またはその両方を中心としたものであってもよい。

別の実施例において、正面１１および裏面１２は、それぞれｙ軸を中心として一部のみが傾斜していてもよく、その一部はフック蓋部付近に位置することが好ましい。

さらに別の実施例において、フックの主方向であるｚ軸は、基体ストリップに直交する方向に対して一方または他方の側にわずかに傾斜していてもよい。すなわち、フックは、基体ストリップに直交する方向に対してｘ軸を中心として一方向または他方向に傾斜していてもよい。

本発明に係るフックファスナーの構成材料の一例としてポリプロピレンを例示したが、他のいかなる好適な材料を使用してもよく、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレンなど）を少なくとも７０質量％含むものが好ましい。また、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６／６、ナイロン１０、ナイロン１２など）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸など）、ポリカーボネート、ポリスチレン、熱可塑性エラストマー、ビニルポリマー、ポリウレタン、ならびにそれらの混合物および共重合体を使用してもよい。さらに、セルロースやバイオポリマーなどの再生可能バイオマス源由来のバイオプラスチックをはじめ、さまざまな再生可能材料を使用してもよい。

例示の実施例において、フックと基体ストリップは、同一の材料により一体として形成されている。別の実施形態において、フックと基体は、別個に形成してもよい。他の実施形態において、フックと基体は、２つ以上の異なる材料から構成されてもよい。この場合、フックファスナーは、共押出、押出被覆、共押出被覆などにより形成してもよい。

さらに、本開示のいずれの実施形態についても、２０１１年１１月１０日にプロクター・アンド・ギャンブル株式会社がＮａｙｄａ ＲａｍｏｓＭｅｄｉｎａらの名義で代理人整理番号１２３００Ｑの下で出願した「Ａｂｓｏｒｂｅｎｔ ａｒｔｉｃｌｅｓ ｗｉｔｈ ｈｏｏｋ ａｎｄ ｌｏｏｐ ｆａｓｔｅｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ」と題する米国特許出願に記載のように構成することができ、その内容は参照により本明細書に援用される。本明細書に開示したいずれのフックファスナー（いずれのフック構成をも含む）およびいずれの雌相手材についても、上記出願に記載のように構成することができる。

Claims (21)

1. 保持フィラメント（９１）を備える相手材（９０）に対し、把持フック（１０）と前記フィラメント（９１）との協働により取り付けられるように構成され、
   基体ストリップ（２０）と、
   該基体ストリップ（２０）から突出する前記把持フック（１０）を有するフック領域とを備え、
   各前記把持フック（１０）は、その主方向（ｚ）に延びる幹部（１４）を備え、
   該幹部（１４）の上に蓋部（１６）が設けられ、
   該蓋部（１６）は、前記幹部（１４）から横方向（ｙ）に延びる少なくとも１つの張出部（１８）を備え、
   各前記把持フック（１０）は、少なくともその前記蓋部（１６）が、その横断方向（ｘ）における２つの略平坦な対向面によって画定され、
   前記張出部（１８）は、前記幹部（１４）から離れた位置に膨出部（３４）を備え、
   前記張出部（１８）の厚さは、前記膨出部（３４）において、該膨出部（３４）と前記幹部（１４）との間に位置する前記張出部（１８）の中間領域（３６）から前記張出部（１８）の先端に向かう方向に増加し、
   前記張出部（１８）の下面（３０）は、前記中間領域（３６）付近に前記相手材（９０）の前記フィラメント（９１）を受け止める凹部（３２）を形成する、フックファスナー（１００，２００，…，９００）であって、
   前記張出部（１８）の前記下面（３０）の低点（Ｑ１）と前記把持フック（１０）の対向部との間にかけて前記把持フック（１０）の前記横方向（ｙ）に沿って測定される凹部幅（Ｌ３）は、所定距離Ｄの少なくとも２倍であり、
   前記張出部（１８）の前記下面（３０）の前記低点（Ｑ１）と前記下面の高点（Ｑ２)との間にかけて前記把持フック（１０）の前記主方向（ｚ）に沿って測定される凹部深さ（Ｈ２）は、前記所定距離Ｄの０．４倍以上であり、
   前記張出部（１８）の上面（３８）の参照点（Ｆ）から測定される最小厚さ（ｅ_ｍｉｎ）は、前記距離Ｄの２倍以下であることを特徴とするフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
2. 前記横方向（ｙ）に沿って測定される前記張出部（１８）の有効幅（Ｌ）は、前記所定距離Ｄの３〜５倍である請求項１に記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
3. 前記張出部（１８）の前記最小厚さ（ｅ_ｍｉｎ）は、前記距離Ｄの０．５倍以上である請求項１または２に記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
4. 前記張出部（１８）の前記最小厚さ（ｅ _ｍｉｎ ）は、前記距離Ｄの０．８倍以上である請求項３に記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
5. 前記張出部（１８）の最大厚さ（ｅ_ｍａｘ）は、前記最小厚さ（ｅ_ｍｉｎ）と前記距離Ｄの半分との和以上であり、前記距離Ｄの５倍未満である請求項１から４のいずれかに記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
6. 前記把持フック（１０）の頂部（Ｓ）から前記基体ストリップ（２０）にかけて前記把持フック（１０）の前記主方向（ｚ）に沿って測定されるフック全高（Ｈ）と、前記主方向（ｚ）に沿って測定される前記基体ストリップ（２０）の厚さ（ｅ_ｂａｓｅ）との比は、３〜１２である請求項１から５のいずれかに記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
7. 前記把持フック（１０）の頂部（Ｓ）から前記張出部（１８）の前記低点（Ｑ１）にかけて前記把持フック（１０）の前記主方向（ｚ）に沿って測定される有効蓋部高さ（Ｈ１）は、３０〜２００ミクロンである請求項１から６のいずれかに記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
8. 前記有効蓋部高さ（Ｈ１）は、１２０ミクロン以下である請求項７に記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
9. 前記参照点（Ｆ）の、前記把持フック（１０）の前記主方向ｚに沿った前記張出部（１８）の前記下面（３０）上の投影点（Ｊ）と、前記張出部（１８）の前記低点（Ｑ１）との間にかけて同方向（ｚ）に沿って測定される深さ（Ｈ３）は、前記凹部深さ（Ｈ２）の０．２５〜１倍である請求項１から８のいずれかに記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
10. 前記張出部（１８）の前記低点（Ｑ１）と、前記参照点（Ｆ）の、前記把持フック（１０）の前記主方向（ｚ）に沿った前記張出部（１８）の前記下面（３０）上の投影点（Ｊ）とを結ぶ直線は、前記把持フック（１０）の前記主方向の一般軸（ｚ）に直交する面に対して３０〜９０°の角度（α）をなす請求項１から９のいずれかに記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
11. 前記基体ストリップ（２０）および前記把持フック（１０）は、ポリオレフィンを、少なくとも７０質量％含む材料からなる請求項１から１０のいずれかに記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
12. 前記基体ストリップ（２０）および前記把持フック（１０）は、ポリプロピレンからなる請求項１１に記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
13. 前記所定距離Ｄは、５〜１５０ミクロンである請求項１から１２のいずれかに記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
14. 前記所定距離Ｄは、１５〜２５ミクロンである請求項１３に記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
15. 前記張出部（１８）の前記下面（３０）は、前記幹部側に位置する凹面部（３０ａ）と、前記張出部（１８）の先端に向けて変曲点（Ｉ）から前記凹面部（３０ａ）を延長してなる凸面部（３０ｂ）とを備えている請求項１から１３のいずれかに記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
16. 前記張出部（１８）の前記上面（３８）は、少なくとも、前記張出部（１８）に隣接する前記幹部（１４）の最内部点（Ｑ４）を含む第１の面（Ｐ１）と前記変曲点（Ｉ）を含む第２の面（Ｐ２）とによって画定される領域において平坦または凸面であり、前記第１および第２の面は、前記横方向（ｙ）に対して直交している請求項１５に記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
17. 前記張出部（１８）の前記最小厚さ（ｅ_ｍｉｎ）は、前記張出部（１８）に隣接する前記幹部（１４）の前記最内部点（Ｑ４）を含む第１の面（Ｐ１）と前記変曲点（Ｉ）を含む第２の面（Ｐ２）との間で測定され、前記第１および第２の面は、前記横方向（ｙ）に対して直交している請求項１５または１６に記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
18. 前記凹部深さ（Ｈ２）は、前記距離Ｄの２倍未満である請求項１から１７のいずれかに記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
19. 前記把持フック（１０）の前記蓋部（１６）は、前記横方向（ｙ）において対向する２つの張出部（１８）を備えている請求項１から１８のいずれかに記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
20. 前記把持フック（１０）の頂部（Ｓ，Ｓ１，Ｓ２）は、前記幹部（１４）の中心軸から前記横方向（ｙ）にずれており、前記張出部（１８）に隣接する前記幹部（１４）の最内部点（Ｑ４)を含み前記把持フックの前記横方向（ｙ）に直交する２つの対向面（Ｐ１，Ｐ１’）によって画定される領域内に含まれている請求項１から１９のいずれかに記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
21. 前記横方向（ｙ）に沿って測定される前記幹部（１４）の最も狭い部分の半値幅（Ｌ４）は、前記張出部（１８）の前記最小厚さ（ｅ_ｍｉｎ）の２倍から前記張出部（１８）の最大厚さ（ｅ_ｍａｘ）の３倍の間である請求項１から２０のいずれかに記載のフックファスナー（１００，２００，…，９００）。
    

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