JP2000503230A - エポキシ結合剤を含むフックとループ型ファスナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、フックとループ型改良ファスナーであることを特徴とする。このファスナーは、下地シート(16)と、下地シートから延びるフック(12)もしくはループ(14)素子のパイルと、下地シートを含浸する固化した結合剤とを有する。結合剤は、熱硬化性エポキシ接着剤を好適に含み、洗濯およびドライクリーニングに対する優れた耐性および抵抗力をファスナーに付与する。

Description

【発明の詳細な説明】 エポキシ結合剤を含むフックとループ型ファスナー 発明の背景 本発明は、フックとループ型ファスナーに関する。 フックとループ型ファスナーは、応力耐久性線条フックとループの係合帯また はパッチ(patches)を備える。ファスナーのループ状構成部分は、モノフィラメ ントまたはマルチフィラメントのループを織物裏地、すなわち下地に編み込むか もしくは織り込んで形成される。フック状構成部分は、モノフィラメントのルー プを同様に編み込んだ後に、当該ループの一部を切断してフックとずるフック切 断加工を経て形成される。本明細書中、ループとフックを総称して「パイル」と いう。 結合剤は、フック状もしくはループ状構成部分の下地側に下地を含浸するよう に塗布し、前記製織加工の結果パイルフィラメントと下地フィラメントとが摩擦 により組み合わされるのを接着剤結合で補完する。 ファスナーの強度および耐久性は結合剤母材によって増す。結合剤の品質次第 ではフックとループが下地から抜け落ち、またファスナーの開閉が繰り返された 末に下地が擦りきれ始める可能性がある。さらに、カットワイヤ製表面を有する ロールにループを接触させてこれを延伸することによりフック／ループ結合の剥 離強度を高めるナッピング加工中にループに損傷が生じるか、あるいは上記フッ ク切断加工中にフックに損傷が生じる等、ファスナー製造中に損傷が発生する可 能性もある。 このように、結合剤の強度は製造時または使用時のフックもしくはループの抜 け落ちを充分に防ぐ上で重要である。ファスナーの性能は結合剤に使用される原 料に大きく影響される。かかる原料は、開閉の繰り返しに耐え、かつ洗濯もしく はドライクリーニング環境下であまり分解されないことが望ましい。 ファスナーの性能は、結合剤に使用される特定の原料のほか、結合剤をどのよ うな方法で塗布するかによっても影響される。最適な強度を得るために、結 合剤は可能な限り下地に完全に含浸させるべきである。また、フックおよびルー プへの結合剤の染み出しは、フックとループの相互係合能力を損ない、ファスナ ーの有効性を下げることから、許容すべきではない。 結合剤をどのような方法で塗布するかは、ファスナーの製造コストにも影響を 及ぼす。既存のファスナーにしばしば用いられる結合剤は、溶液または分散液と して下地に塗布される。これらの結合剤は、硬化（架橋）を生じさせるための追 加の化学薬品、ならびに結合剤を乾燥して架橋を促進するための炉を要する。そ の結果、生産ラインが非常に長くなり得る。結合剤の架橋に用いる化学薬品（例 えばホルムアルデヒトまたはアジリジン）は、有害ではないにしても環境には望 ましくないことが多い。その他の熱溶融型結合剤の場合、塗布する間下地および 結合剤を加熱することが必要となる。このように、フックとループ型ファスナー システムで現在用いられる結合剤には、多大なエネルギーと資本費用、工場にお ける集中的な要員と床スペース、ならびに環境への望ましくない影響がしばしば 付きものである。 低コストで、かつ高い生産率で容易に塗布することができ、使用時にはフック とループ型ファスナーに生じる状況（例えば洗濯およびドライクリーニング）に よく耐えるような新しい結合剤が求められ続けている。発明の要約 本発明は、ファスナーの強度および耐久性を改善する各種結合剤を用いて製造 されたフックとループ型改良ファスナーであることを特徴とする。第１の総体的 側面として、フックとループ型改良ファスナーのフック状またはループ状構成部 分は、下地シートと、下地シートから延びるフックまたはループ素子パイルと、 下地シートを含浸する固化した結合剤とを有する。結合剤に熱硬化性エポキシ接 着剤が好適に含まれることにより、洗濯もしくはドライクリーニングに対する優 れた耐久性および抵抗力がファスナーに備わる。また、このようなファスナーが すり切れ防止に非常に優れることも判っている。 好ましい実施形態の結合剤は、２つの構成要素、すなわちエポキシ樹脂を含 む接着剤、およびこの樹脂に混ぜ合わせると混合物を固化させるような架橋剤を 有するようなエポキシ接着剤である。接着剤は、好ましくは 100g の質量におい て 20 分を超える比較的長いポットライフ（固化するまでの時間）を室温で好適 に有し、また温度を中温まで上げた場合に比較的短い架橋時間（好適には５分未 満、より好適には華氏200-300度で１分未満）を好適に有する。以上のように特 性のバランスをとることにより、当該結合剤を容易に塗布しかつ高い生産率で架 橋し得る。 また、上記２つの構成要素は、溶融または分解することなく計量および混合が 可能なように室温では流体であることが望ましい。 好適なエポキシ樹脂は、ビスフェノールＡまたはビスフェノールＦとエピクロ ロヒドリンの反応生成物を含む。好適な架橋剤は、脂肪族アミン類、アミン機能 性ポリアミド、無水物、メルカプタンおよび脂環式アミン類を含む。 別の側面として、本発明はフックとループ型ファスナーの構成部分の製造方法 35 に関し、この方法ではフックまたはループのパイルを有する下地シートに熱 硬化可能なエポキシ接着結合剤の層を塗布し、例えば、パイルを汚染することな しに下地シートの厚みに浸透可能である条件にてエポキシ接着剤に下地シートを 含浸後、固化されたエポキシ結合剤を形成するためのエポキシ樹脂結合剤架橋を 行う。エポキシ樹脂は架橋可能であり、エポキシ樹脂には架橋結合で架橋が生じ るように選定された架橋剤が含まれる。 エポキシ接着剤を正しく浸透させる条件としては、接着剤をコーティング・ナ イフで広げて下地シートのすき間に塗り込み、２つの支持点の間で吊るされる下 地シート箇所に接着剤を塗布し、下地シートにナイフを押しつけてナイフのエッ ジの周りをＶ字状に曲げる手法がある。エポキシ接着剤を正しく浸透させるため の別の手法としては、ロール・コーティングというコーティング分野でよく知ら れる処理がある。 本側面の好ましい実施形態では、接着剤を塗布する実質的直前に、エポキシ樹 脂とエポキシ樹脂用の架橋剤とを所定の割合で混ぜ合わせて当該接着剤を作製す る。結合剤はロール・コーティングにて塗布する。架橋は、接着剤が含浸 された下地を加熱する（より好適には華氏 200-300 度で加熱する）ことにより 促進される。当該技術分野でよく知られるとおり、特定のエポキシ樹脂／架橋剤 配合は室温で好適に架橋される。 本発明のその他の特徴および利点は、下記の詳細な説明ならびに請求項により 明らかとなるであろう。図面の簡単な説明 図１は部分的に剥がして離してあるフックとループ型ファスナーの斜視図であ り、フック素子およびループ素子の係合帯を示す。 図２は高倍率で拡大したフック素子帯の斜視図であり、織物下地に織り込まれ たフックを示す。好ましい実施形態の説明 上記のように、フックとループ型ファスナーは、図１に示す応力耐久性線条フ ック12とループ14の係合帯またはパッチを備える。図２に示すとおり、フック 1 2は織物裏地、すなわち下地16に編み込まれるかまたは織り込まれる。同様に、 ループ14は下地16に編み込まれるかまたは織り込まれる。加えられる力に耐え得 るよう「パイル素子」と総称されるフック 12 およびループ 14 を下地16へと固 定し、かつ下地を形成する繊維18を互いに接着するために、かかる下地にはステ ィプリング19を行って樹脂結合剤を含浸し、複合構造とする。 ナイロンまたはポリエステル繊維等の下地およびファスナー素子に適した素材 は、当該技術分野でよく知られている。 結合剤層で使用するのに適した接着剤は熱硬化性エポキシ接着剤であり、これ らの接着剤には架橋剤に反応して樹脂のポリマーチェーン間に架橋を形成し、か かる架橋後には接着剤を溶融不能とするようなエポキシド群を有する樹脂が含ま れる。このような接着剤は、１つの構成要素を有する接着剤（エポキシ樹脂と架 橋剤は混ぜても室温では反応しないため塗る前に混合し貯蔵しておくこ とができる）、または２つの構成要素を有する接着剤（架橋剤と接着剤は混ぜる と室温で反応するため塗る直前にしか混合できない）のいずれであってもよい。 ただし、高温での架橋率が迅速であることから、２つの構成要素を有する接着剤 がより望ましい。１つの構成要素を有する接着剤を用いる場合に、所望の架橋温 度で架橋率を上昇させるために接着剤に促進剤が好適に含まれることは当該技術 分野でよく知られている。 好ましいエポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡをベースとしたもの(例え ば、EPON 828 および EPON 825 の商標名でシェル社から市販されるエポキシ樹 脂)、ビスフェノールＦをベースとしたエポキシ樹脂（例えば、EPON 868 の商標 名でシェル社から市販されるエポキシ樹脂）、ならびに低粘度に変えた同様の樹 脂（例えば、EPON 813、EPON 815およびEPON 8132 等の樹脂）等がある。一般的 に、樹脂は室温では流体であることが好ましい。 好適な架橋剤としては、脂肪族アミン類（例えばEPI-CURE 3270 およびEPON32 74の商標名でシェル社から市販されるもの）、ポリアミド、アミドアミン類、無 水物、メルカプタンならびにその他のエポキシ樹脂用架橋剤等があり（ただしこ れらに限定されない）、これらの多くは当業者によく知られている。 顔料および耐炎添加剤等のその他従来の添加剤が接着剤に含まれていてもよい ことは接着剤の技術分野でよく知られるとおりである。 当該技術分野で知られるとおり、好ましい混合比（エポキシ樹脂に対する接着 剤中の架橋剤の比率）は選ばれる架橋剤次第である。一般的に、好ましい混合比 は約１対１ないし２対１である。 前記の樹脂、架橋剤、混合比およびオプションの促進剤は、好ましくは接着剤 の架橋が迅速（好ましくは１分以下）かつ下地またはファスナー構成部分を損傷 しない温度（典型的には華氏200-300度）で行われるよう選定する。また、粘度 が過度に上昇すると接着剤を塗り広げることが困難になるため、粘度が上昇する 前に接着剤を下地に塗布するのに充分な長さのポットライフが得られるよう前記 選定を行うことが好ましい。好適な接着剤は、質量 100g で約 20 ないし60分の ポットライフを有し、また約500ないし15,000センチポアズの粘度 を有する。 フックとループ型ファスナーをコートする結合剤は、接着剤の技術分野でよく 知られるとおり、従来の計測混合ディスペンサーを用いて接着剤の２つの構成要 素を適量計測して混合し、調合ノズルを介して混合物を調合することにより作製 することができる。続いて、混合物をロール・コートし、フックまたはループ素 子が織り込まれた下地に均一に広げる。コーティングは、約 0.003-0.008g／cm² の割合で行う。0.003 g／cm²未満ではすり切れ防止性が乏しくなりがちであり、 一方0.008g／cm²を超えると結合剤はウェブを浸透し、パイル・フィラメントに 染み出しがちであって望ましくない。よく知られるとおり、コーティングは計測 ロールコーティングにより実施する。続いて、コートした下地をトンネル対流ま たは赤外線炉に通し、結合剤を架橋する。コートした下地は、炉から取り出した のちに冷却してやることが好ましい。 以下に挙げる例は一例であり、これに限定されるものではない。実施例 EPON 828 樹脂およびEPI-CURE 3274架橋材を１対１の割合で混ぜ、第１の接着 剤を作製した。また、EPON 838 樹脂およびEPI-CURE 3270 架橋剤を１対１の割 合で混ぜ、第２の接着剤を作製した。Gardner Blade Hand Coater 2mil を用い て、1004 white nylon hook 88 tape の異なる部分を上記のそれぞれの接着剤で コートした。各サンプルを華氏 280 度の炉に１分間入れ、続いて華氏 73度、相 対湿度50%で24時間調整した。洗濯後、いずれのサンプルも非常に優れたすり切 れ防止性を示した。その他の実施形態は請求項に記す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 下地シートならびに下地シートから延びるフックまたはループ素子のパイル と、 下地シートを含浸する固化した結合剤とを備え、 該結合剤は熱硬化性エポキシ接着剤を含み、該パイルは当該結合剤を実質的 に含まないフックとループ型ファスナー。 2. 前記接着剤が架橋前にエポキシ樹脂と該エポキシ樹脂用の架橋剤とを備える 請求項１に記載のフックとループ型ファスナー。 3. 前記エポキシ樹脂が、ビスフェノールＡとエピクロロヒドリンとの反応生成 物およびビスフェノールＦとエピクロロヒドリンとの反応生成物からなる群から 選定される請求項２に記載のフックとループ型ファスナー。 4. 前記架橋剤が脂肪族アミン類、無水物、メルカプタン、ポリアミドおよびア ミドアミン類からなる群から選定される請求項２または３に記載のフックとルー プ型ファスナー。 5. 前記エポキシ接着剤が華氏200-300度では5分未満で架橋可能となるよう、前 記エポキシ樹脂と前記架橋剤が所定の比率で選定および提供される請求項２に記 載のフックとループ型ファスナー。 6. 前記エポキシ接着剤が華氏200-300度では１分未満で架橋可能となるよう、 前記エポキシ樹脂と前記架橋剤が所定の比率で選定および提供される請求項２に 記載のフックとループ型ファスナー。 7. 前記混合比が約１対１ないし２対１である請求項５または６に記載のフッ クとループ型ファスナー。 8. 前記結合剤が約 0.003-0.008g／cm²の質量にて前記下地に塗布される請求項 １に記載のフックとループ型ファスナー。 9. 下地シートならびに下地シートから延びるフックまたはループ素子のパイル を提供する工程と、 パイルを汚染することなしに下地シートの厚みを浸透できる条件により熱硬 化性エポキシ接着結合剤を下地シートに塗布する工程と、 架橋されたエポキシ結合剤を作製するために熱硬化性エポキシ接着剤を固化 し、架橋する工程と を含むフックとループ型ファスナーの製造法。 10. 華氏200-300度で５分未満加熱することにより前記結合剤が固化する請求項 ９に記載のフックとループ型ファスナー。 11. 熱硬化性エポキシ接着剤の層の塗布に先立ち、エポキシ樹脂ならびに該エ ポキシ樹脂を架橋し得る架橋剤を所定量混合して該接着剤を作製する工程をさら に備える請求項９に記載のフックとループ型ファスナー。 12. 前記エポキシ樹脂がエピクロロヒドリンとビスフェノールＡもしくはビス フェノールＦとの反応生成物を備え、前記架橋剤が脂肪族アミン類を備える請求 項11に記載のフックとループ型ファスナー。 13. 前記の層が約 0.003-0.008g／cm²の質量にて提供される請求項９に記載の フックとループ型ファスナー。