JP6072931B2 - スライドファスナー用樹脂製スライダー及びそれを備えたスライドファスナー - Google Patents
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Description
本発明はスライドファスナー用樹脂製スライダーに関する。また、本発明は当該スライドファスナー用樹脂製スライダーを備えたスライドファスナーに関する。
スライドファスナーは衣料品、鞄類、靴類及び雑貨品といった日用品はもちろんのこと、貯水タンク、漁網及び宇宙服といった産業用品においても利用されている物品の開閉具である。
図1には一般的なスライドファスナーの構成が示されており、スライドファスナー10は一対の長尺テープ11、各テープの一側縁に沿って縫着されるファスナーの噛合部分である多数のエレメント12、及びエレメント12を噛合及び分離することによりファスナーの開閉を制御するスライダー13の三つの部分から主に構成される。更に、スライダー13の脱落防止のために、上止め14及び開き具15を設けることができ、スライダー13の表面には引き手16を取り付けることができる。開き具15は、蝶棒15aと箱棒15b付きの箱体15cで構成することができる。スライダー13が長尺テープ11の下部に設けられた開き具15まで移動しながらエレメント12の噛合を解除し、蝶棒15aを箱体15cから抜き出し各テープ11を分離する。
スライドファスナーを構成するスライダーは射出成形によって製造可能なされる成形部品であり、ポリアミドを材料として製造可能であることが知られている。
例えば、DE3444813号公報(特許文献1)には、寝具用のスライドファスナーに使用するスライダーの洗浄及びアイロンに対する耐久性、並びにスライダーの摺動に対する耐摩耗性を向上する目的で、ガラス繊維で強化されたポリアミドを材料としてスライダーを射出成形する方法が記載されている(請求項1)。ガラス繊維の長さは4〜8mmとし、その含有量を25重量%以上とすることが記載されている(請求項1)。スライダーは、成形後に再結晶処理を施すことが記載されている(請求項1)。また、ポリアミドとしてはポリアミド6,6を使用することが記載されている(請求項6)。潤滑剤やグライディング剤を含有しないポリアミドを使用し、ガラス繊維の含有量を約40重量%とすることも記載されている(請求項5)。
特許第4517277号公報(特許文献2)にもポリアミド樹脂がスライドファスナー用部品として使用可能である旨が記載されている。当該文献では、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミドMXD6、ポリアミド6T、ポリアミド11、ポリアミド12などがポリアミド樹脂として挙げられている。特にカプラミド繰り返し単位を80モル%以上有するポリアミド樹脂及び/またはヘキサメチレンアジパミド繰り返し単位を80モル%以上有するポリアミド樹脂が好ましいと記載されている。
WO2013/098978(特許文献3)においては、ポリアミド30〜50質量%、強化繊維を50〜70質量%含有し、ポリアミド中の50質量%以上が脂肪族ポリアミドであるポリアミド樹脂組成物を開示している。そして、めっき性の向上の観点ではポリアミド中の脂肪族ポリアミドは好ましくは80質量%以上であることが記載されている。
スライダーの機械的特性を評価する指標としてスライダー総合強度及び往復開閉耐久性がある。スライダーはスライドファスナー用部品の中でも特に形状が複雑であり、また、使用時の負荷も高いため、他の部品と比較しても要求される機械的特性のレベルが高い。スライダーはファスナーを開閉する度に引張応力を受け、また、ファスナーチェーンとの摩擦に曝されることから、スライドファスナーを構成する他の部品に比べても優れた強度及び耐久性が求められるのである。しかしながら、ポリアミド樹脂を使用したスライダーにおいて、強度と耐久性の両者を満足するスライダーはこれまで十分に検討されておらず、未だ改善の余地が残されている。
そこで、本発明では強度と耐久性を兼ね備えたスライドファスナー用のポリアミド樹脂製スライダーを提供することを課題とする。また、本発明はそのようなスライダーを備えたスライドファスナーを提供することを別の課題とする。
本発明者は、上記課題を解決するため、スライダーを構成するポリアミド成分について鋭意検討したところ、所定の脂肪族ポリアミドと所定の芳香族ポリアミドを適切に配合することによって、強度と耐久性の優れたバランスをもつスライダーが得られることを見出した。従来、脂肪族ポリアミドに芳香族ポリアミドを積極的に添加し、これによってスライダーの強度及び耐久性のバランスを有意に改善したという事例は、本発明者の知る限り存在しない。
本発明は上記知見を基礎として完成したものであり、一側面において、融点が220〜310℃の脂肪族ポリアミドと、融点が230〜310℃の芳香族ポリアミドと、強化繊維とを含有し、脂肪族ポリアミド及び芳香族ポリアミドの合計質量中、前記芳香族ポリアミドの割合が10質量%以上50質量%以下であるポリアミド樹脂組成物を材料としたスライドファスナー用樹脂製スライダーである。
本発明に係る樹脂製スライダーの一実施形態においては、脂肪族ポリアミドと芳香族ポリアミドの融点の違いは50℃以下である。
本発明に係る樹脂製スライダーの別の一実施形態においては、脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド及び強化繊維の合計質量中、強化繊維の含有量は50〜60質量%である。
本発明に係る樹脂製スライダーの更に別の一実施形態においては、脂肪族ポリアミドがポリアミド66、ポリアミド610及びポリアミド612よりなる群から選択される一種以上を含有する。
本発明に係る樹脂製スライダーの更に別の一実施形態においては、脂肪族ポリアミドがポリアミド66を含有する。
本発明に係る樹脂製スライダーの更に別の一実施形態においては、芳香族ポリアミドがポリアミドMXD6を含有する。
本発明に係る樹脂製スライダーの更に別の一実施形態においては、脂肪族ポリアミド及び芳香族ポリアミドの合計質量中、20〜40質量%が芳香族ポリアミドである。
本発明に係る樹脂製スライダーの更に別の一実施形態においては、前記樹脂組成物が、脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド及び強化繊維の合計質量に対して顔料を1〜5質量%含有する。
本発明に係る樹脂製スライダーの更に別の一実施形態においては、無染色状態でのLab表色系におけるb値が10以下である。
本発明に係る樹脂製スライダーの更に別の一実施形態においては、スライダーは染色されている。
本発明は別の一側面において、本発明に係るスライドファスナー用樹脂製スライダーを備えたスライドファスナーである。
本発明によれば、強度と耐久性を兼ね備えたスライドファスナー用スライダーが得られる。また、本発明に係る組成を有する樹脂組成物を材料としてスライダーを成形すると、得られたスライダーは、無染色の状態で、黄味の少ない自然な白色を呈することが可能となる。このため、本発明に係るスライダーは染色したときの色再現性が高い。
(1.ポリアミド樹脂)
本発明に係るスライドファスナー用スライダーはポリアミド樹脂組成物を材料とする。本発明においてはポリアミド樹脂として脂肪族ポリアミドと芳香族ポリアミドを組み合わせて利用する。脂肪族ポリアミドとは脂肪族骨格で構成されたポリアミドを指し、一般には脂肪族アミンと脂肪族ジカルボン酸を原料として合成されるもの、又は、脂肪族ω−アミノ酸若しくはそのラクタムを原料として合成されるポリアミドに分類できる。芳香族ポリアミドとは分子中に少なくとも一つ芳香族環を有するポリアミドを指し、一般には芳香族アミンと芳香族ジカルボン酸を原料として合成されるもの、芳香族アミンと脂肪族ジカルボン酸を原料として合成されるもの、又は、脂肪族アミンと芳香族ジカルボン酸を原料として合成されるものに分類できる。
本発明に係るスライドファスナー用スライダーはポリアミド樹脂組成物を材料とする。本発明においてはポリアミド樹脂として脂肪族ポリアミドと芳香族ポリアミドを組み合わせて利用する。脂肪族ポリアミドとは脂肪族骨格で構成されたポリアミドを指し、一般には脂肪族アミンと脂肪族ジカルボン酸を原料として合成されるもの、又は、脂肪族ω−アミノ酸若しくはそのラクタムを原料として合成されるポリアミドに分類できる。芳香族ポリアミドとは分子中に少なくとも一つ芳香族環を有するポリアミドを指し、一般には芳香族アミンと芳香族ジカルボン酸を原料として合成されるもの、芳香族アミンと脂肪族ジカルボン酸を原料として合成されるもの、又は、脂肪族アミンと芳香族ジカルボン酸を原料として合成されるものに分類できる。
ポリアミドは分子構造及び分子量によって融点が異なる。また、分子構造が同じでも分子量が異なると融点も変わってくる。高融点のものほど成形温度が高くなり、黄変しやすい。そのため、脂肪族ポリアミド及び芳香族ポリアミド共に、融点が310℃以下のポリアミド樹脂を使用することが好ましく、融点が305℃以下のポリアミド樹脂を使用することがより好ましく、融点が300℃以下のポリアミド樹脂を使用することが更により好ましい。また、低融点のポリアミド樹脂は単位分子構造当たりのアミド結合の数が少なくなり、フレキシブルな鎖状となるため強度及び剛性が低下する傾向にあるため、脂肪族ポリアミドについては融点が220℃以上とし、芳香族ポリアミドについては融点が230℃以上とすることが好ましく、脂肪族ポリアミド及び芳香族ポリアミド共に融点が240℃以上のポリアミド樹脂を使用することがより好ましく、融点が250℃以上のポリアミド樹脂を使用することが更により好ましい。
使用する脂肪族ポリアミドと芳香族ポリアミドについて、両者の融点の違いが大きいと溶融粘度差が原因で分散性が悪くなり強度を損ねたり、融点の高い樹脂に合わせた成形条件にするため、樹脂が劣化して黄変したりする問題があることから、融点には差がない方が好ましい。具体的には、両者の融点の違いは50℃以下であることが好ましく、40℃以下であることがより好ましく、30℃以下であることが更により好ましい。
本発明において、樹脂組成物を構成する各ポリアミド樹脂の融点はDSC(示差走査熱量計)により吸熱量を測定したときの吸熱ピークトップの温度とする。共重合体の融点については最も高温の吸熱ピークトップの温度を融点とする。
ポリアミド成分中、脂肪族ポリアミドは主に耐久性の向上に寄与し、芳香族ポリアミドは主に強度の向上に寄与する。そのため、脂肪族ポリアミドの配合割合を高めることでスライダーの耐久性を向上させ、芳香族ポリアミドの配合割合を高めることでスライダーの強度を向上させることができる。一方で、何れかの配合割合が過剰だと強度と耐久性を両立させることは困難となる。具体的には、優れた耐久性を得るという観点で、脂肪族ポリアミド及び芳香族ポリアミドの合計質量中、芳香族ポリアミドの割合を50質量%以下とするのが好ましく、40質量%以下とするのがより好ましく、35質量%以下とするのが更により好ましい。また、優れた強度を得るという観点で、脂肪族ポリアミド及び芳香族ポリアミドの合計質量中、芳香族ポリアミドの割合を10質量%以上とするのが好ましく、20質量%以上とするのがより好ましく、25質量%以上とするのが更により好ましい。
ポリアミド樹脂は、ジアミンとジカルボン酸の共重縮合、ω−アミノ酸の重縮合及びラクタム類の開環重合などによって得られる。ジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、2−メチルプロパンジアミン、3−メチルプロパンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカンジアミン及びドデカンジアミンなどの直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族ジアミン、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン、メタフェニレンジアミン及びパラフェニレンジアミンなどの芳香族ジアミンが挙げられる。ジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、プロパン二酸、ブタン二酸、ペンタン二酸、アジピン酸、ヘプタン二酸、オクタン二酸、ノナン二酸、デカン二酸、ドデカン二酸、ウンデカン二酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸などの直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、2−クロロテレフタル酸、2−メチルテレフタル酸、5−メチルイソフタル酸、及び5−ナトリウムスルホイソフタル酸及び1,5−ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸が挙げられる。ω−アミノ酸としては、例えば、6−アミノヘキサン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸などが挙げられる。ラクタムとしては、ε−カプロラクタム、ウンデカンラクタム及びラウリルラクタムなどが挙げられる。
脂肪族ポリアミドの具体的な構造としては、限定的ではないが、次式:−NHR1NHC(=O)R2C(=O)−又は−NHR1C(=O)−(式中、R1とR2は同一又は異なる基であって、少なくとも2個の炭素原子を有するアルキレン基であり、好ましくは2〜12個、より好ましくは6〜10個の炭素原子を有するアルキレン基である。)で表される繰返単量体単位又はこれらの組合せを有するポリアミドが代表的である。脂肪族ポリアミドの具体例としては、ポリテトラメチレンアジポアミド(ポリアミド46)、ポリヘキサメチレンアジポアミド(ポリアミド66)、ポリヘキサメチレンアゼラインアミド(ポリアミド69)、ポリヘキサメチレンセバシンアミド(ポリアミド610)、ポリヘキサメチレンドデカンジアミド(ポリアミド612)、ポリヘプタメチレンピメリンアミド(ポリアミド77)、ポリオクタメチレンスベリンアミド(ポリアミド88)、ポリノナメチレンアゼライトアミド(ポリアミド99)、及びポリデカメチレンアゼラインアミド(ポリアミド109)等の脂肪族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸の共縮重合反応で合成される脂肪族ポリアミドのほか、ポリ(4−アミノ酪酸)(ポリアミド4)、ポリ(6−アミノヘキサン酸)(ポリアミド6)、ポリ(7−アミノヘプタン酸)(ポリアミド7)、ポリ(8−アミノオクタン酸)(ポリアミド8)、ポリ(9−アミノノナン酸)(ポリアミド9)、ポリ(10−アミノデカン酸)(ポリアミド10)、ポリ(11−アミノウンデカン酸)(ポリアミド11)、及びポリ(12−アミノドデカン酸)(ポリアミド12)等のω−アミノ酸の重縮合反応やラクタムの開環重合で合成される脂肪族ポリアミドが挙げられる。これらは単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。
更に、脂肪族ポリアミドの繰返単位の任意の組合せで得られる共重合体も用いることができる。限定的ではないが、このような脂肪族ポリアミド共重合体としては、カプロラクタム/ヘキサメチレン・アジポアミド共重合体(ナイロン6/6,6)、ヘキサメチレン・アジポアミド/カプロラクタム共重合体(ナイロン6,6/6)、ヘキサメチレン・アジポアミド/ヘキサメチレン−アゼラインアミド共重合体(ナイロン6,6/6,9)等が挙げられる。
脂肪族ポリアミドの中でも、強度と耐久性の両立を図る観点からは、ポリアミド66、ポリアミド610及びポリアミド612よりなる群から選択される一種以上が好ましく、ポリアミド66がより好ましい。従って、本発明に係る脂肪族ポリアミド成分中、90質量%以上がこれらの3種類で構成されることが好ましく、95質量%以上がこれらの3種類で構成されることがより好ましく、99質量%以上がこれらの3種類で構成されることが更により好ましく、100質量%がこれらの3種類で構成されることが更により好ましい。更には、本発明に係る脂肪族ポリアミド成分中、90質量%以上がポリアミド66で構成されることが好ましく、95質量%以上がポリアミド66で構成されることがより好ましく、99質量%以上がポリアミド66で構成されることが更により好ましく、100質量%がポリアミド66で構成されることが更により好ましい。
芳香族ポリアミドの具体的な構造としては、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド(ポリアミド6I)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド(ポリアミド6T)、ポリメタキシリレンアジパミド(ポリアミドMXD6)、ポリパラキシリレンアジパミド(ポリアミドPXD6)、ポリビス(3−メチル−4−アミノヘキシル)メタンテレフタルアミド(ポリアミドPACMT)、ポリビス(3−メチル−4−アミノヘキシル)メタンイソフタルアミド(ポリアミドPACMI)、ポリテトラメチレンテレフタルアミド(ポリアミド4T)、ポリペンタメチレンテレフタルアミド(ポリアミド5T)、ポリ−2−メチルペンタメチレンテレフタルアミド(ポリアミドM−5T)、ポリヘキサメチレンヘキサテレフタルアミド(ポリアミド6T)、ポリヘキサメチレンヘキサヒドロテレフタルアミド(ポリアミド6T(H))、ポリ2−メチル−オクタメチレンテレフタルアミド、ポリ2−メチル−オクタメチレンテレフタルアミド、ポリノナメチレンテレフタルアミド(ポリアミド9T)、ポリデカメチレンテレフタルアミド(ポリアミド10T)、ポリウンデカメチレンテレフタルアミド(ポリアミド11T)、ポリドデカメチレンテレフタルアミド(ポリアミド12T)、ポリビス(3−メチル−4−アミノヘキシル)メタンテレフタルアミド(ポリアミドPACMT)、ポリビス(3−メチル−4−アミノヘキシル)メタンイソフタルアミド(ポリアミドPACMI)等が挙げられる。これらは単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。
芳香族ポリアミドの中でも、強度と耐久性の両立を図る観点からは、ポリアミドMXD6、ポリアミド9T、ポリアミド10Tが好ましく、ポリアミドMXD6がより好ましい。従って、本発明に係る芳香族ポリアミド成分中、90質量%以上がこれらの3種類で構成されることが好ましく、95質量%以上がこれらの3種類で構成されることがより好ましく、99質量%以上がこれらの3種類で構成されることが更により好ましく、100質量%がこれらの3種類で構成されることが更により好ましい。更に言えば、本発明に係る芳香族ポリアミド成分中、90質量%以上がMXD6で構成されることが好ましく、95質量%以上がMXD6で構成されることがより好ましく、99質量%以上がMXD6で構成されることが更により好ましく、100質量%がMXD6で構成されることが更により好ましい。
(2.強化繊維)
ポリアミド樹脂組成物中に強化繊維を含有させることで、スライダーの強度を強化することができる。ポリアミドはシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤又はアルミネート系カップリング剤などで表面処理することにより、ポリエステルに比べて強化繊維へ親和性向上が見込めるため、強化繊維を多量に添加しても強度を損なうこと無く高剛性化することが可能である。具体的には、ポリアミド樹脂(典型的には脂肪族ポリアミド及び芳香族ポリアミド)と強化繊維の合計質量中、強化繊維の濃度を45質量%以上とすることが好ましく、50質量%以上とすることがより好ましい。但し、強化繊維の濃度が高すぎると成形性が悪化し、また、強度も低下することから、ポリアミド樹脂と強化繊維の合計質量中の強化繊維の濃度は70質量%以下とするのが好ましく、60%質量以下とするのがより好ましい。
ポリアミド樹脂組成物中に強化繊維を含有させることで、スライダーの強度を強化することができる。ポリアミドはシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤又はアルミネート系カップリング剤などで表面処理することにより、ポリエステルに比べて強化繊維へ親和性向上が見込めるため、強化繊維を多量に添加しても強度を損なうこと無く高剛性化することが可能である。具体的には、ポリアミド樹脂(典型的には脂肪族ポリアミド及び芳香族ポリアミド)と強化繊維の合計質量中、強化繊維の濃度を45質量%以上とすることが好ましく、50質量%以上とすることがより好ましい。但し、強化繊維の濃度が高すぎると成形性が悪化し、また、強度も低下することから、ポリアミド樹脂と強化繊維の合計質量中の強化繊維の濃度は70質量%以下とするのが好ましく、60%質量以下とするのがより好ましい。
本発明に使用する強化繊維としては、限定的ではないが、例えば、炭素繊維、アラミド繊維等の有機繊維のほか、ガラス繊維、針状ワラストナイト、ウィスカー(例:チタン酸カルシウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー)等の無機繊維を用いることができる。一定以上の流動性を保持しつつ、強度を向上させることができる点で、ガラス繊維、アラミド繊維及び炭素繊維から選択される何れか一種以上を用いることが好ましく、ガラス繊維がより好ましい。これらは単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用しても良い。
樹脂にコンパウンドする前の平均繊維径としては3〜20μm程度が好ましく、5〜12μm程度がより好ましい。樹脂にコンパウンドする前の平均繊維長としては1mm〜10mm程度が好ましく、3mm〜6mm程度がより好ましい。ここで、繊維径は、強化繊維の断面積を求め、その断面積を真円として計算したときの直径を指す。また、樹脂にコンパウンドする前のアスペクト比=平均繊維径:平均繊維長は1:50〜3:10000が好ましく、1:300〜1:1200がより好ましい。樹脂にコンパウンドして成型した後には、強化繊維の平均繊維長は1/10〜1/20になるのが一般的であり、例えば0.1〜1mmであり、典型的には0.1〜0.5mmである。
ポリアミド樹脂組成物中のポリアミド樹脂と強化繊維の合計含有量は典型的には90質量%以上であり、より典型的には95質量%以上である。
(3.顔料及びその他の添加剤)
ポリアミド樹脂は黄変しやすいため色再現性が低いが、顔料を添加することで色再現性を高めることができる。一方で、顔料の添加量が多くなると強度が低下したり、白すぎることにより染色時に高濃度色がでない問題があるため高濃度での添加は好ましくない。ポリアミド樹脂組成物中の顔料の含有量は色再現性の観点から、脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド及び強化繊維の合計質量に対して0.5質量%以上とすることが好ましく、1.0質量%以上とすることがより好ましい。また、ポリアミド樹脂組成物中の顔料の含有量は濃色染色性の観点から、脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド及び強化繊維の合計質量に対して5.0質量%未満とすることが好ましく、4.5質量%以下とすることがより好ましい。顔料が多すぎると、白色が強すぎるので、例えば赤色がピンク色になってしまい、濃色が表出しにくくなる。顔料の例としては、限定的ではないが、硫化亜鉛、酸化アンチモン、酸化チタン、酸化亜鉛が挙げられ、安全性の観点から硫化亜鉛が好ましい。
ポリアミド樹脂は黄変しやすいため色再現性が低いが、顔料を添加することで色再現性を高めることができる。一方で、顔料の添加量が多くなると強度が低下したり、白すぎることにより染色時に高濃度色がでない問題があるため高濃度での添加は好ましくない。ポリアミド樹脂組成物中の顔料の含有量は色再現性の観点から、脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド及び強化繊維の合計質量に対して0.5質量%以上とすることが好ましく、1.0質量%以上とすることがより好ましい。また、ポリアミド樹脂組成物中の顔料の含有量は濃色染色性の観点から、脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド及び強化繊維の合計質量に対して5.0質量%未満とすることが好ましく、4.5質量%以下とすることがより好ましい。顔料が多すぎると、白色が強すぎるので、例えば赤色がピンク色になってしまい、濃色が表出しにくくなる。顔料の例としては、限定的ではないが、硫化亜鉛、酸化アンチモン、酸化チタン、酸化亜鉛が挙げられ、安全性の観点から硫化亜鉛が好ましい。
その他、ポリアミド樹脂組成物中には耐熱安定剤、耐候剤、耐加水分解剤など常用の添加剤を例えば合計で10.0質量%以下、典型的には5質量%以下、より典型的には2質量%以下となるように添加してもよい。
(4.スライダー)
本発明に係るポリアミド樹脂組成物を材料としてスライドファスナー用スライダーを製造可能である。更に、当該スライダーを備えた各種のスライドファスナーを製造することができる。
本発明に係るポリアミド樹脂組成物を材料としてスライドファスナー用スライダーを製造可能である。更に、当該スライダーを備えた各種のスライドファスナーを製造することができる。
本発明に係るポリアミド樹脂組成物を用いてスライダーを製造する方法の一例について説明する。まず、樹脂組成物の成分であるポリアミド、強化繊維及び顔料等を成分の偏りがないように十分に混練する。混練は単軸押出機、2軸押出機、及びニーダー等を使用することができる。混練後の樹脂組成物を、所定のスライダー形状を有する金型を利用して射出成形すると、無染色状態のスライダーが完成する。射出成形の条件については特に制限はないが、二軸押出機が好適に使用できる。そして、サイドフィーダーを用いてガラス繊維を溶融状態の樹脂に混合することが、高濃度のガラス繊維の場合、生産性の点で望ましい。射出成形の条件としては、劣化せずに高い生産性を確保できる観点から、シリンダ温度を280〜320℃の範囲で設定することが好ましく、また、金型温度は通常より高く、例えば90〜130℃とすることが好ましい。
本発明によれば、無染色状態のスライダーは一実施形態において、Lab表色系におけるb値を10以下にすることができる。b値は黄−青系の色調(+は黄味、−は青味)を示す値であり、0に近いほど黄味が少なく、好ましい色調である。b値は好ましくは9以下にすることができ、より好ましくは8以下にすることができ、例えば5〜10の範囲にすることができる。
無染色状態のスライダーに対して染色を施すことが可能である。染色方法に特に制限はないが、浸染及び捺染が代表的である。染料としては、限定的ではないが、含金染料、酸性染料、スレン染料及び分散染料が好適であり、中でも染着性及び堅牢性が良いことから、酸性染料が特に好適に使用できる。染色はスライドファスナーの他の構成部品と同時に実施することもでき、別々に実施することもできる。b値は芳香族ポリアミドの配合割合を低くすることで小さく抑えることができる。本発明においては、先述したように、脂肪族ポリアミド及び芳香族ポリアミドの合計質量中、芳香族ポリアミドの割合を50質量%以下に制御しているところ、このような芳香族ポリアミドの配合割合はb値の抑制に対しても効果的である。b値は芳香族ポリアミドの配合割合が50質量%を超えると急激に上昇する傾向にある。
本発明に係るスライダーに対しては各種の金属めっきを施すこともできる。金属めっきとしては、限定的ではないが、例えば、クロムめっき、ニッケルめっき、銅めっき、金めっき、真鍮めっき、その他の合金めっき等が挙げられる。金属めっきの方法としては特に制限はなく、電気めっき法(電気めっきの前に無電解めっきを行うことが好ましい。)の他、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の乾式めっきを適宜実施すればよい。これらの方法を組み合わせても良い。中でも、複雑形状のスライダー内部までしっかりと被覆することができる電気めっき法が好ましく、無電解めっきを予備的に行った後に、電気めっきすることがより好ましい。
以下、本発明の実施例を示すが、これらは本発明及びその利点をより良く理解するために提供するものであり、本発明が限定されることを意図しない。
ポリアミド樹脂としては以下を用意した。
・PA66(融点:265℃)
・MXD6(融点:235℃)
・PA9T(融点:305℃)
・PA6T/PA6I(共重合体、融点:320℃)
強化繊維としてガラス繊維(平均繊維径:11μm、成形前の平均繊維長:3mm、成形後の平均繊維長:0.25mm)を使用した。
・PA66(融点:265℃)
・MXD6(融点:235℃)
・PA9T(融点:305℃)
・PA6T/PA6I(共重合体、融点:320℃)
強化繊維としてガラス繊維(平均繊維径:11μm、成形前の平均繊維長:3mm、成形後の平均繊維長:0.25mm)を使用した。
各ポリアミド樹脂の融点はDSC(セイコーインスツルメント社製:EXTAR6000)を用いて、先述した定義に基づき、以下の条件で測定した。
・サンプル量:5〜10mg
・雰囲気:窒素ガス
・昇温スピード:10℃/min
・測定温度範囲:0〜350℃
・リファレンスパン:空
・サンプル量:5〜10mg
・雰囲気:窒素ガス
・昇温スピード:10℃/min
・測定温度範囲:0〜350℃
・リファレンスパン:空
顔料として、硫化亜鉛(ZnS)を使用した。
上記ポリアミド樹脂、ガラス繊維及び顔料を表1に記載の各配合割合(質量基準)となるように、二軸押出機を用いて混練し、その後、溶融樹脂をストランド状に押出し、冷却水槽にて固化させた後、ストランドをペレタイザーでカットすることで、各樹脂組成物のペレットを調製した。これを射出成形して、JIS S3015で定義されるM級(チェーン幅が5.5mm以上7.0mm未満)のスライドファスナー用のスライダーを成形した。スライダーのカバー及び引き手も同材料から射出成形した。カバーとは、引き手をスライダーに固定する部品である。
得られた各スライダーに対しては、染色後、スライダー総合強度及び往復開閉耐久試験をそれぞれJIS−S3015(2007)に準拠して行った。また、染色前の黄味を評価するため、スライダー外表面のLab表色系におけるb値をJIS−Z8729(2004)に準拠して測定した。光源はD65光源を使用した。
スライダー総合強度は、得られた各スライダーを赤色の酸性染料(Tectilon Blue 4R)で染色後、完成した単体のスライダー13において引き手16とスライダー本体の下面に荷重を加えた時のスライダー13の抵抗を測定する。スライダー13の引き手16をスライダー上面に対して90°方向に引っ張って荷重をかけ、さらにスライダー本体の下面に荷重をかけることによってスライダー13が破損又は変形しないか強度試験を行う。
往復開閉耐久試験は、得られた各スライダーを赤色の酸性染料(Tectilon Blue 4R)で染色後、所定の試験機を用いてスライドファスナーをセットし、スライダーを30回/minの速度で往復させ、異常がないかどうかを目視によって確認する。異常が発見されるまでの往復回数を測定値とする。
結果を表1に示す。実施例1〜7では、ポリアミド樹脂の組み合わせ及びその配合割合が適切であったため、スライダー総合強度は180N以上と高い機械的強度を有しながら、往復開閉耐久試験の往復回数も650回以上と優れていた。
特に、PA66とMXD6を組み合わせて、PA66の配合量を適正化した実施例1、3、4及び6においては、スライダー総合強度が185N以上であり、且つ、往復開閉耐久試験における往復回数が1640回以上と優れていた。
特に、PA66とMXD6を組み合わせて、PA66の配合量を適正化した実施例1、3、4及び6においては、スライダー総合強度が185N以上であり、且つ、往復開閉耐久試験における往復回数が1640回以上と優れていた。
一方、比較例1は芳香族ポリアミドを使用していないために、スライダー総合強度が不十分となった。
比較例2は脂肪族ポリアミド及び芳香族ポリアミドの両者を使用しているが、PA66の配合割合が不適切であったために、往復開閉耐久試験の結果が悪かった。
比較例3は脂肪族ポリアミドのみを使用していないために、往復開閉耐久試験の結果が悪かった。
比較例4は脂肪族ポリアミド及び芳香族ポリアミドの両者を使用しているが、芳香族ポリアミドの融点が規定範囲を超えたことで、往復開閉耐久試験の結果が悪く、また、b値も高かった。
比較例5は脂肪族ポリアミドを使用していないために、往復開閉耐久試験の結果が悪かった。
比較例6は脂肪族ポリアミドを使用していないため、また、芳香族ポリアミドの融点が高すぎたため、往復開閉耐久試験の結果が悪く、また、b値も高かった。
比較例7は脂肪族ポリアミドの融点が低すぎたことで、スライダー総合強度が低下し、耐久性も不十分となった。
比較例2は脂肪族ポリアミド及び芳香族ポリアミドの両者を使用しているが、PA66の配合割合が不適切であったために、往復開閉耐久試験の結果が悪かった。
比較例3は脂肪族ポリアミドのみを使用していないために、往復開閉耐久試験の結果が悪かった。
比較例4は脂肪族ポリアミド及び芳香族ポリアミドの両者を使用しているが、芳香族ポリアミドの融点が規定範囲を超えたことで、往復開閉耐久試験の結果が悪く、また、b値も高かった。
比較例5は脂肪族ポリアミドを使用していないために、往復開閉耐久試験の結果が悪かった。
比較例6は脂肪族ポリアミドを使用していないため、また、芳香族ポリアミドの融点が高すぎたため、往復開閉耐久試験の結果が悪く、また、b値も高かった。
比較例7は脂肪族ポリアミドの融点が低すぎたことで、スライダー総合強度が低下し、耐久性も不十分となった。
上記の試験において、実施例1、実施例2、比較例1、比較例2及び比較例3はガラス繊維及び顔料の配合割合が同じであり、異なるのはPA66とMXD6の配合割合である。これらの例について、ポリアミド成分中のMXD6の配合割合に対するスライダー総合強度、往復開閉耐久性及び黄味の関係を図2、図3及び図4にそれぞれまとめた。MXD6の配合割合が大きくなるにつれてスライダー総合強度は上昇するものの、それが50質量%を超えると往復開閉耐久性が極端に悪くなることが分かる。そして、MXD6の配合割合が25〜35質量%の付近においてスライダー総合強度、往復開閉耐久性及び黄味のバランスが最も優れていることが分かる。
10 スライドファスナー
11 長尺テープ
12 エレメント
13 スライダー
14 上止め
15 開き具
16 引き手
11 長尺テープ
12 エレメント
13 スライダー
14 上止め
15 開き具
16 引き手
Claims (11)
- 融点が220〜310℃の脂肪族ポリアミドと、融点が230〜310℃の芳香族ポリアミドと、強化繊維とを含有し、脂肪族ポリアミド及び芳香族ポリアミドの合計質量中、前記芳香族ポリアミドの割合が10質量%以上50質量%以下であり、脂肪族ポリアミドと芳香族ポリアミドの融点の違いは50℃以下であるポリアミド樹脂組成物を材料としたスライドファスナー用樹脂製スライダー。
- 脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド及び強化繊維の合計質量中、強化繊維の含有量は50〜60質量%である請求項1に記載のスライドファスナー用樹脂製スライダー。
- 脂肪族ポリアミドがポリアミド66、ポリアミド610及びポリアミド612よりなる群から選択される一種以上を含有する請求項1又は2に記載のスライドファスナー用樹脂製スライダー。
- 脂肪族ポリアミドがポリアミド66を含有する請求項1〜3の何れか一項に記載のスライドファスナー用樹脂製スライダー。
- 芳香族ポリアミドがポリアミドMXD6を含有する請求項1〜4の何れか一項に記載のスライドファスナー用樹脂製スライダー。
- 脂肪族ポリアミド及び芳香族ポリアミドの合計質量中、20〜40質量%が芳香族ポリアミドである請求項1〜5の何れか一項に記載のスライドファスナー用樹脂製スライダー。
- 前記樹脂組成物が、脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド及び強化繊維の合計質量に対して顔料を1〜5質量%含有する請求項1〜6の何れか一項に記載のスライドファスナー用樹脂製スライダー。
- 無染色状態でのLab表色系におけるb値が10以下である請求項1〜7の何れか一項に記載のスライドファスナー用樹脂製スライダー。
- 染色されている請求項1〜8の何れか一項に記載のスライドファスナー用樹脂製スライダー。
- 脂肪族ポリアミドが、ポリアミド66、ポリアミド610、及びポリアミド612からなる群から選択される一種以上であり、かつ、
芳香族ポリアミドが、ポリアミドMXD6及びポリアミド9Tからなる群から選択される一種以上である
ことを特徴とする、請求項1〜9の何れか一項に記載のスライドファスナー用樹脂製スライダー。 - 請求項1〜10の何れか一項に記載のスライドファスナー用樹脂製スライダーを備えたスライドファスナー。
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