(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塑性状態又は液状の熱可塑性材が、圧力ローラー（13）と成形ローラー（１）の間の間隙（11）へ導入され、前記２つのローラー（１、13）が相反する方向に回り、前記ローラー（１、13）の間の間隙（11）において裏張り（15）が成形され、前記成形ローラー（１）が、外側及び内側への開口部を有するスクリーン（２）を有し、前記連結手段（７）が、熱可塑性材が成形ローラー（１）のスクリーン（２）の開口部（３）において、少なくともある程度硬化することのみによって完成される、裏張り（15）と一体に形成された複数の連結手段（７）を有する付着ファスナー要素（８）の製造方法において、
・スクリーン（２）の開口部（３）が、電気めっき、エッチング、又はレーザーによって製造されることと、
・前記連結手段（７）が、広げられた部分を有する柄（16）状に形成されることと、
・前記柄（16）の広げられた部分が平坦又は凹状の窪みを有するきのこ状の頭部又は円板状の頭部の様に形成されることと
を特徴とする付着ファスナー要素（８）の製造方法。
【請求項２】
ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレン、及びこれらのプラスチックの一つ以上を含むコポリマー又はターポリマーが用いられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記スクリーン（２）の開口部（３）が、本質的に円筒状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記柄（16）の広げられた部分が三角形から六角形の形状である請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記広げられた部分が、丸められた角を有するように形成される請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記裏張り（15）が、厚さ0.05mmであって、単位平方センチメートル当り50から400個の連結手段（７）を有するように形成される請求項１から５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記裏張り（15）が、厚さ0.05から0.3mm、好ましくは0.1から0.2mmであって、単位平方センチメートル当り100から400個、好ましくは200個の連結手段（７）を有するように形成される請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記裏張り（15）が、厚さ0.1から0.5mm、好ましくは0.2から0.3mmであって、単位平方センチメートル当り50から200個、好ましくは100個の連結手段（７）を有するように形成される請求項６に記載の方法。
【請求項９】
請求項１から８の何れか一項に記載の方法によって製造された付着ファスナー要素。
【請求項１０】
請求項９に記載の付着ファスナー要素（８）を少なくとも一つ備えた付着ファスナー。
【請求項１１】
熱可塑性材の供給機構（９）と、間隙（11）を形成するために互いから特定の距離に取付けられた圧力ローラー（13）と成形ローラー（１）とを備え、前記成形ローラー（１）が、電気めっき、エッチング、又はレーザーによって形成された開口部（３）を有するスクリーン（２）を具備している請求項９に記載の付着ファスナー要素の製造装置。
【請求項１２】
前記成形ローラー（１）のスクリーン（２）が、全てニッケルで製造されている請求項11に記載の装置。
【請求項１３】
請求項11又は12に記載の付着ファスナー要素（８）の製造装置のための成形ローラー（１）。
【発明の詳細な説明】
本発明は、裏張り部分と一体であり、広げられた部分を有する柄状の多数の連結手段を有する付着ファスナー要素の製造方法と装置において、塑性状態又は液状の熱可塑性材を圧力ローラーと外側及び内側への開口部が設けられている成形ローラーの間隙に入れ、２つのローラーが相反する方向に回転して、ローラーの間の間隙で裏張りが形成される方法及び装置に関する。
このような方法は、従来技術、特に、ミネソタマイニングアンドマニュファクチュアリングカンパニーの国際公開公報第94/23 610号により公知である。該方法では、米国特許第3270408号によって公知な製造方法と同様に、最初のピン形状部は、第２の作業サイクルで端部をきのこ状に再形成されて製造される。先端部が平らなきのこ状頭部は、米国特許第3196490号により公知である。赤ん坊用のオムツや特に病院用の衣類のための付着ファスナーを構成することが、このような方法で製造された付着ファスナー要素の潜在的用途として開示されている。
付着ファスナー要素を上記のような衣料品に使用するためには、単位平方センチメートル当り比較的多数の連結手段が必要とされる。このことが、従来技術では、連結手段を形成するために用いる成形ローラーの高コスト化を招く。この成形ローラーの製造においては、まず、相当な費用で、連結手段の数に対応する数の開口部を刻印づけることが必要である。更に、開口部の柄部を方向づける機能を果たす真空装置が組み込まれなければならない。成形ローラーは、運転中、所定の温度まで冷却されなければならない。柄の生成に加え、加熱したローラーに接触することによって、方向づけられた柄にきのこ状の頭部を形成する第２段階の工程が必要になる。
従来技術の方法におけるもう一つの問題は、例えば、赤ん坊用のオムツの付着ファスナーに使用する非常に薄い平坦な裏張りを得るために、熱可塑材を包含した押出ヘッドの位置が、成形ローラーが極めて正確に対向するように調節されなければならないことである。このことは、例えば、繰り返し行う押出ヘッドへの充填により、成形ローラーに対する押出ヘッドの位置の調節が不良となる可能性があり、そのために製造を中断することになる可能性があることを示している。
国際公開公報第94/29070号には、プラスチック要素の表面の形状を成形できるプラスチック要素の製造のためのレーザーを用いた成形装置について記載されている。その形状は、平坦な、又は円柱状の下地にめくら穴を形成する開口部によって得られる。成形は、成形下地に、圧力スタンプを押し付けることにより行われる。成形された要素は、成形に続く適切な方法により、その形状が更に変更され得る。
米国特許第3399425号には、材料の表面を成形する装置、特には、裏張りからテーパーをもって円錐形状に突き出し、裏張りから遠い側の端部において皺又はひだが寄せられている柄状の連結手段を成形するための装置について記載されている。該装置は、圧力ローラーと成形ローラーから成り、該成形ローラーは、内方及び外方にへ向かう円錐状のテーパーをもった開口部が設けられているスクリーンを有している。そして、成形ローラーの内表面は、外表面に比べ低圧で作用し、冷却されることが可能である。
従って、当該技術の上記現状に基づき、本発明の目的は、安価で、より費用効率の良い熱可塑性材の付着ファスナー要素の製造方法、この目的のために必要な装置、及び本方法により製造される付着ファスナー要素、又は付着ファスナーを開発することである。
上記目的は、請求項１に記載の特徴によって達成される。該請求項において、成形ローラーは、スクリーンを有し、該スクリーンは、エッチング、電気めっき又はレーザーによって製造された凹部又は開口部を有している。成形される連結手段の数は、前記スクリーンのマスクによって決まるので、様々な単位平方センチメートル当りの連結手段の数の成形ローラーに適したスクリーンを速やかに製造できる。スクリーンは、印刷業で公知の方法においてもある程度利用されている。
本願の請求の範囲に記載の方法においては、エッチング、電気めっき又はレーザーによって決まった間隔で成形された開口部が、その周囲に内側へ延びる円弧部分を有しているということを利用している。内側及び外側開口部の充填の間に、柄は前記円弧状部分によって自動的に成形され、円板状に広げられた部分を既に有している。このことにより、従来技術において、この工程の次に行われる柄に広げられた部分を設けるための第２の作業の必要が無くなる。又、コストのかかる成形ローラーの冷却も、熱可塑性材の付着ファスナー要素は、プラスチックが少なくともある程度固まれば、成形ローラーからはずれるので、必要が無くなる。
本願の請求の範囲に記載の方法は、概ね、任意の熱可塑性材、好ましくは用途により、ポリプロピレン、ポリアミド及びポリエチレンを使用して実施できる。複数の上記の熱可塑性材を含んだターポリマー類も適している。
本願の請求の範囲に記載の方法のもう一つの利点は、柄の広げられた部分が安価で様々な形状にできることである。例えば、広げられた部分が平らである、又は窪んだ開口部を有しているきのこ状にしても良い。また、それらは、三角形から六角形の多角形の形状でも良い。加えて、前記三角形から六角形の広げられた部分は、丸められた角を有していても良い。これにより、連結する確率が上昇する。
本発明は、厚さ0.05から0.5mmの裏張りと単位平方センチメートル当り50〜400個の連結手段を有する付着ファスナー要素を製造することが望ましいことを請求の範囲に記載している。しかし、理論上、より厚く、より多くの又はより少ない連結手段を有した裏張りを製造することも可能である。
本発明の一つの実施形態においては、裏張りは厚さ0.05〜0.3mm、好ましくは厚さ0.1〜0.2mmであり、単位平方センチメートル当り200〜400個、好ましくは300個の連結手段を有している。このように製造された付着ファスナー要素は、好ましくは、赤ん坊用オムツ又は大人用オムツのためや絨毯固定要素として使われる。
本発明のもう一つの実施形態においては、裏張りは厚さ0.1〜0.5mm、好ましくは厚さ0.2〜0.3mmであり、単位平方センチメートル当り20〜200個、好ましくは100個の連結手段を有している。このように製造された付着ファスナー要素は、好ましくは、研摩ディスクや自動車の座席、その他の用途に使われる。
本発明は又、本願の請求の範囲に記載の方法によって製造される付着ファスナー要素に関する。更に本発明は、少なくとも一つの本願の請求の範囲に記載の方法により製造された付着ファスナー要素を有する付着ファスナーに関する。
本発明は又、付着ファスナー要素の製造のための装置に関する。該装置の成形ローラーは、エッチング、電気めっき又はレーザーによって設けられた開口部を有するスクリーンを具備する。
好ましい実施形態では、成形ローラーのスクリーンは、全てニッケルで製造されている。
本願の請求の範囲に記載した成形ローラーも本発明の範囲である。
本発明について、図示した実施形態に関し、以下で詳細に説明する。
図１は、本願の請求の範囲に記載の付着ファスナー要素の製造装置の部分破断図である。
図２は、部分的に開口部を表示したスクリーンの図である。
図３は、本願の請求の範囲に記載の成形ローラーの一部断面図である。
図3aは、図３で示された開口部によって成形された連結手段の略示拡大図である。
図4aから図4fは、異なる形状の開口部を有する本願の請求の範囲に記載の成形ローラーの略示平面図である。
図５は、電気めっき、エッチング又はレーザーによって設けられた開口部の形状を図示した開口部の断面図である。
図１は、成形ローラー１を示している。該成形ローラーには、全てがニッケルから成るスクリーン２が取付けられている。成形ローラー１のスクリーン２は、その全円周に渡って、公知の方法の電気めっき法によって設けられた開口部３を有している。これらの開口部は、図１の場合のように、略円筒状の基本形、又は、図4aから図4fに示した例のような他の形状に、電気めっきしても良い。本実施形態では、成形ローラー１は約640mmの外円周を有している。成形ローラー１の長さは、本実施形態では1700mmである。しかし、これらの寸法は、原則として必要に応じて選択できる。
開口部３を電気めっきすると、開口部の広がり部分５は、開口部３の内側開口にも外側開口にも形成されるので、図３の開口部３の例に示したような典型的な形状となる。スクリーン２の縁部の円弧状部分23の形成が、開口部の広がり部分５の形成を補う。図５の左側に広がり部分５の無い場合の開口を、右側に実際の形状を示す。
そして、広がり部分５は、一つの工程で付着ファスナー要素８の連結手段７を製造するのに使用される。この目的のために、塑性状態又は液状の公知の熱可塑性材が、押出し成形機で構成された供給装置９によって、圧力ローラー13と成形ローラー１の間の間隙11へ導入される。圧力ローラー13と成形ローラー１は、相反する方向に回り、押出し成形機から出された熱可塑性材は圧力ローラー13と成形ローラー１の間の間隙11に送られて、この工程で開口部３に入れられる。間隙11にある熱可塑性材は、連結手段７が接合して一体となっている裏張り15を形成する。同時に、圧力ローラー13と成形ローラー１の間の距離、すなわち間隙11の幅は、裏張り15の厚さを決定する。
連結手段７自身は、成形ローラー１のスクリーンの開口部の中に熱可塑性材が入ることによって成形される。上述した電気めっきによって製造された広がり部分５との相互作用により、開口部３によって成形された柄部を有する連結手段７に、開口部３において、図3aに示したように、裏張り15と反対向きの柄の端部に、全ての側に広げられた縁部17が形成される。この縁部17は、例えば、パッド、ナップ又は繊維の網状の物のようなもう一方の付着ファスナー要素と連結するのに適している。
図3aは又、連結手段７が、裏張り15と反対向きのその周囲に小さな円弧状部分を有していることを示している。該円弧状部分の形状は、スクリーンの開口部の形状によって決定される。しかしながら、連結手段の周囲はまた、略平坦であっても良い。熱可塑性材は、必ず成形ローラー１のスクリーン２の開口部３の外側に向いた広がり部分５の上を流れるので、連結手段７は普通、裏張り15の柄16の端部に円弧状部分を有する。柄16の高さは、成形ローラー１へ取付けられたスクリーン２の厚さを変化させることにより所望の高さに調整して良い。三角形から六角形の広げられた部分を有する連結手段７を成形するならば、前記開口部３の電気めっきの間に、これら開口部３の外側及び内側に面する端部に相応した形状の広がり部分５が形成されるので、開口部３をこの三角形から六角形に成形しさえすれば良い。
熱可塑性材は、間隙11を通る間に裏張り15と連結手段７の両方を形成した後、完成した付着ファスナー要素８として、公知の方向転換機構19によって、成形ローラー１の2/3から3/4回転後に、成形ローラーから外される。
使用される熱可塑性材及び裏張り15の厚さの両方は、単位平方センチメートル当りの連結手段７の数と共に、完成した付着ファスナー要素８の用途に応じて決定して良い。その付着ファスナー要素は、例えば、赤ん坊用オムツ、又は大人用オムツのために使用されても良い。この例では、安価なプラスチック材であるという理由で、ポリプロピレン、ポリエチレン、又はこれらプラスチックの混合物が熱可塑性材として使われる。裏張りの厚さ、つまり、圧力ローラー13と成形ローラー１の間の間隙は、オムツの形成によって、0.05から0.3mmの範囲で選択される。最も良く使われる裏張りの厚さは、0.2mmである。単位平方センチメートル当りの連結手段７の数は、単位平方センチメートル当りの連結手段７が100から400個の割合及び範囲で選択される。通常は、単位平方センチメートル当り200個の連結手段７が設けられる。
本願の請求の範囲に記載の付着ファスナー要素８の他の用途は、研摩ディスクの連結等である。この例では、裏張りの厚さは、0.1から0.5mmの範囲から選択され、一般的には、0.2から0.3mmになる。単位平方センチメートル当りの連結手段７の数は、50から200個の範囲であり、通常は、単位平方センチメートル当り100個の連結手段７が設けられる。
成形ローラー１に取付けられたスクリーンの開口部３は又、レーザーによる処理で製造しても良い。
付着ファスナー要素８を研摩ディスク又は他の道具の製造のために用いると、使用されるプラスチックの品質、特にその温度安定性が重要な考慮すべき事項となる。それゆえ、ポリアミド、特に粒状のポリアミド又は、ポリアミドを含んだ熱可塑性材の混合物が好ましい。
本願の請求の範囲に記載の付着ファスナー要素は又、例えば、絨毯、壁カバー、座席カバー、包装材料、金網、医学分野における用途等の大きな面積の連結用途に使用しても良い。分解可能な付着ファスナー要素は劣化しやすい熱可塑性材料を使用して製造される。本願の請求の範囲に記載の付着ファスナー要素は又、低価格と薄型であることの片方あるい両方を必要とする閉具として、多くの他の用途に使用しても良い。
【図３ａ】
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【図１】
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【図４ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図４ｅ】
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【図４ｆ】
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【図５】
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