JP7748964B2 - 雄型成形面ファスナー - Google Patents
雄型成形面ファスナーInfo
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Description
このホットメルト接着剤により取り付ける方法を用いると、裏面の所定位置に雄型成形面ファスナーが固定された自動車用内装材が一挙に得られる。その反面、加熱成形温度とホットメルト接着剤のホットメルト温度を一致させる必要があるため成形条件が限定され、さらに自動車用内装材を成形する工場でしか実施できないという問題点を有している。
樹脂製のシート状基板、
該シート状基板の表面から立ち上がる同一樹脂製の雄型係合素子が複数存在している係合素子領域、および
該シート状基板の表面から立ち上がり、かつ該係合素子領域に沿って平行に伸びる同一樹脂製の壁が一定間隔を空けて複数列平行に存在している壁領域が該係合素子領域の両側に存在している雄型成形面ファスナーにおいて、以下の条件(1)~(3)を満足していることを特徴とする雄型成形面ファスナーである。
(1)各壁には、壁を厚さ方向に貫通し、かつ、壁の下部から頂部に至る複数の切目部が等間隔(誤差が5%以下)で配置されていて、この切目部により壁が複数の壁分割体(A)に分断されて、壁が壁分割体(A)の列を形成していること、
(2)壁分割体(A)の高さが、雄型係合素子の高さの0.25~0.7倍であること、
(3)一つの壁の切目部が存在している位置に対応する箇所が、隣の壁では壁分割体(A)の壁面となっていること。
また本発明の雄型成形面ファスナーは内装材の裏面に接着剤により貼り付ける用途に用いられるので、基板(3)の裏面側には、内装材裏面との接着力を考えて凹凸、畝状突起、溝状の窪みなどが存在していても良い。特に好ましくは、畝状突起やスポット状突起である。
多数の雄型係合素子(1f)が方向(P)に列をなして並んでいる係合素子列が複数平行に存在しており、
方向(Q)に沿って複数の雄型係合素子が並んでいる係合素子列(B)が複数平行に存在し、
2~5列の係合素子列(B)の1列は、該列中の隣り合う2個の雄型係合素子の間に壁分割体(B)が存在する列であり、
他の1~4列は、該列中の隣り合う2個の雄型係合素子の間には壁分割体(B)が存在しない列であり、かつ
複数の壁分割体(B)が方向(P)に列をなして並んでいる
係合素子領域が好ましい。
逆J字型形状を外円周上に彫った厚さ0.15~0.5mmのリング状金型、そのような形状を彫っていない同直径の金属製リング、上記逆J字型形状と逆の方向に曲がっている逆J字型形状を外円周上に彫った厚さ0.15~0.5mmで同直径のリング状金型、そのような形状を彫っていない同直径の金属製リングを順々に重ね合わせることにより、その外周表面に逆J字型の係合素子形状のキャビティおよびその逆方向に曲がっている逆J字型係合素子のキャビティを多数有する係合素子用リング群を作製し、これを前記壁用リング群に重ね合わす。
次いで、前記壁用リング群と同じ方法で作成した壁用リング群を係合素子用リング群に重ね合せて、中央部に逆J字型の係合素子形状のキャビティを外周上に多数有する領域、その両側に壁分割体(A)形状のキャビティを外周上に多数有する領域を有する金型ロールを用意する。
さらに、ロール円周方向に曲がっている複数の逆J字型キャビティが円周方向に列をなして並んでおり、かつ、そのような列が係合素子領域を形成するように金属ロール幅方向に複数列存在している。逆J字型キャビティの曲がっている方向は1列単位であるいは複数列単位で逆となっている。
逆J字型キャビティは、引き抜く際の切断等を防ぐために金属ロール面から先端部に行くに従って細くなっており、かつ途中から徐々に金属ロール円周方向に曲がり、先端部は金属ロール面に近づく方向を向いている。
金属ロールと相対する位置に存在する別のドラムロールとの隙間に樹脂溶融物を押し出し、圧迫することによりキャビティ内に同溶融物を充填させると共にロール表面に均一な厚さを有するシートを形成し、
金型ロールが回転している間にロール内を常時循環させている冷媒によりキャビティ内の同溶融物を冷却固化させるとともに、得られる雄型成形面ファスナーの基板が均一厚さとなるように隙間調整したニップローラーにより引き延ばし、
冷却固化したシートを金型ロール表面から引き剥がすとともに、キャビティから雄型係合素子および壁分割体(A)を引き抜く。
これにより、表面に多数の雄型係合素子が存在している係合素子領域(1)を有し、その両側に多数の壁分割体(A)を有する壁領域(2)が存在している本発明の雄型成形面ファスナーシートが得られる。
壁分割体(B)の高さが、雄型係合素子の先端部の基板面からの高さより低くなるようにする、
雄型係合素子の先端部の両側面には壁分割体(B)が存在せずに切目部が存在しているように、壁分割体(B)の長さ、切目部の長さ、および切目部の形状を雄型係合素子の配列状態に合わせ、そしてリング状金型の形状や重ね合せ状態を調整する、
逆J字型形状を外円周上に彫ったリング状金型と壁分割体(B)形状を外円周上に彫ったリング状金型の間にキャビティを外円周上に彫っていない薄い金属製リングを挿入する、あるいは
外周上に彫る壁分割体(B)形状の間隔を逆J字型形状の間隔の1/2~1/5とする
等の方法が用いられる。
[成形に使用する樹脂の準備]
半芳香族ポリアミドとして、ジアミン成分の50モル%が1,9-ノナンジアミンで、50モル%が2メチル―1,8-オクタンジアミンである混合ジアミンを用い、芳香族ジカルボン酸成分としてテレフタル酸を用いて得られる末端アミノ基含有半芳香族ポリアミド(株式会社クラレ製半芳香族ポリアミドジェネスタ、[η]=1.20dl/g)を用い、エラストマーとして、無水マレイン酸変性ポリオレフィン系エラストマー(三井化学製タフマー)を上記半芳香族ポリアミドに対して10重量%の割合で、さらにカーボンブラック粉末を上記半芳香族ポリアミドと上記エラストマーの合計量に対して0.2重量%添加し、混ぜ合わせてペレット化した。
次に、金型として、
壁分割体(A)の形状を外円周上に彫った厚さ0.2mmで直径212mmのリング状金型および
そのような形状を彫っていない外周面がフラットな厚さ0.25mmで直径212mmの金属製リングを
壁分割体(A)の中央が隣の壁では壁分割体(A)の両端の切目部となるように壁分割体(A)の位置を隣のリング状金型とずらして交互に合計21枚重ね合せた金型ロール(1)を作製した。
それとは別に、
フック型係合素子の形状を外円周上に彫った厚さ0.30mmで直径212mmのリング状金型、
そのような形状を彫っていない外円周面がフラットな厚さ0.30mmで直径212mmの金属製リング、
上記フック型係合素子形状と同一形状であるがフックの曲がっている方向が逆であるフック型係合素子形状を外円周上に彫った厚さ0.30mmで直径212mmのリング状金型、および
そのような形状を彫っていない外周面がフラットな厚さ0.30mmで直径212mmの金属製リング
をこの順で計70枚重ね合せた金型ロール(2)を作製した。
さらに、金型ロール(1)と同様にして金型ロール(3)を作製した。
金型ロール(1)、金型ロール(2)および金型ロール(3)をこの順で重ね合わせて一体化して、その外周表面にフック型係合素子形状のキャビティおよび逆方向を向いているフック型係合素子形状のキャビティを多数有する幅20mmの係合素子領域、およびその両側に壁分割体(A)形状のキャビティを表面に多数有する幅4mmの壁領域を有する金型ロールを作製した。
上記の金型ロールと相対する位置に存在するドラムロールとの隙間に上記の半芳香族ポリアミドに上記エラストマーを添加した樹脂ペレットの溶融物(温度:300℃)を押し出し、圧迫することにより金属ロールのキャビティ内に該樹脂溶融物を充填させると共にロール表面に均一な厚さを有するシートを形成した。金型ロールが回転している間にロール内に常時循環されている水によりキャビティ内の樹脂を冷却固化させたのち、基板厚さが0.20mmとなるように隙間調整したニップロールにより引き延ばした。冷却固化されたシートを金型ロール表面から引き剥がして、黒色の雄型成形面ファスナーテープを製造した。
得られた雄型成形面ファスナーテープは、図1に示すような形状、すなわち、多数の雄型係合素子が存在している幅20mmの係合素子領域(1)の両側に幅4mmの壁領域(2)が係合素子領域(1)に平行に存在しているテープであった。
係合素子領域(1)に存在している雄型係合素子(1f)は壁長さ方向に列をなして並んで係合素子列を形成しており、複数の係合素子列が係合素子列の方向に対して直角方向に平行に並んでいた。図4に示すように、壁長さ方向および高さ方向の両方向に直交する方向では雄型係合素子は均一の幅を有していた。図2に示すように、雄型係合素子は、途中または先端部には分岐を有さずに根元から先端へ徐々に細くなっており、かつ途中から徐々に壁長さ方向に曲がり、先端部は基板に僅かに近づく方向を向いている形状を有していた。更に雄型係合素子の曲がっている方向と同一の方向に複数の雄型係合素子が列をなして並んでおり、さらに雄型係合素子は1列単位で曲がっている方向が逆となっている逆J字形状を有していた。
このような雄型成形面ファスナーを40mmに切断し、その裏面にエチルシアノアクリレートからなる20℃の粘度が150mPa・sの瞬間接着剤を0.03g/cm2の塗布量で塗布して、直ちに自動車用天井材の裏面に接着剤塗布面を重ね合せ、両者を強く押さえ付けて接着させた。その結果、両者は強固に接着された。なお、使用した接着剤の存在を目視できるように、接着剤には酸化チタン系の白色顔料を10重量%添加した。
発泡ポリウレタンからなる厚さ8mmの発泡樹脂層の両面を、熱硬化性イソシアネート化合物を含浸させたガラス繊維マット(目付け:100mm/m2)で覆い、
さらにその片面(表面)を人工皮革、もう一方の面(裏面)を軟質発泡ポリウレタン層、次いでポリエステル繊維からなる絡合不織布で覆い、さらに、
裏面側に、厚さ1mmのポリプロピレン層の両面に、ホットメルトポリオレフィン層からなるフィルムとポリエステル繊維からなる厚さ1mmの絡合不織布からなる積層体を絡合不織布側が外側となるように重ね合わせて一体化したものである。
接着された雄型成形面ファスナーの表面をルーペにより観察したところ、端部からはみ出した接着剤が雄型成形面ファスナーの両端部の壁領域(2)の壁間に広く低く流れ込んでいるが、係合素子領域(1)には全く流れ込んでいないことが確認できた。一部の接着剤が塊状となって、壁分割体の上に存在していたが、殆どの接着剤液は広く壁領域(2)の壁の隙間に薄く流れ込み、壁間に広がっていることが確認できた。この雄型成形面ファスナーの常温での初期係合力を測定した結果、引張剪断強さが42.0N/cm2、剥離強さが2.8N/cmであった。
実施例1において、両側の壁領域が存在せず、両側の端まで実施例1と同形状の雄型係合素子に覆われた幅28mmの雄型成形面ファスナーを使用した以外は実施例1と同様の方法により、自動車用天井材の裏面に雄型成形面ファスナーを貼り付けた。
上記実施例1において、壁領域(2)の壁分割体(A)(2w)の高さ(h2)を雄型係合素子の高さ(h1)の0.32倍(実施例2)、0.62倍(実施例3)、0.21倍(比較例2)、0.80倍(比較例3)、1.0倍(比較例4)とした以外は実施例1と同様にして雄型成形面ファスナーを製造した。そして得られた5種の雄型成形面ファスナーをそれぞれ実施例1と同様の方法により、自動車用天井材の裏面に貼り付けた。
比較例3では、ごく一部の接着剤が塊状となって壁分割体の上に盛り上がっており、その結果、係合力の点で実施例1のものより劣ることが確認できた。また比較例4でも、比較例3と同様に、ごく一部の接着剤は塊状となって壁分割体の上に比較例3のものより高く盛り上がっており、その結果、係合力の点で比較例3のものよりも劣ることが確認できた。
実施例2では引張剪断強さが37.0N/cm2、剥離強さが2.5N/cm、
実施例3では引張剪断強さが36.0N/cm2、剥離強さが2.3N/cm
であり、ともに実施例1のものより係合力の点ではわずかながら劣ることが分かった。一方、
比較例2では引張剪断強さが23.0N/cm2、剥離強さが1.5N/cm、
比較例3では引張剪断強さが30.0N/cm2、剥離強さが2.0N/cm、
比較例4では引張剪断強さが28.0N/cm2、剥離強さが1.8N/cm
であり、実施例1と比べると著しく劣ることが分かった。
上記実施例1において、壁領域(2)に存在している壁に切目部を入れることなく、切目のない連続した壁とした以外は実施例1と同様にして壁領域を有する雄型成形面ファスナーを製造し、それを実施例1と同様に自動車用天井材の裏面に貼り付けた。
上記実施例1において、雄型係合素子の高さ(h1)を1.5mmに変更し、これに伴い壁分割体(A)の高さ(h2)も0.7mmに変更した以外は実施例1と同様にして雄型成形面ファスナーを製造し、それを実施例1と同様に自動車用天井材の裏面に貼り付けた(実施例4)。
また、壁領域(2)の存在する壁分割体の列数を7列に減らし、かつ壁分割体(A)の高さ(h2)を係合素子領域(1)に近づくにしたがって高くした。すなわち、4列目の壁分割体(A)の高さ(h2)が実施例1のものと同一で、最外部の列の壁分割体(A)の高さ(h2)を4列目より10%低くし、係合素子領域に最も近い列の壁分割体(A)の高さ(h2)を4列目より10%高くした以外は実施例1と同様にして雄型成形面ファスナーを製造し、それを実施例1と同様に自動車用天井材の裏面に貼り付けた(実施例5)。
実施例4では引張剪断強さが39.0N/cm2、剥離強さが2.6N/cm、
実施例5では引張剪断強さが40.0N/cm2、剥離強さが2.7N/cm
であり、共に、実施例1のものと殆ど遜色のない優れたものであった。
上記実施例1において、雄型係合素子の形状を外円周上に彫った厚さ0.30mmのリング状金型の間に挿入した、外円周面がフラットな厚さ0.30mmの金属製リングを、次のリング状金型と金属製リングの組み合わせに交換した。すなわち、実施例1で用いた、壁分割体(A)の形状を外円周上に彫った厚さ0.2mmで直径212mmのリング状金型と同様のリング状金型であるが、雄型係合素子3個に対して1個の壁分割体(B)の形状を彫ったリング状金型と、その両面をそのような形状を彫っていない外周面がフラットな厚さ0.05mmで直径212mmの金属製リングで挟んだ組み合わせに置き換えた以外は実施例1と同様にして雄型成形面ファスナーを製造した。
この雄型成形面ファスナーの常温での初期係合力を測定した結果、引張剪断強さが42.4N/cm2、剥離強さが3.0N/cmであり、実施例1のものより僅かであるが優れた係合力を有していた。
上記実施例1において、金属ロールと相対する位置に取り付けるドラムロールの表面に突起用窪み(高さ1.0mm、幅0.5mmで、ロール表面から窪み底に行くにしたがって一方向に曲がっている)をロール表面0.25cm2に1個の密度で存在させ、金属ロールのキャビティ内に樹脂溶融物を充填させる際にドラムロールの突起用窪みにも充填させた以外は実施例1と同様にして、雄型成形面ファスナーを製造した。得られた雄型成形面ファスナーと実施例1の雄型成形面ファスナーとを同じように幅方向、長さ方向に曲げてみたところ何れも曲げ易さに差はなかった。得られた雄型成形面ファスナーを実施例1と同様の方法により、自動車用天井材の裏面に貼り付けた。但し、接着剤液の塗布量を実施例1の場合よりも20%増した。
2:壁領域
1f:雄型係合素子
2w:壁分割体(A)
3w:係合素子列の間に設ける壁分割体(B)
3:基板
4:切目部
5:裏面側突起
6:係合素子列(B)
h1:雄型係合素子高さ
h2:壁分割体(A)高さ
h3:雄型係合素子の先端部の基板面からの高さ
L2:壁分割体(A)の壁方向長さ
L4:切れ目部の壁方向長さ
Claims (14)
- 樹脂製のシート状基板、
該シート状基板の表面から立ち上がる同一樹脂製の雄型係合素子が複数存在している係合素子領域、および
該シート状基板の表面から立ち上がり、かつ該係合素子領域に沿って平行に伸びる同一樹脂製の壁が一定間隔を空けて複数列平行に存在している壁領域が該係合素子領域の両側に存在している雄型成形面ファスナーにおいて、以下の条件(1)~(3)を満足していることを特徴とする雄型成形面ファスナー。
(1)各壁には、壁を厚さ方向に貫通し、かつ、壁の下部から頂部に至る複数の切目部が等間隔で配置されていて、この切目部により壁が複数の壁分割体(A)に分断されて、壁が壁分割体(A)の列を形成していること、
(2)壁分割体(A)の高さが、雄型係合素子の高さの0.25~0.7倍であること、
(3)一つの壁の切目部が存在している位置に対応する箇所が、隣の壁では壁分割体(A)の壁面となっていること。 - 壁分割体(A)の両端に存在している各切目部の壁長さ方向の長さが、該切目部に挟まれている壁分割体(A)の壁長さ方向の長さの0.3~0.7倍である請求項1に記載の雄型成形面ファスナー。
- 各壁領域には、5~15列の壁が係合素子領域に沿って平行に存在している請求項1または2に記載の雄型成形面ファスナー。
- 切目部の壁長さ方向の長さが、付け根から頂部に至るまで同一の長さであり、かつ切目部を壁面に直交する方向から見た形状が四辺形である請求項1~3のいずれか1項に記載の雄型成形面ファスナー。
- 壁分割体(A)の壁長さ方向の長さが壁分割体(A)の高さの2~6倍である請求項1~4のいずれか1項に記載の雄型成形面ファスナー。
- 壁分割体(A)の厚さが0.1~0.3mmであり、壁分割体(A)の高さが0.3~0.8mmである請求項1~5のいずれか1項に記載の雄型成形面ファスナー。
- 係合素子領域には、複数の雄型係合素子が壁領域に平行に列をなして並んでいる係合素子列が複数列存在しており、隣り合う係合素子列の間に壁分割体(B)が存在している請求項1~6のいずれか1項に記載の雄型成形面ファスナー。
- 係合素子列方向に対して直角方向に複数の雄型係合素子が並んでいる係合素子列(B)が平行に複数列存在し、2~5列の係合素子列(B)の1列は、該列中の隣り合う2個の雄型係合素子の間に壁分割体(B)が存在する列であり、他の1~4列は、該列中の隣り合う2個の雄型係合素子の間には壁分割体(B)が存在しない列であり、かつ、複数の壁分割体(B)が係合素子列方向に列をなして並んでいる請求項7に記載の雄型成形面ファスナー。
- 基板裏面側に、基板裏面から立ち上がり、高さが基板厚さの0.5~5倍である突起が存在している請求項1~8のいずれか1項に記載の雄型成形面ファスナー。
- 雄型成形面ファスナーを構成する樹脂が半芳香族ポリアミドである請求項1~9のいずれか1項に記載の雄型成形面ファスナー。
- 半芳香族ポリアミドが、1,9-ノナンジアミンと2-メチル-1,8-オクタンジアミンをジアミン成分とし、テレフタル酸をジカルボン酸成分として得られる半芳香族ポリアミドである請求項10に記載の雄型成形面ファスナー。
- 自動車用内装材の裏面に、接着剤により請求項1~11のいずれか1項に記載の雄型成形面ファスナーの裏面が貼り付けられている自動車用内装材。
- 接着剤がエチルシアノアクリレート系の瞬間接着剤である請求項12に記載の自動車用内装材。
- 請求項12または13に記載の自動車用内装材の裏面に取り付けられた雄型成形面ファスナーの雄型係合素子と、車体に取り付けたループ面ファスナーのループ状係合素子を係合させることにより、自動車用内装材が固定された車体。
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| JP2020187033 | 2020-11-10 | ||
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