(57)【要約】【課題】リサイクル性、染色性に優れ、金属探知機による安全試験が可能な衣類が得られる全部品が樹脂製のオートロック方式のスライドファスナーを提供する。【解決手段】結晶面（１００）（面間隔約３．４０Å）について、Ｘ線回折強度の方位角分布の半値幅が３０°以下である分子配向したポリエチレンテレフタレート系樹脂からなるロックピンおよび／またはスプリングを含むことを特徴とするスライドファスナーである。また、分子配向方向の２３℃における引張弾性率が３．５ＧＰａ以上である分子配向したポリエチレンテレフタート系樹脂からなるロックピンおよび／またはスプリングを含むことを特徴とするスライドファスナーである。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶面（１００）（面間隔約３．４０Å）について、Ｘ線回折強度の方位角分布の半値幅が３０°以下である分子配向したポリエチレンテレフタレート系樹脂からなるロックピンおよび／またはスプリングを含むことを特徴とするスライドファスナー。
【請求項２】
分子配向方向の２３℃における引張弾性率が３．５ＧＰａ以上である分子配向したポリエチレンテレフタート系樹脂からなるロックピンおよび／またはスプリングを含むことを特徴とするスライドファスナー。
【請求項３】
スライダー本体がポリアルキレンテレフタレート系樹脂からなる請求項１および請求項２いずれか１項に記載のスライドファスナー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂製スライドファスナー、特にスライダーロック機構を有するオートロック方式スライドファスナーに関する。さらに詳しくは、金属を含まない全部分が樹脂製のファスナーで、検査や使用時に金属の混入が許容できない分野用のファスナーを提供する。またファスナーを衣類から分離することなくマテリアルリサイクル使用が可能なスライドファスナーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スライドファスナーは、図１に示すようにエレメント（務歯１）、テープ（基布２）、スライダー（開閉部品：スライダー本体３およびスライダー引手４からなる）およびストッパー（止め５）から構成され、スライダーを移動させることによって、エレメントが噛み合ってテープが閉まり、あるいはエレメントが外れてテープが開くようになっている。このスライドファスナーの中で、ロックピン（爪ともいう）とそれを支持するスプリングが組み込まれたスライドファスナーは、オートロック方式のスライドファスナーと呼ばれ、スライドファスナーのチェーン開閉を阻止する機構により、スライダーを務歯の任意の位置に固定し、開度を一定に保つことができる。
従来より、前記務歯には、金属や成形性や耐磨耗性が良いポリオキシメチレンが使用されている。また、スライドファスナー本体には強度の高い金属製が多く、小型のファスナーにはポリオキシメチレン製が使用されている。ポリオキシメチレン製の場合、染色性が低くテープと同様に染色できないので顔料により予め着色して使用されていた。また、ポリオキシメチレン製の場合、アイロンがけ時アイロンが接すると融解するという問題点があった。
また近年、環境保護と省資源の面から材料のリサイクル使用の社会的要請が高くなっている。衣類についてもリサイクル使用の開発が開始された。衣類の場合、生地（布地）とスライドファスナーが異種材料であると、スライドファスナーを分離して再生しなければならない。
スライドファスナーに生地（布地）と同じポリエステル樹脂を使用して、アイロンがけ時の融解の問題点やリサイクル使用の時の分離の問題を解決する試みが提案されている（特開平７−２３８１１、特開平１０−２４３８０５、特開２００２−２５３３０６）。
【０００３】
しかし、オートロック方式のスライドファスナーの場合は心臓部とも言うべき重要部品であるロックピンとスプリングは、強度・剛性・弾性が必要であり、金属、特に鋼材が使用されていた。ロックピンとスプリング部の樹脂化の試みもなされたが強度・剛性・弾性が不足することや、クリープ変形して機能上問題があった。本発明者らは、ガラス繊維や炭素繊維で補強した樹脂の応用も試み提案した（特願２００２−１８１９７１）。しかし、剛性は高くなる反面脆くなりロックピンとしては使用時に欠けが発生しやすいという問題が残された。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２３８１１号公報
【特許文献２】
特開平１０−２４３８０５号公報
【特許文献３】
特開２００２−２５３３０６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記したスライドファスナーにおいて、ロック強度に耐える強度・剛性・耐久性が高く衣類と分離することなくリサイクル可能な全樹脂製のオートロック方式のスライドファスナーを提供することである。
衣類などの安全検査の時に、針などの金属の混入について金属探知機を使用して検査する必要がある。この検査時に金属部品によるノイズの発生がなく確実に検査できる全部品が樹脂製のスライドファスナーを提供する。
また、スライドファスナー全体を樹脂化することにより生地とスライドファスナーを分離することなく、リサイクル使用できるスライドファスナーを提供することにある。
また、環境保護や省資源の点からボトルやフィルムなどの再生樹脂を使用しても、同浴で染色ができ充分性能を満足するスライドファスナー用の樹脂を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、遂に本発明を完成するに到った。即ち、本発明は、結晶面（１００）（面間隔約３．４０Å）について、Ｘ線回折強度の方位角分布の半値幅が３０°以下である分子配向したポリエチレンテレフタレート系樹脂からなるロックピンおよび／またはスプリングを含むことを特徴とするスライドファスナーである。また、分子配向方向の２３℃における引張弾性率が３．５ＧＰａ以上である分子配向したポリエチレンテレフタート系樹脂からなるロックピンおよび／またはスプリングを含むことを特徴とするスライドファスナーである。好ましい実施態様は、スライドファスナー本体がポリアルキレンテレフタレート系樹脂からなる上記のスライドファスナーである。
【０００７】
上記の構成からなる本発明のスライドファスナーを使用することにより、スライドファスナーがついた衣類などの製品を金属探知機により安全検査することがが可能となる。また全部品が樹脂製であるため錆びが発生せず耐久性能に優れる。またファスナーと布地は同じポリアルキレンテレフタレート系樹脂にすることによって、ファスナーと布地を分離することなくリサイクルすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスライドファスナーについて実施の形態を説明する。
本発明のスライドファスナーは、結晶面（１００）（面間隔約３．４０Å）について、Ｘ線回折強度の方位角分布の半値幅が３０°以下である分子配向したポリエチレンテレフタレート系樹脂からなるロックピンおよび／またはスプリングを含む。
Ｘ線回折強度の方位角分布の半値幅は、その値が小さいほど結晶配向が強い。
半値幅が３０°を超えるとポリエチレンテレフタレート系樹脂の分子配向が低すぎて、ロックピンやスプリングの部分に使用すると、強度・剛性・弾性が不足しクリープ変形して機能上問題が生じ易い。
【０００９】
上記の分子配向したポリエチレンテレフタレート系樹脂は、ポリエチレンテレフタレート製シートを延伸することにより得られる。例えば、溶融押し出しされたポリエチレンフタレート系樹脂のシートを８０〜１４０℃、好ましくは９０〜１２０℃にて回転線速度の異なるニップロール間にて延伸することにより作製される。延伸倍率は１．５倍から７倍、好ましくは２倍から５倍の範囲である。
【００１０】
この延伸によりポリエチテレンテレフタレート系樹脂が配向結晶化し、分子鎖が延伸方向に配向することにより、延伸方向の引張弾性率が無配向の場合は２．５ＧＰａ程度であるものが、この数倍になる。
本発明のスライドファスナーに含まれるロックピンおよび／またはスプリングは、分子配向方向の引張弾性率が３．５ＧＰａ以上、好ましくは５Ｇａ以上ある分子配向したポリエチレンテレフタレート系樹脂からなることが好ましく、３．５ＧＰａ未満の場合は、強度・剛性・弾性が不足しクリープ変形して機能上問題が生じ易い。
【００１１】
上記の結晶面の方位角分布の半値幅は、つぎのようにして測定される。銅ターゲットのＸ線管からのＣｕＫα線のＸ線回折装置にシートの延伸軸（Ｚ軸）を垂直にセットする。Ｂｒａｇｇの式（１）により面間隔３．４０Åに対応する回折角１２．８°に入射角をセットする。この方位角の回折強度分布を測定記録する。この強度分布について、方位角０°と方位角１８０°を結ぶ簡易的散乱ベースラインとピーク値の差について半分の回折強度を示す方位角幅（半値幅）をもとめて結晶配向度の指標とした。
ｎλ＝２ｄｓｉｎθ                                  （１）
ここで、ｄ：面間隔、θ：入射Ｘ線と格子面のなす角、λ：波長（１．５４１８Å）、測定ステップ幅１°、計数時間１０秒。
【００１２】
本発明に使用される分子配向したポリエチレンテレフタレートの分子配向度は、上記のとおり広角Ｘ線回折強度の方位角方向の分布により示される。ポリエチレンテレフタレート樹脂結晶の面間隔３．４０Åの（１００）面からの回折強度の方位角強度分布の半値幅により表される。本発明におけるロックピンおよび／またはスプリングの材料としては、この半値幅が３０°以下の配向度を有する分子配向したポリエチレンテレフタート系樹脂である必要がある。
また、本発明におけるロックピンおよび／またはスプリングの材料としては、分子配向方向の２３℃における引張弾性率が３．５ＧＰａ以上である分子配向したポリエチレンテレフタート系樹脂であることが好ましい。
【００１３】
一方、ポリエチレンテレフタート系樹脂の射出成形品や押し出し成形品は、基本的に分子配向していないので、上記半値幅は測定不可であるか３０°より大きい値である。また、上記射出成形品や押し出し成形品の分子配向方向の２３℃における引張弾性率は３．５ＧＰａ未満であり、例えば熱処理により結晶化度を４０体積％に高めて２３℃における引張り弾性率を高めた射出成形品であっても、その値は２．７ＧＰａ程度である。
【００１４】
本発明におけるロックピンおよび／またはスプリングの材料として使用する上記ポリエチレンテレフタレート系樹脂は、７０モル％以上のエチレンテレフタレート繰り返し単位を持つポリエステル樹脂である。好ましくは８０モル％以上のエチレンテレフタレート繰り返し単位を持つポリエステル樹脂である。
【００１５】
本発明におけるロックピンおよび／またはスプリングの材料として使用するポリエチレンテレフタレート系樹脂は、共重合されていても構わない。共重合可能なグリコール成分としては、１，３プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリラクトン等が挙げられる。また、テレフタル酸以外の酸成分としては、公知の酸成分が共重合できる。例えば、ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸などが使用される。共重合成分が２０モル％を超えると結晶性が低減して、成形性や剛性が低下するので好ましくない。
【００１６】
また、上記ポリエチレンテレフタレート系樹脂としてボトル・フィルム・繊維等の再生品（回収品ともいう）を使用できる。循環型社会を推進していく社会的要請面から上記再生品の使用が好ましい。再生品の形状は、ボトル・フィルム・繊維等を粉砕したフレークや、フレークを押出機にて溶融してペレット化したものなど限定されない。
【００１７】
本発明において使用される分子配向したポリエチレンテレフタレート系樹脂製のロックピンは、巾が０．１から２ｍｍ、特に０．５から１．５ｍｍが好ましい。これ以下ではロック強度が不足する。またこれ以上では務歯の間へロックピンが落ち込まずロック機構が作用しない。
また本発明において使用される分子配向したポリエチレンテレフタレート系樹脂製のスプリングは、厚さが０．１〜１．５ｍｍ、特に０．３〜１．０ｍｍが好ましい。厚さが０．１ｍｍ未満の場合は、剛性が不足してロックピンとしての押え強度が不足する。一方、厚さが１．５ｍｍを超えると剛性が高くなりすぎてロックの開閉が容易に行えなくなる場合がある。
【００１８】
また、本発明に使用される分子配向したポリエチレンテレフタレート系樹脂には、ガラス繊維や炭素繊維等の繊維状強化材やチタン化合物、亜鉛化合物、珪素化合物などの無機化合物粒子が配合されてもよい。無機化合物粒子を多量に配合するとポリエチレンテレフタレート系樹脂の延伸性が阻害されるので、無機化合物粒子は１０重量％以下、特には６重量％以下が好ましい。無機化合物粒子の具体例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、タルク、クレイ、シリカ、ワラストナイト、マイカ、ベントナイトなどが挙げられる。特に隠蔽力の高い酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛が同色染色性から好ましい。
【００１９】
本発明のスライドファスナーのスライダー本体は樹脂製であれば、金属探知機による安全検査性が良好であり、またリサイクル性もある程度確保できる。特にスライダー本体をポリアルキレンテレフタレート系樹脂製にすれば、リサイクル性と染色性に優れるので特に好ましい。
上記のスライダー本体の素材として使用するポリアルキレンテレフタレート系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、および／またはポリプロピレンテレフタレートを主構成成分であるポリエステル樹脂が好ましい。また、これらのポリエステルの共重合体でも構わないが、上記構造単位が８０モル％以上であることが好ましい。また、これらの混合物であっても構わない。特にポリエチレンテレフタレート系樹脂が、剛性が高いことと布地を構成する繊維と染色性が近い点から特に好ましい。
上記スライダー本体に使用するポリアルキレンテレフタレート系樹脂は、ガラス繊維やチタン酸カリウイスカー等の繊維状強化材や無機化合物粒子を含むことができる。
【００２０】
本発明のスライドファスナーは、染色して使用することができる。分子配向したポリエチレンテレフタレート樹脂からなるロックピンやスプリングは、ポリエステル繊維と同じように結晶化度が１０体積％以上結晶化しているので、布地と同じ染色浴で染色された場合、得られたファスナーは布地と色調が近いので好ましい。また、スライドファスナーを取り付け布地を縫製した後に染色できるので、容易に多様な顧客要求に対応できる点で好ましい。上記染色に使用する染料としては、各種染料を用いることは出来るが、分散染料が好ましい。分散染料としては、キノン系分散染料、アゾ系分散染料、アントラキノン系分散染料が例示される。均染剤などの染色助剤を添加することもできる。また、布地としてポリエステル繊維製の布地を使用すれば、布地とファスナーを分離することなくマテリアルリサイクルが出来るので循環社会の要求に合っている。
【００２１】
さらに、本発明のスライドファスナー（ロックピン、スプリング、および／または本体）に使用する樹脂組成物には、常用の添加剤、例えば耐熱安定剤，耐侯剤、耐加水分解剤、顔料などを添加してもよい。熱安定剤としては、ヒンダードフェノール系、チオエーテル系、ホスファイト系等やこれらの組み合わせを挙げることができる。耐侯剤としてはカーボンブラック、ベンゾフェノン系、トリアゾール系、ヒンダードアミン系などが挙げることができる。また、耐加水分解剤としては、カルボジイミド、ビスオキサゾリン、エポキシ、イソシアネート化合物が挙げることが出来る。また、顔料としては、ポリアルキレンテレフタレート系重合体が常用する耐熱顔料を使用することができる。
【００２２】
本発明のスライドファスナーのロックピンやスプリングの具体的製造方法としては、例えば前記の各構成成分を単軸押出機、２軸押出機やニーダーなどの装置を用いて混練することにより前記ポレエチレンテレフタレート系樹脂のペレットを製造する。用いる混練機の種類や混練条件についての制限は特にない。次いで前記方法によって得られたポレエチレンテレフタレート系樹脂のペレットを、Ｔ−ダイを設置した押出機により、厚さ約０．５〜５ｍｍのシートとして冷却ロール上に押し出し引き取ったものを、加熱ロールにより８０〜１５０℃に加熱後、線速度の異なる回転ロール間でこのシートを所定の厚さに延伸して巻き取る。この巻き取る。得られた分子配向した延伸シートをプレスに供給し、ロックピンやスプリングの形状に打ち抜き使用することができる。
なお、ロックピンやスプリングの形状は特に制限されない。樹脂化により厚くなった場合、ロックピンの先端角度が５〜４５℃傾斜させておくと務歯への噛み込みが確実になり、本発明の効果が発揮されやすい。得られたロックピンやスプリングは、オートロック方式のスライドファスナー本体の組み立てに使用される。
【００２３】
また、本発明より可能になった全部品が樹脂製であるのスライドファスナーを含む繊維製品を樹脂成形品としてリサイクル使用するにあたっては、生地とファスナーを分離することなく溶融成形が可能である。
【００２４】
【実施例】
以下実施例を用いて本発明を具体的に説明する。なお明細書中の物性評価は以下の方法により測定した。
（１）Ｘ線回折強度の方位角分布の半値幅
前記の方法によって広角Ｘ線回折装置  ＲＩＮＴ２５００（ＣｕＫα）（理学電機製）を用い、４０ｋＶ−２００ｍＡ条件にて入射角１２．８度にて回折強度の方位角分布を測定記録した。方位角０°と方位角１８０°を結ぶ簡易的散乱ベースラインとピーク値の差について半分の回折強度を示す方位角幅（半値幅）を求めた。
【００２５】
（２）引張り弾性率
得られた延伸テープから、ハンドプレスとＪＩＳ  Ｋ  ６３０１記載の３号ダンベル打ち抜き型を使用して試験片を得た。これを万能引張試験機により５ｍｍ／分の引張り速度で引張試験を行い、自動記録された荷重と伸びから初期引張り弾性率を計算で求めた。
【００２６】
（３）スライダーロックピンの強度
図１に示したスライダーの構成において、射出成形して得られたＪＩＳ  Ｓ  ３０１５第３節記載の中量級（Ｍ）単独エレメント形状のファスナーに適合するガラス繊維１５％強化ポリエチレンテレフタレート樹脂製スライダー本体に図２、図３のようなロックピンとスプリングを組み込み、ＪＩＳ  Ｓ  ３０１５の６．８節記載の方法で、テンシロンＵＴＭ  Ｉ型（オリエンテック社製）にスライダー本体を固定して２３℃におけるスライダーロックピンの強度を測定した。
【００２７】
（４）金属探知機反応
オートロック方式のスライドファスナー１０ヶをポリエステル製布地の袋に入れ、金属探知機（日新電子工業製、型式ＬＲＤ−１００）にかけ、反応の有無を調査した。無検出を○、検出反応を示したら×、とした。
【００２８】
（実施例１〜１２、比較例１〜８）
表１に示したように、フェノール／テトラクロロエタン＝６／４（重量比）の混合溶媒を使用して、３０℃において測定した極限粘度が０．６０〜０．７５のポリエチレンテレフタレート樹脂（ペットボトル回収品、重合品）、改質剤、無機充填材の中から組み合わせを選択し、それらの所定量（重量部）計量後、予備混合した。この予備混合体をそれぞれ、シリンダー温度をホッパー側から２６５−２７０−２７０℃に調節した直径３０ｍｍφの同方向２軸押出機のホッパーに投入し、スクリュー回転数１００ｒｐｍにて溶融混練してペレットを得た。
【００２９】
得られた各々のペレットを１４０℃で３時間乾燥し、下記方法で評価用延伸シートを作製した。溶融樹脂温度が２６５℃になるように設定された押出機のホッパーに供給してＴ−ダイにより幅２０ｍｍ、２ｍｍ厚さのシートを押し出し、表面温度が１１０℃に温度調節されたロールに引き取り、直ちに線速度比が１：４の２組のニップロールにより４倍に延伸して厚さ約０．８ｍｍの延伸テープを得た。２組のニップロールの温度は、それぞれ１１０℃、３５℃に設定した。
上述した評価法により性能を評価した。その結果を表１に示す。
【００３０】
尚、表１および表２の中の略号は次の通りである。
ＰＥＴ１：回収ペットボトルの再ペレタイズ品（よのペットボトルリサイクル（株）製、極限粘度０．６９）
ＰＥＴ２：ポリエチレンテレフタレート樹脂（極限粘度０．６５）
ＰＥＴ３：ポリエチレンテレフタレート樹脂（極限粘度０．７５）
ＴＰＥＥ：ポリエステル系エラストマー（東洋紡績（株）製、ＧＰ１００）
ガラス繊維：ガラス繊維（旭ファイバーグラス（株）製、０３ＪＡ４２９）
タルク：タルク微粉末（林化成（株）製、＃５０００Ａ）
硫化亜鉛：硫化亜鉛微粉末（Ｓａｃｈｔｌｅｂｅｎ（株）製、サクトリスＨＤ）
ＰＯＭ：ポリオキチメチレン樹脂（ポリプラスチック社製、ジュラコンＭ９０Ｓ）
鋼：鋼板（Ｓ５０Ｃ）
【００３１】
【表１】
2004321241.tif 000002
【００３２】
【表２】
2004321241.tif 000003
【００３３】
【発明の効果】
本発明から得られるオートロック方式のスライドファスナーによれば、スライドファスナーのロックピンやスプリングの強度や耐久性に優れるので、全部品が樹脂製であるファスナーとすることができる。全部品が樹脂製にすることにより衣類などの安全検査において金属探知機に反応しないので、製品中への金属の混入検査が円滑に実施できる。また、布地と分離することなく再利用することができる。したがって産業界に寄与すること大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】スライドファスナーの平面図
【図２】オートロック方式のスライドファスナーの斜視図
【図３】オートロック方式のスライドファスナーの断面図
【符号の説明】
１：務歯（エレメント）
２：基布（テープ）
３：スライドファスナー本体
４：スライドファスナー引き手
５：止め
６：ロックピン
７：スプリング
【図１】
2004321241.tif 000004
【図２】
2004321241.tif 000005
【図３】
2004321241.tif 000006