TW201416018A - 滑動式扣結件用成形零件及具備其之滑動式扣結件 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種維持高強度、高剛性並且色再現性優異之滑動式扣結件用成形零件。一種滑動式扣結件用成形零件，其以聚醯胺樹脂組合物作為材料，該聚醯胺樹脂組合物含有熔點為210℃以上且未達310℃之聚醯胺樹脂、0.5質量%以上且未達5質量%之莫氏硬度為4以下且折射率為2以上之顏料、及強化纖維。

Description

滑動式扣結件用成形零件及具備其之滑動式扣結件

本發明係關於一種滑件、上止擋及下止擋等滑動式扣結件用成形零件。又，本發明係關於一種具備該滑動式扣結件用成形零件之滑動式扣結件。

滑動式扣結件係物品之開閉件，其當然用於衣料品、包類、鞋類及雜貨品之類的日用品，且亦用於貯水罐、漁網及太空衣之類的產業用品。

圖1中表示一般之滑動式扣結件之構成，滑動式扣結件10主要包含如下三個部分：一對長條鏈布11；多個鏈齒12，其等係沿各鏈布之一側緣縫合的扣結件之嚙合部分；及滑件13，其藉由將鏈齒12嚙合及分離而控制扣結件之開閉。進而，為了防止滑件13之脫落，可設置上止擋14及開合件15，可於滑件13之表面安裝拉片16。開合件15可由插銷15a與附帶筒銷15b之開尾筒15c構成。滑件13一面移動至設置於長條鏈布11之下部的開合件15一面解除鏈齒12之嚙合，自開尾筒15c拉出插銷15a而將各鏈布11分離。

已知滑動式扣結件之構成零件中，當鏈齒為樹脂製之扣結件時，鏈齒、滑件、上止擋及下止擋、開合件係一般藉由射出成形而製造之成形零件，且可以聚酯樹脂及/或聚醯胺樹脂為材料而製造。而且，對於該等成形零件，為了提高設計性，有時期望染色成所需顏色。

關於該方面，日本專利第4517277號公報(專利文獻1)中記載有以如下內容作為課題之發明：於對包含布料及樹脂製零件之滑動式扣結件進行同浴染色之情形時，將布料與滑動式扣結件以表觀成為相同色調之方式進行染色。該公報中揭示有一種滑動式扣結件用零件，其特徵在於：包含含有(A)成分與選自由(B)、(C)、(D)及(E)所組成之群中之至少1種成分而成之樹脂組合物，且為表面之十點平均粗糙度為7~200μm之緞光表面。

(A)聚酯樹脂及/或聚醯胺樹脂

(B)於包含(A)之基質中以平均分散粒徑為0.1~2μm之區域而分散之玻璃轉移點為0℃以下之聚烯烴系聚合物、聚酯系聚合物或丙烯酸系聚合物

(C)選自由鈦化合物、鋅化合物及矽化合物所組成之群中之至少1種無機化合物

(D)選自由玻璃纖維或針狀矽灰石、芳香族聚醯胺纖維所組成之群中之至少1種纖維狀強化材料

(E)選自由矽系化合物、高級脂肪酸酯系化合物、高級脂肪酸鹽系化合物所組成之群中之至少1種脫模劑

根據該公報，記載有緞光之效果係以鏡面與緞光面之光澤度差或亮度差進行評估，而利用與布料之亮度差為10以下、較佳為8以下之緞光加工。而且記載有，為了減少亮度差，而設為表面之十點平均粗糙度較佳為7~200μm、尤其為10~150μm之緞光表面。於實施例中，揭示有對經緞光加工之聚酯製成形品與布進行同浴染色之結果，且記載有表面具有特定之十點平均粗糙度之成形品於與布料同浴染色時色調與布料接近。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利第4517277號公報

專利文獻1中之重點在於控制對樹脂成形品與布料進行同浴染色時之色調，在考慮滑動式扣結件用零件之實用性方面，基於重要之剛性、強度及色再現性之觀點之考察不足。

專利文獻1中記載有為了獲得高剛性或高強度，添加纖維狀強化材料有效之主旨，但專利文獻1中未具體地揭示使用玻璃纖維等纖維狀強化材料之例，亦未基於實施例具體地記載關於強度或剛性之考察。根據本發明者之研究結果，得知存在如下問題：於聚酯樹脂中，若將纖維狀強化材料高濃度化，則樹脂與纖維之界面量增大，而引起由界面剝離所致之強度降低。又，聚酯樹脂亦存在染色時之水解劇烈、染色後強度容易降低之問題。

另一方面，專利文獻1中亦揭示有可以聚醯胺樹脂作為材料而製造滑動式扣結件用零件，但聚醯胺存在容易黃變，染色時之色再現性不足之問題，被認為不適合於染色用。實際上，專利文獻1中亦未基於實施例具體地揭示使用聚醯胺樹脂之例。

因此，根據專利文獻1之揭示，難以想到兼具高強度、高剛性及色再現性之滑動式扣結件用成形零件。本發明係鑒於上述情況而創作者，其課題之一在於提供一種維持高強度、高剛性並且色再現性優異之滑動式扣結件用成形零件。又，本發明之另一課題在於提供一種具備此種滑動式扣結件用成形零件之滑動式扣結件。

本發明者為了解決上述問題而反覆努力研究，結果首先發現，在謀求兼具強度與剛性之方面，使用聚醯胺樹脂有效。而且發現，由聚醯胺樹脂之弱點即黃變所致之色再現性之缺陷可藉由使用具有特定 之硬度及折射率之顏料而解決。

本發明係基於上述見解而完成者，於一態樣中係一種滑動式扣結件用成形零件，其以如下聚醯胺樹脂組合物作為材料，該聚醯胺樹脂組合物含有熔點為210℃以上且未達310℃之聚醯胺樹脂、0.5質量%以上且未達5質量%之莫氏硬度為4以下且折射率為2以上之顏料、及強化纖維。

本發明之滑動式扣結件用成形零件之一實施形態中，顏料之中值粒徑為0.1~5.0μm。

本發明之滑動式扣結件用成形零件之另一實施形態中，聚醯胺樹脂組合物中之強化纖維之含量為50~70質量%。

本發明之滑動式扣結件用成形零件之又一實施形態中，強化纖維係選自由玻璃纖維、碳纖維及芳香族聚醯胺纖維所組成之群中之1種以上。

本發明之滑動式扣結件用成形零件之又一實施形態中，顏料係選自由硫化鋅及氧化銻所組成之群中之1種以上。

本發明之滑動式扣結件用成形零件之又一實施形態中，表面之十點平均粗糙度為6μm以下。

本發明之滑動式扣結件用成形零件之又一實施形態中，其係經染色。

本發明於另一態樣中係一種具備本發明之滑動式扣結件用成形零件之滑動式扣結件。

根據本發明，可獲得一種高強度、高剛性及色再現性優異之滑動式扣結件用成形零件。

10‧‧‧滑動式扣結件

11‧‧‧長條鏈布

12‧‧‧鏈齒

13‧‧‧滑件

14‧‧‧上止擋

15‧‧‧開合件

15a‧‧‧插銷

15b‧‧‧筒銷

15c‧‧‧開尾筒

16‧‧‧拉片

圖1係表示滑動式扣結件之一構成例之前視圖。

(1.聚醯胺樹脂)

本發明之滑動式扣結件用成形零件係以聚醯胺樹脂組合物作為材料。本發明中可使用之聚醯胺樹脂並無特別限制，聚醯胺根據分子結構而熔點不同，越為高熔點者，成形溫度越高，越容易黃變。因此，較佳為使用熔點未達310℃之聚醯胺樹脂，更佳為使用熔點為305℃以下之聚醯胺樹脂，進而更佳為使用熔點為300℃以下之聚醯胺樹脂。又，低熔點之聚醯胺樹脂每單位分子結構之醯胺鍵之數量減少，成為撓性之鏈狀，因而有強度及剛性降低之傾向，因此較佳為使用熔點為210℃以上之聚醯胺樹脂，更佳為使用熔點為240℃以上之聚醯胺樹脂，進而更佳為使用熔點為250℃以上之聚醯胺樹脂。

本發明中，聚醯胺樹脂之熔點設為藉由DSC(Differential Scanning Calorimeter，示差掃描熱量計)測定吸熱量時之吸熱峰頂之溫度。於使用複數種聚醯胺樹脂之情形時，將最高溫側之吸熱峰頂之溫度設為熔點。

聚醯胺樹脂係藉由二胺與二羧酸之共聚縮合、ω-胺基酸之聚縮合及內醯胺類之開環聚合等而獲得。作為二胺，例如可列舉：乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺、2-甲基丙二胺、3-甲基丙二胺、辛二胺、癸二胺及十二烷二胺等直鏈狀或支鏈狀脂肪族二胺；間苯二甲胺、對苯二甲胺、間苯二胺及對苯二胺等芳香族二胺；異佛酮二胺、2-胺基甲基哌啶、4-胺基甲基哌啶、4,4'-二胺基二伸環己基甲烷、4,4'-二胺基-3,3'-二甲基二伸環己基甲烷、1,3-二(4-哌啶基)-丙烷、1,2-二胺基環己烷、1,3-二胺基環己烷、1,4-二胺基環己烷、N-胺基丙基哌、4,4'-二胺基二伸環己基丙烷、1,2-雙(胺基甲基)環己烷、1,3-雙(胺基甲基)環己烷及1,4-雙(胺基丙基)哌等脂環族二胺。作為二羧酸，例如可列舉：琥珀酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛 二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、十一烷二酸、二聚酸、氫化二聚酸等直鏈狀或支鏈狀脂肪族二羧酸；鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘二甲酸、2-氯對苯二甲酸、2-甲基對苯二甲酸、5-甲基間苯二甲酸、及間苯二甲酸-5-磺酸鈉及1,5-萘二甲酸等芳香族二羧酸；1,4-環己烷二羧酸、1,2-環己烷二羧酸、1,3-環己烷二羧酸、四氫鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸酐、3-甲基-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、4-甲基-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、3-甲基-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸、4-甲基-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸、3-甲基六氫鄰苯二甲酸酐、4-甲基六氫鄰苯二甲酸酐、3-甲基六氫鄰苯二甲酸、4-甲基六氫鄰苯二甲酸等具有非芳香族環式基之二羧酸。作為ω-胺基酸，例如可列舉：6-胺基己酸、11-胺基十一烷酸、12-胺基十二烷酸、4-哌啶羧酸、3-哌啶羧酸及2-哌啶羧酸等。作為內醯胺，可列舉：ε-己內醯胺、十一內醯胺及月桂內醯胺等。

作為聚醯胺之具體例，可列舉：聚己內醯胺(尼龍6)、聚十二醯胺(尼龍12)、聚己二醯丁二胺(尼龍46)、聚己二醯己二胺(尼龍66)、聚己二醯十一烷二胺(尼龍116)、聚己二醯間苯二甲胺(尼龍MXD6)、聚己二醯對苯二甲胺(尼龍PXD6)、聚癸二醯丁二胺(尼龍410)、聚癸二醯已二胺(尼龍610)、聚己二醯癸二胺(尼龍106)、聚癸二醯癸二胺(尼龍1010)、聚十二烷二醯己二胺(尼龍612)、聚十二烷二醯癸二胺(尼龍1012)、聚間苯二甲醯己二胺(尼龍6I)、聚對苯二甲醯己二胺(尼龍6T)、聚雙(3-甲基-4-胺基己基)甲烷對苯二甲醯胺(尼龍PACMT)、聚雙(3-甲基-4-胺基己基)甲烷間苯二甲醯胺(尼龍PACMI)、聚雙(3-甲基-4-胺基己基)甲烷十二烷二醯胺(尼龍PACM12)、聚雙(3-甲基-4-胺基己基)甲烷十四烷二醯胺(尼龍PACM14)、聚對苯二甲醯己二胺(尼龍4T)、聚對苯二甲醯戊二胺(尼龍5T)、聚對苯二甲醯2-甲基戊二胺(尼龍M-5T)、聚六氫對苯二甲醯己二胺(尼龍6T(H))、聚對苯二甲醯2-甲 基辛二胺、聚對苯二甲醯壬二胺(尼龍9T)、聚對苯二甲醯癸二胺(尼龍10T)、聚對苯二甲醯十一烷二胺(尼龍11T)、聚對苯二甲醯十二烷二胺(尼龍12T)、聚雙(3-甲基-4-胺基己基)甲烷對苯二甲醯胺(尼龍PACMT)、聚雙(3-甲基-4-胺基己基)甲烷間苯二甲醯胺(尼龍PACMI)、聚雙(3-甲基-4-胺基己基)甲烷十二烷二醯胺(尼龍PACM12)、及聚雙(3-甲基-4-胺基己基)甲烷十四烷二醯胺(尼龍PACM14)等。該等可單獨使用，亦可混合2種以上而使用。

進而，亦可使用以聚醯胺之重複單元之任意組合而獲得之共聚物。並無限定，作為此種聚醯胺共聚合物，可列舉：己內醯胺/己二醯己二胺共聚合物(尼龍6/6、6)、己二醯己二胺/己內醯胺共聚合物(尼龍6、6/6)、己二醯己二胺/壬二醯己二胺共聚合物(尼龍6、6/6、9)等。

(2.強化纖維)

藉由使聚醯胺樹脂組合物中含有強化纖維，可強化滑動式扣結件用成形零件之強度及剛性。聚醯胺藉由利用矽烷偶合劑、鈦酸酯系偶合劑或鋁酸鹽系偶合劑等進行表面處理，與聚酯相比，預計對強化纖維之親和性提高，因此即便大量添加強化纖維，亦可於無損強度之情況下高剛性化。具體而言，可將成為本發明之滑動式扣結件零件之材料的聚醯胺樹脂組合物中之強化纖維之濃度設為50質量%以上，進而亦可設為60質量%以上。但是，若強化纖維之濃度過高，則成形性惡化，強度亦降低，因此聚醯胺樹脂組合物中之強化纖維之濃度較佳為設為70質量%以下。專利文獻1中記載有，相對於聚酯樹脂100質量份最大可調配200質量份之纖維狀強化材料，但若以此種高濃度調配纖維狀強化材料，則完全無法獲得具有實用性之成形性及強度。根據本發明者之研究，於使用聚酯樹脂之情形時，相對於聚酯100質量份，為了獲得具有實用性之成形性及強度至多使用80質量份左右。

作為用於本發明之強化纖維，並無限定，例如除碳纖維、芳香族聚醯胺纖維等有機纖維以外，亦可使用玻璃纖維、針狀矽灰石、晶鬚(例如鈦酸鈣晶鬚、碳酸鈣晶鬚、硼酸鋁晶鬚)等無機纖維。就可保持一定程度以上之流動性並且提高強度之方面而言，較佳為使用選自玻璃纖維、芳香族聚醯胺纖維及碳纖維中之任一種以上，更佳為玻璃纖維。該等可單獨使用，亦可組合2種以上而使用。

作為與樹脂複合之前的平均纖維直徑，較佳為3~20μm左右，更佳為5~12μm左右。作為與樹脂複合之前的平均纖維長度，較佳為1mm~10mm左右，更佳為3mm~6mm左右。此處，纖維直徑係求出強化纖維之截面面積，並將此截面面積設為正圓進行計算時之直徑。又，與樹脂複合之前的縱橫比=平均纖維直徑：平均纖維長度較佳為1：50~3：10000，更佳為1：300~1：1200。與樹脂複合並成型之後，強化纖維之平均纖維長度一般成為1/10~1/20，例如為0.1~1mm，典型而言為0.1~0.5mm。

(3.顏料)

聚醯胺樹脂由於容易黃變，故色再現性較低，但可藉由添加顏料而提高色再現性。另一方面，若顏料之添加量增多，則強度降低、或因過白而導致色再現性惡化，因此以高濃度之添加欠佳。因此，本發明中，藉由使用白色性較高之折射率為2以上、較佳為2.5以上之顏料，而將顏料之含量抑制為較低，並且確保色再現性。又，若顏料之硬度較高，則複合時強化纖維容易彎折，對成形品之強度造成不良影響。因此，本發明中，藉由使用莫氏硬度為4以下、較佳為3.5以下之顏料，而確保高強度。作為滿足此種條件之顏料之例，可列舉硫化鋅及氧化銻，就安全性之觀點而言較佳為硫化鋅。

就色再現性之觀點而言，聚醯胺樹脂組合物中之顏料之含量較佳為0.5質量%以上，更佳為1.0質量%以上。又，就濃色染色性之觀 點而言，聚醯胺樹脂組合物中之顏料之含量較佳為未達5.0質量%，更佳為4.5質量%以下。若顏料過多，則白色過強，因此例如紅色成為粉色，變得難以顯出濃色。

又，顏料一般為粒狀或粉狀，若過大，則隱蔽力下降，每單位添加量之白色性降低，因此中值粒徑較佳為5.0μm以下，更佳為3.0μm以下。另一方面，若顏料過小，則會因凡得瓦力(Van Der Waals force)而引起凝聚，因此中值粒徑較佳為0.1μm以上，更佳為0.2μm以上。顏料之中值粒徑係依據JIS8825-1：2001，藉由雷射繞射法而測定。

此外，於聚醯胺樹脂組合物中，亦可以例如合計為10.0質量%以下之方式添加耐熱穩定劑、耐候劑、耐水解劑、其他顏料等常用之添加劑。於添加其他顏料之情形時，較理想為具有上述特定之莫氏硬度及折射率之顏料占顏料總體之90質量%以上、較佳為95質量%、進而更佳為100質量%。

(4.滑動式扣結件用成形零件)

作為滑動式扣結件用成形零件，只要為構成滑動式扣結件之成形零件，則無特別限制，一般可列舉鏈齒、滑件、拉片、上止擋及下止擋、開合件。可使用本發明之樹脂組合物製造該等滑動式扣結件成形零件中之至少一者，尤其是本發明之樹脂組合物可適宜地用作滑件用、拉片用之材料。進而，可製造具備該滑動式扣結件用成形零件之各種滑動式扣結件。作為滑動式扣結件之嚙合部分之鏈齒之種類並無特別限制，例如可列舉環扣扣結件、擠出扣結件、射出扣結件等。

對使用本發明之樹脂組合物製造滑動式扣結件用成形零件之方法之一例進行說明。首先，以不存在成分偏差之方式對樹脂組合物之成分即聚醯胺、強化纖維及顏料等充分地進行混練。混練可使用單軸擠出機、雙軸擠出機及捏合機等。若利用具有特定形狀之模具將混練 後之樹脂組合物射出成形，則完成各種滑動式扣結件用成形零件。關於射出成形之條件，並無特別限制，可適宜地使用雙軸擠出機。繼而，於高濃度之玻璃纖維之情形時，就生產性方面而言，較理想為使用側面進料機將玻璃纖維混合至熔融狀態之樹脂中。作為射出成形之條件，就不會劣化而可確保較高之生產性之觀點而言，較佳為於280~320℃之範圍設定擠筒溫度，又，模具溫度高於通常，例如較佳為90~130℃。

就提高光澤感之方面而言，本發明之滑動式扣結件用成形零件之表面之十點平均粗糙度較佳為6μm以下，例如可設為0.1~6μm。十點平均粗糙度係使用利用雷射顯微鏡之非接觸式表面粗糙度測定機進行測定。

可對所獲得之滑動式扣結件用成形零件實施染色。染色方法並無特別限制，具代表性的是浸染及印染。作為染料，並無限定，宜為金屬錯合染料、酸性染料、士林染料及分散染料，其中，酸性染料因染著性及強韌性良好，故而可尤其適宜地使用。

[實施例]

以下，例示本發明之實施例，但該等係為了更好地理解本發明及其優點而提供者，並非意在限定本發明。

作為聚醯胺樹脂，使用具有表4所記載之熔點(Tm)之尼龍66(聚己二醯己二胺)、尼龍6(聚己內醯胺)、尼龍9T(聚對苯二甲醯壬二胺)、及尼龍6T(聚對苯二甲醯己二胺)。各聚醯胺樹脂之熔點係依據上述方法，使用DSC EXSTAR6000(Seiko Instruments公司製造)，以樣品量5~10mg、氮氣環境中、升溫速度10℃/min之條件進行測定。

作為強化纖維，使用玻璃纖維(平均纖維直徑：11μm，成形前之平均纖維長度：3mm，成形後之平均纖維長度：0.25mm)。

作為顏料，使用具有表4所記載之莫氏硬度及折射率之硫化鋅 (ZnS)、氧化銻(Sb₂O₃)、氧化鈦(TiO₂)、氧化鋅(ZnO)及滑石。又，顏料之中值粒徑係依據上述方法，使用雷射繞射散射式測定裝置(日機裝MT3300)進行乾式測定。將結果示於表1。

以使上述聚醯胺樹脂、玻璃纖維及顏料成為表4所記載之各調配比例(質量基準)之方式，使用雙軸擠出機(東芝機械製造之TEM-18SS)進行混練。作為擠出機之條件，針對每種基底材料，採用表2所記載之擠筒溫度條件。又，將螺桿之轉數設為150rpm，將每單位時間之吐出量設為3kg/h，僅玻璃纖維進行側進料。將熔融樹脂自模頭以繩狀擠出，於冷卻水槽中使之固化後，利用造粒機進行切割而獲得樹脂組合物顆粒。將該顆粒射出成形而製成80×20×4mm之實施例及比較例之試片。

針對所獲得之各試片，評估彎曲彈性模數(剛性)、彎曲應力(強度)、十點平均表面粗糙度、色再現性。將結果示於表4。

彎曲彈性模數及彎曲應力係依據JIS K7171：2008，於以下表3之條件下進行測定。

十點平均表面粗糙度係使用共軛焦雷射顯微鏡(KEYENCE公司製造之VK-8500)，於實施自動化斜度修正後，利用100倍透鏡測定100μ×100μ之範圍之面粗糙度(十點平均粗糙度)。

色再現性係於試片之染色前後，依據JIS Z 8729：2004(色之表示方法)測定L^*、a^*及b^*，於滿足以下全部四個基準之情形時評估為○，於不滿足四個基準中之任一者之情形時評估為×。染色機係使用罐式染色機，以染料濃度1.0質量%、染色溫度100℃、染色時間20℃之條件進行染色。

(1)染色前之基底色之亮度(L^*)為80以上(若未達80則白色不足)

(2)染色前之基底色之色度(a^*、b^*)為-15~15(不具有特定之色度)

(3)以紅色之酸性染料(Tectilon Red 2B)染色後之a^*為40以上(鮮明地著色)

(4)以藍色之酸性染料(Tectilon Blue 4R)染色後之b^*為-25以下(鮮明地著色)

10‧‧‧滑動式扣結件

11‧‧‧長條鏈布

12‧‧‧鏈齒

13‧‧‧滑件

14‧‧‧上止擋

15‧‧‧開合件

15a‧‧‧插銷

15b‧‧‧筒銷

15c‧‧‧開尾筒

16‧‧‧拉片

Claims (8)

1. 一種滑動式扣結件用成形零件，其以聚醯胺樹脂組合物作為材料，該聚醯胺樹脂組合物含有熔點為210℃以上且未達310℃之聚醯胺樹脂、0.5質量%以上且未達5質量%之莫氏硬度為4以下且折射率為2以上之顏料、及強化纖維。
2. 如請求項1之滑動式扣結件用成形零件，其中顏料之中值粒徑為0.1~5.0μm。
3. 如請求項1之滑動式扣結件用成形零件，其中聚醯胺樹脂組合物中之強化纖維之含量為50~70質量%。
4. 如請求項1之滑動式扣結件用成形零件，其中強化纖維係選自由玻璃纖維、碳纖維及芳香族聚醯胺纖維所組成之群中之1種以上。
5. 如請求項1之滑動式扣結件用成形零件，其中顏料係選自由硫化鋅及氧化銻所組成之群中之1種以上。
6. 如請求項1之滑動式扣結件用成形零件，其中表面之十點平均粗糙度為6μm以下。
7. 如請求項1之滑動式扣結件用成形零件，其係經染色。
8. 一種滑動式扣結件，其具備如請求項1之滑動式扣結件用成形零件。