JP6125335B2

JP6125335B2 - スライドファスナおよびその製法

Info

Publication number: JP6125335B2
Application number: JP2013120852A
Authority: JP
Inventors: 吉野　明; 明吉野
Original assignee: Air Water Inc
Current assignee: Air Water Inc
Priority date: 2013-06-07
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2017-05-10
Anticipated expiration: 2033-06-07
Also published as: JP2014236856A

Description

本発明は、衣服，鞄等の開閉部分の開閉や接合品の接合部分での取り付け取り外し等に用いられるスライドファスナおよびその製法に関するものである。

スライドファスナは、一般に、衣服等の開閉部分や接合品の接合部分等に取り付けられ、その構成は、上記開閉部分等に対向した状態で取り付けられる一対のテープと、その一対のテープの対向する側端縁に等間隔で列設される歯部と、その対向する歯部の列をスライドしながら対向する歯部の噛合または分離を行うスライダと、上記歯部の列の端縁に設けられ上記スライダのスライドを止めるストッパとからなっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２４０１４４号公報

例えば、大きな漁網は、複数の小さな漁網を上記スライドファスナで接合し広い面積にした状態で使用する場合がある。この場合、上記スライドファスナの歯部およびスライダは、腐食しないよう、金属製ではなく、プラスチック製のものが用いられる。また、漁船の周りを囲う帆布等の複合にも、上記と同様の趣旨でプラスチック製のスライドファスナが用いられる。

しかしながら、上記のようにスライドファスナの歯部がプラスチック製であると、接合強度が不足する場合がある。接合強度は、金属製のものが優れている。なお、金属製の歯部の金属材料は、銅合金（丹銅，洋白），アルミニウムが主に用いられ、その金属材料からなる帯状部材をプレス成形することにより、上記歯部が作製される。しかしながら、上記漁網のような海水に接するものに使用する場合、または、漁船の周りを囲う帆布のような潮風に晒されるものに使用する場合等には、耐食性に問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、その歯部が、耐食性に優れた金属製であるスライドファスナおよびその製法の提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、一対のテープと、その一対のテープの対向する側端縁に等間隔で列設される歯部と、その対向する歯部の列をスライドしながら対向する歯部の噛合または分離を行うスライダとを備えたスライドファスナであって、上記歯部が、ステンレスを母材とし、上記スライダが、日本工業規格（ＪＩＳ）で規定されるＳＵＳ３１６Ｎを母材とし、上記歯部の表面層および上記スライダの表面層が炭素原子の浸入によって浸炭層に形成され、その浸炭層が、母材を超える耐食性を有しているスライドファスナを第１の要旨とする。

また、本発明は、歯部を作製した後、その歯部を一対のテープの対向する側端縁に等間隔で列設し、その対向する歯部の列にスライダをスライド自在に取り付ける上記スライドファスナを製造する方法であって、上記歯部の作製が、ステンレスを形成材料として上記スライドファスナの歯部基材を作製した後、その歯部基材をフッ化処理し、ついで４００〜４５０℃の範囲内の温度下で浸炭処理することにより行われ、上記スライダの作製が、日本工業規格（ＪＩＳ）で規定されるＳＵＳ３１６Ｎを形成材料として上記スライドファスナのスライダ基材を作製した後、そのスライダ基材をフッ化処理し、ついで４００〜４５０℃の範囲内の温度下で浸炭処理することにより行われるスライドファスナの製法を第２の要旨とする。

本発明者は、スライドファスナの金属製歯部を耐食性に優れたものとするために、その金属材料として、錆に強いステンレスを用いることに着想した。しかしながら、単にステンレスで歯部を作製すると、スライダの滑り（スライド性）が悪く、スライドファスナに適さないことがわかった。そこで、スライダの滑りを良くするために、上記ステンレス製歯部の表面を浸炭処理することに着想した。しかしながら、ステンレスに対する浸炭処理は、７００℃以上の高温を要し、その熱により、歯部に歪みが発生することがわかった。そこで、浸炭処理の温度を下げるために、浸炭処理に先立ってフッ化処理することに着想した。すると、浸炭処理の温度は低下（例えば４００〜６８０℃）し、浸炭処理の熱による歪みが小さくなることことを見出し、本発明に到達した。

さらに、本発明者は、ステンレスには含有成分の違いにより多くの種類があることから、その種類について研究を重ねた。その結果、ステンレスとして、日本工業規格（ＪＩＳ）で規定されるＳＵＳ３１６Ｎを用いると、上記フッ化処理を経た浸炭処理の温度を４００〜４５０℃の範囲内に下げることができることを突き止めた。しかも、上記ＳＵＳ３１６Ｎ製の歯部は、その温度範囲では、熱による歪みが非常に小さく、スライドファスナに好適に用いることができることを突き止めた。

本発明のスライドファスナは、歯部が、ステンレスを母材とし、その表面層が母材を超える耐食性を有する浸炭層に形成されている。すなわち、本発明のスライドファスナは、歯部が金属製であるため、その歯部が噛合した状態の接合強度は、優れたものとなっている。また、上記歯部の表面層が浸炭層に形成されているため、耐食性に優れている。特に海水や潮風に対して強力な耐食性を発揮する。しかも、上記歯部の表面の浸炭層により、スライダとの摩擦抵抗が小さくなり、スライダが滑り易くなっている。

特に、上記歯部の母材であるステンレスが、日本工業規格（ＪＩＳ）で規定されるＳＵＳ３１６Ｎである場合には、フッ化処理を経た浸炭処理の温度を、４００〜４５０℃の範囲内と低くすることができるため、その浸炭処理の温度での熱による歪みを非常に小さくすることができ、スライドファスナ用の歯部として好適に用いることができる。

さらに、上記スライダは、日本工業規格（ＪＩＳ）で規定されるＳＵＳ３１６Ｎを母材とし、その表面層が炭素原子の浸入によって浸炭層に形成され、その浸炭層が、母材を超える低摩擦性を有しているため、スライダの表面の浸炭層と、上記歯部の表面の浸炭層とが相俟って、両者の摩擦抵抗がさらに小さくなり、しかも、浸炭処理の熱による歪みも非常に小さいことから、スライダがより滑り易くなっている。

また、本発明のスライドファスナの製法は、ステンレス製の歯部基材に対し、フッ化処理を経て、浸炭処理している。すなわち、浸炭処理に先立つフッ化処理により、ステンレス製の歯部基材に対する浸炭処理の温度を、４００〜６８０℃の範囲内と低くすることができる。そのため、浸炭処理の熱による歪みを小さくすることができ、スライドファスナ用の歯部として適正に作製することができる。

特に、上記歯部基材の形成材料であるステンレスが、日本工業規格（ＪＩＳ）で規定されるＳＵＳ３１６Ｎである場合には、フッ化処理を経た浸炭処理の温度を、４００〜４５０℃の範囲内と低くすることができるため、その浸炭処理の温度での熱による歪みを非常に小さくすることができ、スライドファスナ用の歯部として好適に作製することができる。

さらに、上記スライダの作製は、日本工業規格（ＪＩＳ）で規定されるＳＵＳ３１６Ｎを形成材料として上記スライドファスナのスライダ基材を作製した後、そのスライダ基材をフッ化処理し、ついで４００〜４５０℃の範囲内の温度下で浸炭処理するため、スライダも、浸炭処理の熱による歪みを非常に小さくすることができ、スライドファスナ用のスライダとして好適に作製することができる。

本発明のスライドファスナの一参考形態および一実施の形態を模式的に示す正面図である。

つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。

図１は、本発明のスライドファスナの一参考形態を示す正面図である。この参考形態のスライドファスナは、衣服等の開閉部分や接合品の接合部分等に対向した状態で取り付けられる一対のテープ１と、その一対のテープ１の対向する側端縁に等間隔で列設される歯部２と、その対向する歯部２の列をスライドしながら対向する歯部２の噛合または分離を行うスライダ３と、上記歯部２の列の端縁に設けられ上記スライダ３のスライドを止めるストッパ４とからなっている。そして、上記歯部２が、日本工業規格（ＪＩＳ）で規定されるステンレスＳＵＳ３１６Ｎを母材とし、その表面層が母材を超える耐食性を有する浸炭層に形成されている。なお、上記スライダ３およびストッパ４の形成材料は、この参考形態では、金属でも合成樹脂でもよく、上記テープ１は、通常、布が用いられる。

このような歯部２を備えたスライドファスナは、その歯部２が噛合した状態の接合強度が強力になるとともに、歯部２が表面の浸炭層により耐食性に優れたものとなっている。そのため、上記スライドファスナは、一般的な衣服や鞄等の開閉部分だけでなく、腐食が懸念され従来使用されなかった、漁網の接合部分，船の道具の開閉部分や接合部分等にも用いることができる。さらに、上記浸炭層により、歯部２の表面は、母材よりも低摩擦性を有し、スライダ３が滑り易くなっている。

つぎに、上記スライドファスナの製法の一例について説明する。

まず、ＳＵＳ３１６Ｎ製の帯状部材をプレス成形し、上記歯部２の形状の歯部基材を作製する。

ついで、上記歯部基材を炉内に入れ、フッ素系ガス雰囲気下に、加熱状態で保持することにより、フッ化処理する。

上記フッ素系ガスとしては、ＮＦ₃，ＢＦ₃，ＣＦ₄，ＨＦ，ＳＦ₆，Ｃ₂Ｆ₆，ＷＦ₆，ＣＨＦ₃，ＳｉＦ₄，ＣｌＦ₃等の分子内にフッ素（Ｆ）を含むフッ素化合物ガス、このようなフッ素化合物ガスを熱分解装置で熱分解して生成したＦ₂ガス等があげられ、これらは、単独でもしくは２種以上併せて使用される。上記フッ素系ガスは、それのみで用いることもできるが、通常はＮ₂ガス等の不活性ガスで希釈されて使用される。このような希釈されたガスにおけるフッ素系ガス自身の濃度は、容量基準で、例えば、１００００〜１０００００ｐｐｍであり、好ましくは２００００〜７００００ｐｐｍ、より好ましくは、３００００〜５００００ｐｐｍである。このフッ素系ガスとして最も実用性を備えているのはＮＦ₃である。上記ＮＦ₃は、常温でガス状であり、化学的安定性が高く取扱いが容易である。このようなＮＦ₃ガスは、通常、上記Ｎ₂ガスと組み合わせて、上記の濃度範囲内で用いられる。

また、上記フッ化処理の加熱保持は、上記ＳＵＳ３１６Ｎ製の歯部基材自体を、例えば、２５０〜４５０℃の範囲内の温度に保持することによって行われる。上記フッ化処理に要する時間は、例えば、十数分〜数十分の範囲内に設定される。上記ＳＵＳ３１６Ｎ製の歯部基材を上記のようにフッ化処理することにより、表面のＣｒ₂Ｏ₃を含む不働態皮膜がフッ化膜に変化する。このフッ化膜は、上記不働態皮膜に比べ、浸炭に用いる炭素原子の浸透を容易にすると予想され、上記ＳＵＳ３１６Ｎ製の歯部基材の表面は、上記フッ化処理によって炭素原子の浸透の容易な表面状態になるものと推測される。

つぎに、上記炉内を、浸炭用ガス雰囲気にし、上記フッ化処理したＳＵＳ３１６Ｎ製の歯部基材自体を、４００〜４５０℃の範囲内の温度に保持することにより、上記フッ化処理したＳＵＳ３１６Ｎ製の歯部基材を浸炭処理し、歯部２を作製する。

上記浸炭用ガスとしては、ＣＯ＋Ｈ₂混合ガスからなる浸炭用ガス、または、ＲＸ〔ＲＸの成分は、ＣＯ：２３体積％＋ＣＯ₂：１体積％＋Ｈ₂：３１体積％＋Ｈ₂Ｏ：１体積％＋残部：Ｎ₂〕ガスがあげられる。なお、浸炭用ガスとしてＣＯ＋Ｈ₂混合ガスを用いる場合には、上記ＣＯ＋Ｈ₂混合ガスの濃度は、ＣＯが２〜１０体積％、Ｈ₂が３０〜４０体積％、残部をＮ₂とすることが好ましい。

また、上記浸炭処理に要する時間は、形成する浸炭層の厚みにもよるが、例えば、１０〜２０時間の範囲内に設定される。

このようにして、上記ＳＵＳ３１６Ｎ製の歯部基材の表面に、浸炭層（炭素の拡散浸透層）が均一に形成され、歯部２が作製される。この浸炭層は、母材に比べて著しく硬度が高く、しかも母材を超える耐食性と低摩擦性とを有する。上記浸炭層の厚みは、浸炭処理の温度が高い程厚くなり、また、浸炭処理の時間が長い程厚くなるが、スライドファスナ用としては、２０〜３０μｍの範囲内程度で充分である。

そして、上記歯部２を、一対のテープ１の対向する側端縁に等間隔で列設して固定する。ついで、その対向する歯部２の列にスライダ３をスライド自在に取り付ける。つぎに、上記歯部２の列の端縁に、上記スライダ３のスライドを止めるストッパ４を取り付ける。このようにして、前記スライドファスナを製造することができる。

本発明のスライドファスナの一実施の形態は、上記参考形態において、スライダ３も、上記歯部２と同様、ＳＵＳ３１６Ｎ製の帯状部材をプレス成形し、上記スライダ３の形状のスライダ基材を作製した後、上記フッ化処理を経て、上記浸炭処理が施されたものとなっている。それ以外の部分は、上記参考形態と同様である。

この実施の形態では、スライダ３の表面にも、上記歯部２と同様の浸炭層が形成されている。そのため、上記スライダ３も、耐食性に優れているとともに、低摩擦性を有している。そして、スライダ３の表面の浸炭層と、上記歯部２の表面の浸炭層との低摩擦性が相俟って、両者の摩擦抵抗がさらに小さくなり、スライダ３がより滑り易くなっている。

なお、上記参考形態および実施の形態では、歯部基材の形成材料（ステンレス）として、ＳＵＳ３１６Ｎを用いたが、他のステンレスでもよく、例えば、ＳＵＳ３１６，ＳＵＳ３１６Ｌ，ＳＵＳ３１７，ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１０等があげられる。

つぎに、参考例について比較例と併せて説明する。

〔参考例〕
ＳＵＳ３１６Ｎ製の帯状部材をプレス成形して歯部基材を作製した。それをマッフル炉内に入れ、その歯部基材を３２０℃に加熱した時点で、ＮＦ₃：２０体積％＋Ｎ₂：８０体積％の混合ガスを１５分間吹き込んでフッ化処理した。その後、上記マッフル炉内をＮ₂ガスによりパージし、上記歯部基材を４２５℃に昇温した。ついで、Ｈ₂：３１体積％＋ＣＯ：２１体積％＋ＣＯ₂：１体積％＋Ｎ₂：４７体積％の浸炭性ガスを導入し、その雰囲気中で１５時間保持して浸炭処理を行い、歯部を得た。さらに続いて、これら処理品を、５５℃に加温した３体積％ＨＦ＋１５体積％ＨＮＯ₃溶液に３０分間浸漬し、クリーニングした。

〔比較例〕
上記参考例において、歯部基材に対してフッ化処理も浸炭処理も施すことなく、その歯部基材をそのまま歯部とした。

〔耐食性〕
上記参考例および比較例の歯部を、５０℃に加温した５体積％ＨＣｌ水溶液に浸漬して３時間経過した後の溶液中のＦｅイオン溶出濃度を原子吸光分析法により定量し、耐食性の評価を行った。その結果、参考例のＦｅイオン溶出濃度は３．８ｐｐｍであり、比較例のＦｅイオン溶出濃度は２０２ｐｐｍであった。

上記結果から、参考例の歯部は、比較例の歯部と比較して、金属イオン溶出濃度が低いことから、母材が同じステンレスＳＵＳ３１６Ｎであっても、上記浸炭処理により、耐食性に優れたものとなることがわかる。

〔スライド性〕
上記参考例および比較例の歯部を用いて、スライドファスナを作製した。なお、スライダは、フッ化処理も浸炭処理も施していないＳＵＳ３１６Ｎ製のものとした。そして、上記スライダをスライドさせた。その結果、参考例の歯部を用いたスライドファスナは、比較例のそれと比較して、スライダのスライドが滑らかであった。

なお、上記参考例では、フッ化処理の温度を４２５℃としたが、そのフッ化処理の温度を４００℃，４２０℃，４３０℃，４５０℃としても、同様の傾向を示す結果が得られた。なかでも、４２０℃，４２５℃（上記参考例），４３０℃とした場合が、上記耐食性およびスライド性に加え、熱による歪みも考慮すると、総合的に好ましい結果であった。

また、上記参考例では、歯部基材をＳＵＳ３１６Ｎ製としたが、他のステンレス製としても、上記ＳＵＳ３１６Ｎ製と略同じ性能が得られた。

本発明は、耐食性と接合強度を要するスライドファスナに利用可能である。

１テープ
２歯部
３スライダ

Claims

一対のテープと、その一対のテープの対向する側端縁に等間隔で列設される歯部と、その対向する歯部の列をスライドしながら対向する歯部の噛合または分離を行うスライダとを備えたスライドファスナであって、上記歯部が、ステンレスを母材とし、上記スライダが、日本工業規格（ＪＩＳ）で規定されるＳＵＳ３１６Ｎを母材とし、上記歯部の表面層および上記スライダの表面層が炭素原子の浸入によって浸炭層に形成され、その浸炭層が、母材を超える耐食性を有していることを特徴とするスライドファスナ。
上記歯部の母材であるステンレスが、日本工業規格（ＪＩＳ）で規定されるＳＵＳ３１６Ｎである請求項１記載のスライドファスナ。
歯部を作製した後、その歯部を一対のテープの対向する側端縁に等間隔で列設し、その対向する歯部の列にスライダをスライド自在に取り付ける上記請求項１のスライドファスナを製造する方法であって、上記歯部の作製が、ステンレスを形成材料として上記スライドファスナの歯部基材を作製した後、その歯部基材をフッ化処理し、ついで４００〜４５０℃の範囲内の温度下で浸炭処理することにより行われ、上記スライダの作製が、日本工業規格（ＪＩＳ）で規定されるＳＵＳ３１６Ｎを形成材料として上記スライドファスナのスライダ基材を作製した後、そのスライダ基材をフッ化処理し、ついで４００〜４５０℃の範囲内の温度下で浸炭処理することにより行われることを特徴とするスライドファスナの製法。
上記歯部基材の形成材料であるステンレスが、日本工業規格（ＪＩＳ）で規定されるＳＵＳ３１６Ｎである請求項３記載のスライドファスナの製法。