(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己組合せ型接着ファスナー要素において、
（ａ）各々が基部と延長部と先端とを有する複数の支柱であって、自己組合せパターンとファスナー選択性とを提供するように配置されており、少なくとも該先端が非粘着性である複数の支柱と、
（ｂ）接着剤から形成され、第１の表面と第２の表面とを具備する接着剤層であって、該第１の表面は前記複数の支柱の前記基部に接着してそれら支柱の間に粘着性表面を有するように設けられ、該第２の表面は支持体に接着する支持体接着表面として設けられる接着剤層と、
を具備することを特徴とする自己組合せ型接着ファスナー要素。
【請求項２】
支持体と該支持体に接着された請求項１記載の自己組合せ型接着ファスナー要素とを具備することを特徴とする物品。
【請求項３】
請求項１記載の自己組合せ型接着ファスナー要素を製造する方法であって、
（ａ）複数の窪みとランド面とを有する剥離ライナーを用意するステップと、
（ｂ）複数の支柱を形成するために前記複数の窪み内に、且つ、接着剤層を形成するために前記ランド面上に、それぞれ接着剤組成物を付与するステップと、
（ｃ）前記接着剤組成物を部分的に硬化させて前記複数の窪み内に少なくとも非粘着性先端を有する支柱を形成するステップと、
を具備することを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、自己組合せ型接着ファスナー技術に関する。特に、本発明は、自己組合せ型接着ファスナー要素と、自己組合せ型接着ファスナー要素を含む物品と、自己組合せ型接着ファスナー要素および物品を製造する方法と、自己組合せ型接着ファスナー要素および物品を使用する方法とに関する。
【０００２】
接着剤および／または機械的相互作用によって物品を一体的に取り付けるための様々な形式のファスナーが先行技術には述べられている。能動的閉じ合せ面の一部として接着剤を使用するファスナーの例は、Ｔｏｕｓｓａｎｔ  ｅｔ  ａｌ．に付与された米国特許第４,６９９,６２２号およびＢａｔｔｒｅｌｌ  ｅｔ  ａｌ．に付与された米国特許第５,２２１,２７６号に開示されている。機械的ファスナーは様々な形態を取る。１つの形式の例として、単一の突出部／受容器対を有するファスナーが挙げられる。この形式のファスナーは、一般的な金属製スナップによって明示される。突出部／受容器対を使用する成形または押出成形されたプラスチックファスナーの例は、Ｆｒｅｅｄｍａｎに付与された米国特許第２,１４４,７５５号およびＢｅｈｙｍｅｒに付与された米国特許第４,８１９,３０９号に見ることができる。Ｂｅｈｙｍｅｒ特許は、ファスナーの２つの部材が同一であることができ、それによって、本明細書で自己組合せ型ファスナーと称されるものを形成することを示す。
【０００３】
１つまたは２つの係合要素を有する機械的ファスナーと対比して、そのような要素を複数有するファスナーがある。そのようなファスナーの１つのグループは、Ｍｅｓｔｒａｌに付与された米国特許第２,７１７,４３７号に記載されたフックアンドフックファスナー、Ｍｅｓｔｒａｌに付与された米国特許第３,００９,２３５号に記載されたフックアンドループファスナー、および、Ｓｃｒｉｐｐｓに付与された米国第４,８４６,８１５号に記載された有頭ステムまたはマッシュルームアンドループファスナーを含む。
【０００４】
複数の係合要素を使用するファスナーの別のグループは、主に、ステムおよびステム先端の拡張領域またはヘッドを有する複数の中実突起を備えたものである。拡張領域またはヘッドは、種々の形状を有することができる。通常、これらのファスナーは自己組合せ型であり、ヘッド部分は、ヘッド間の間隔よりも大きな直径または断面を有する。
【０００５】
ＭｃＭｉｌｌａｎに付与された米国特許第３,８９９,８０５号には、有頭中空突起の使用が教示されている。この型のファスナーは、減少した断面または限られたポケットの存在および／またはステムの屈曲により、シートに嵌まる拡張領域を有する。この型のファスナーを結合することは、通常、ファスナーが嵌まるときのシングルまたはダブルスナップに関連する。
【０００６】
複数の相互噛合型の中実突起を有する別の型のファスナーは、Ａｐｐｅｌｄｏｒｎに付与された米国特許第４,８７５,２５９号に記載されている。この型のファスナーでは、突起の先端は拡張されておらず有頭でもない。結合は、表面が光学的に滑らかな平坦部である噛合突起群の接触表面の間に発生した摩擦力によって生じる。ウェブを貫通し、ウェブの一方の面と他方の面とで交互に配列される複数の突起物に基づいたファスナーは、Ｓｐｉｅｒに付与された米国特許第４,５８１,７９２号に開示されている。このファスナーは、受容部に突起物が係合して分離可能な摩擦嵌めを形成することによって機能する。
【０００７】
発明の要約
自己組合せ型接着ファスナー要素は、（ａ）各々が基部と延長部と先端とを有する複数の支柱であって、それら支柱は自己組合せパターンとファスナー選択性とを提供するように配置されており、少なくとも先端が非粘着性である複数の支柱と、（ｂ）第１の表面と第２の表面とを具備する接着剤層であって、第１の表面は複数の支柱の基部に接着してそれら支柱の間に粘着性表面を有するように設けられ、第２の表面は支持体に接着するように設けられる接着剤層とを具備する。
【０００８】
支柱および粘着性表面によって規定された自己組合せ型接着ファスナー要素の表面領域は、組合せ面を提供する。別の自己組合せ型接着ファスナー要素の組合せ面に係合することができるのは、この組合せ面である。２つの係合した自己組合せ型接着ファスナー要素は、引き離されるまで取り付けられたままであることができ、次いで、再度取り付けられることができる。このようにして、本発明の自己組合せ型接着ファスナー要素は再締結可能であると称することができる。
【０００９】
自己組合せ型接着ファスナー要素の第２の表面は、支持体に結合するように設けられる。支持体に結合するときに、構造全体が物品として称されることができる。物品の例として、封筒、衣類、テキスタイル、クロージャおよび自動車用プラスチックパーツが挙げられる。
【００１０】
自己組合せ型接着ファスナー要素を製造する方法は、（ａ）ファスナー選択性を呈する自己組合せパターンを有する複数の支柱を作製するように配置された複数の窪みとランド面とを有する剥離ライナーを提供するステップと、（ｂ）剥離ライナーの窪みを、固化して剥離ライナーに隣接する非粘着性表面を形成する支柱形成組成物で充填するステップと、（ｃ）ランド面と充填された窪みとを覆うように剥離ライナー上に接着剤層を塗布するステップと、（ｄ）支柱形成組成物を固化させるステップと、を具備する。
【００１１】
自己組合せ型接着ファスナー要素を使用する方法は、（ａ）各々が基部と延長部と先端とを有する複数の支柱であって、それら支柱は自己組合せパターンとファスナー選択性とを提供するように配置されており、少なくとも先端が非粘着性である複数の支柱と、第１の表面と第２の表面とを具備する接着剤層であって、第１の表面は複数の支柱の基部に接着してそれら支柱の間に粘着性表面を有するように設けられ、第２の表面は支持体に接着するように設けられる接着剤層とを具備する自己組合せ型接着ファスナー要素を用意するステップと、（ｂ）接着剤層の第２の表面を支持体に付着させるステップと、を具備する。
【００１２】
本願において、
「接着剤」は、接着剤組成物を称し、また接着剤層を称してもよい。「支持体」は、自己組合せ型接着ファスナーが付着される表面を意味する。「粘着性」は、別のファスナーの支柱または支持体である別の表面と接着剤との間の瞬間的接触接着を意味し、粘着性は支持体に固有のものであってもよい。「再締結可能」は、自己組合せ型接着ファスナーが、接着剤の凝集破壊を示さずかつ２０％を超える剥離強度の減少を被ることなく、２４時間で少なくとも約３サイクルの係合および脱離を行えることを意味する。凝集破壊は、接着剤層の破損または分離によって特徴づけられる。さらに、ファスナーは、脱離力が時間とともに一般に最大値へ増加するように設けられることができる。
【００１３】
本発明の接着ファスナー要素は、自己組合せ型である。すなわち、２つの支持体の間に取り付けられて、接着ファスナー要素の組合せ面に沿って支持体の間に締結を提供することができる。本発明の自己組合せ型接着ファスナー要素を使用することによって、ファスナー要素はそれ自体に結合するため、支持体に取り付けるのに使用するために１つのファスナー要素構造のみをストックすることが可能である。２つの構造的に異なるファスナー要素を用意する必要はない。支持体と組み合わせた本発明の１つまたはそれ以上の自己組合せ型接着ファスナー要素が、相互に作用して「自己組合せ型接着ファスナー」を形成することができ、これは、簡略化のために「ファスナー」と称してもよい。
【００１４】
本発明のファスナーは、ファスナー選択性を提供することができる。ファスナー選択性によって、自己組合せ型接着ファスナーの組合せ面に嵌まるかまたは噛み合う構成または構造を有する表面のみに取り付くように自己組合せ型接着ファスナーを作ることができることを意味する。自己組合せ型接着ファスナーの組合せ面に嵌まらないかまたは噛み合わない表面には結合しない。本発明の利点は、単一の自己組合せ型接着ファスナー要素構造を使用して、対の自己組合せ型ファスナーを形成することができるということである。
【００１５】
本発明の自己組合せ型接着ファスナーの別の利点は、再締結可能に作ることができるということである。ファスナーが組合せ面に取り付られると、同一の組合せ面または別の組合せ面に再度取り付くことができる能力を破壊することなく、引き離されることができる。再締結可能であることを考慮に入れて、自己組合せ型接着ファスナーは、剥離強度における２０％を超える減少を被ることなく且つ凝集破壊を示すことなく、２４時間で少なくとも約３サイクルの係合および脱離を行うことができるべきである。好ましくは、自己組合せ型接着ファスナーは、剥離強度における２０％を超える減少を被ることなく且つ凝集破壊を示すことなく、２４時間で、係合および脱離の、少なくとも約２５サイクルを行うことができるべきであり、好ましくは少なくとも約５０サイクルを行うことができるべきである。凝集破壊は、接着剤層の破損または分離を称する。対照的に、接着破壊は、接着剤層と他の表面との間における接着の分離または欠如を称する。
【００１６】
図１〜図４を参照すると、本発明による自己組合せ型接着ファスナー要素は、参照符号１０で提供される。自己組合せ型接着ファスナー要素１０は、複数の支柱１４と接着剤層１６とを有する。図１に示されるように、エンボスされたライナー１２が設けられる。エンボスされたライナー１２は、エンボスされた剥離表面１８と、剥離表面であってもなくてもよい第２の表面２０とを有する。接着剤層１６は、支持体接着表面２２と粘着性表面２４とを有する。支持体接着表面２２によって、自己組合せ型接着ファスナー１０は、支持体２６に取り付られ貼付されることができる。
【００１７】
自己組合せ型接着ファスナー１０が支持体２６に取り付られると、エンボスされた剥離ライナー１２は剥離されて、支柱１４と粘着性表面２４とを露出させることができる。図示のように、支柱１４は接着剤層１６から離れる方向へ延び、それによって粘着性表面２４が他の表面に接触するのを防ぐ。支柱１４および粘着性表面２４の露出された面は、当該ファスナー要素が他のファスナー要素に接触してこれに取り付く場所であるため、組合せ面１５と称することができる。
【００１８】
支柱１４は、大略して３つの領域を有する。これらの領域は、支柱１４が接着剤層１６に接着する基部５０と、別のファスナー要素の粘着性表面に最初に係合または接触する支柱の部分である先端または接着剤接触表面４４と、粘着性表面２４と先端４４とを分離する延長領域５２とを有する。
【００１９】
図２および図３に示されるように、自己組合せ型接着ファスナー１０は支持体２６に取り付けることができる。同様に、第２の実質的同一の自己組合せ型接着ファスナー３０が、別の支持体３２に取り付けられて示されている。自己組合せ型接着ファスナー３０は、複数の支柱３４と接着剤層３６とを有する。接着剤層３６は、支持体接着面３８と粘着性表面４０とを有する。支持体接着表面３８によって、自己組合せ型接着ファスナー３０は、支持体３２に取り付けられ貼付されることができる。支柱３４の先端および拡張領域と粘着性表面４０とは、組合せ面４２と称することができる。
【００２０】
自己組合せ型接着ファスナー１０と支持体２６との組み合わせは、物品２３と称することができる。自己組合せ型接着ファスナー３０と支持体３２との組み合わせは、物品３３と称することができる。支持体の例として、紙、プラスチック、金属およびセラミックが挙げられるが、これらに限定されない。物品の例として、封筒、衣類、テキスタイル、クロージャ、テープ、バッグエッジおよび自動車用プラスチックパーツが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２１】
組合せ面１５、４２は、図２に示すように、向かい合わされて、図３に示すように係合させることができる。組合せ面１５、４２が係合していないときには、ファスナーは、開放位置にあると称することができる。組合せ面１５、４２が係合するときには、ファスナーは、閉鎖位置にあると称することができる。閉鎖位置にあるときには、支柱１４、３４の先端４４、４６は粘着性表面４０、２４に接触する。好適な実施態様において、先端４４は粘着性表面４０に接触し、先端４６は粘着性表面２４に接触する。
【００２２】
自己組合せ型接着ファスナー１０は、エンボスされた剥離ライナー１２に窪み１３とランド面１７とを設けることによって製造されることができる。窪み１３は、支柱１４の寸法または構成に対応する寸法または構成で提供される。ランド面１７は、窪み１３を囲繞するエンボスされた剥離ライナー１２の比較的平らな部分である。窪み１３およびランド面１７のパターンを調節して、ファスナー選択性を提供することができる。窪みおよびランド面のパターンの例が、粘着性表面６２と支柱６４とを示す図４に示されるパターン６０によって具現される支柱のパターンを提供する。支柱６４は、ライナーの窪みの形状に対応する構造を有し、粘着性表面６２は、エンボスされたライナーの比較的平らなランド面に対応して比較的平らである。一般に、支柱６４は互いに対して間隔をおいて離れた関係で配列され、その基部６７で接着剤６５に接着し、向かい合った接着ファスナー要素の支柱先端に結合するための粘着性表面６２として支柱６４の間に接着表面を残す。
【００２３】
流体材料がエンボスされた剥離ライナー１２の剥離表面１８上に加えられ、窪み１３を充填することが可能である。流体材料は、次いで、硬化し、乾燥し、または、固化して、支柱１４を形成する。材料は、エンボスされた剥離ライナー１２のランド面１７を覆わないことが好ましい。そのため、エンボスされた剥離ライナーが剥離されると、粘着性表面２４が露出される。材料がランド面１７をいくらか覆うことが可能ではあるが、粘着性表面２４の表面積を減少させるため、一般にこれは望ましくない。一般に、ファスナーが閉鎖位置で提供されるときに、粘着性表面２４が十分な接着を保証するほど十分に大きいことが望ましい。
【００２４】
向かい合ったファスナーユニットの接着の程度は、多くの要因によって制御されることができる。１つの要因は、１つのファスナー要素の支柱先端と向かい合ったファスナー要素の粘着性表面との間の接触面積を調節することである。たとえば、第１のファスナー要素の支柱先端と向かい合ったファスナー要素の粘着性表面との間の接触面積が増大すると、ファスナー要素の間の接着が増大することが予想される。より少ない再締結可能性が意図されるファスナー要素には、支柱先端と向かい合ったファスナー要素の粘着性表面との間のより多くの接触面積を設けることができる。第１のファスナー要素の支柱先端と向かい合ったファスナー要素の粘着性表面との間の接触面積を増大することは、ファスナー要素が入れ子状になる必要性によって制限されることを理解しなければならない。すなわち、ファスナー要素によって提供される支柱の数が増えると、ファスナー要素が入れ子状になることはより困難になることが予想される。多くの用途において、ファスナー要素の支柱は、接着剤層の表面積の約２０％〜約４０％を覆い、より好ましくは接着剤層の表面積の約２５％〜約３５％を覆うことが予想される。ファスナー要素の支柱は、接着剤層の表面積の約３分の１を覆うことが予想される。
【００２５】
流体材料が窪み１３を充填した後、接着剤が支柱１４およびランド面１７上に加えられ、接着剤層１６を形成する。流体材料が硬化して支柱を形成する前または後に接着剤を加えることができることを認識しなければならない。接着剤と流体材料とは、同一であっても異なってもよく、同時に硬化してその間の結合を増大することもできる。本発明の１つの実施態様において、接着材料と流体材料とは、同一の材料である。この状況において、接着剤層１６と支柱１４とは、接着剤または接着剤形成材料から形成される。支柱１４は、非粘着性区域（先端等）を含む一方、粘着性表面２４は依然として粘着性であるように加工されることができる。支柱を加工する１つの方法の例として、放射線硬化が挙げられる。エンボスされた剥離ライナーは、窪みを形成するライナーの部分が放射線を透過する一方、ランド面は放射線を透過しないように、設けられることができる。放射線硬化は、少なくとも支柱の先端を硬化し、その上に非粘着性表面を提供する。
【００２６】
ファスナー１０は、保管および／または輸送に適切な形態で提供されることができる。たとえば、ロールの形態でまたは大きなシートとして提供されることができる。ファスナー１０がロールの形態で提供される場合、一般に、第２の表面２０が、支持体接着表面２２に接触する剥離表面であることが望ましく、ファスナーを支持体に加えることが望まれるときには、支持体接着表面２２から剥離されることができる。この実施態様において、第２の剥離表面２０は、エンボスされた剥離ライナー１２が支柱１４および粘着性表面２４から剥離するよりもたやすく、支持体接着表面２２から剥離しなければならない。あるいは、別個の剥離ライナーが支持体接着表面２２の上に加えることもできる。自己組合せ型接着ファスナー１０を使用することが望ましい場合は、ファスナーをほどいて、支持体接着表面２２を露出させるだけでよい。別個の剥離ライナーが設けられる場合、その別個の剥離ライナーを剥離して、支持体接着表面を露出させることができる。自己組合せ型接着ファスナー１０は、次いで支持体２６に加えられ、これに取り付くことができる。組合せ面１５を露出させることが望まれる場合には、エンボスされたライナー１２を剥離することができる。
【００２７】
支柱材料
支柱は、硬化し、乾燥し、固化すると、少なくとも非粘着性先端を提供する。先端および拡張領域に沿った支柱の露出表面は、非粘着性であることが好ましい。非粘着性によって、表面は、粘着性を呈さない他の表面に接触したときに接着しないことを意味する。この特徴によって、向かい合ったファスナーの支柱は、支柱が入れ子状になり支柱の先端が向かい合ったファスナーの粘着性接着表面に接触するまで互いに摺動することができる。
【００２８】
再締結可能なファスナーを提供することが望まれる場合は、支柱の先端は、向かい合ったファスナーの粘着性のある表面に永久的に結合してはならない。ひとたび再締結可能なファスナーが係合して閉鎖位置で提供されると、凝集破壊なしでファスナーを別々にすることが望ましく、そのため、後で再係合して閉鎖位置で提供されることができる。本発明のファスナーを再締結可能なファスナーとして提供することが望ましい一方、ファスナーは再締結可能である必要はないことを理解しなければならない。すなわち、本発明のファスナーは、閉鎖位置にあるときに、先端と粘着性表面との間の結合は、一定の量の時間の後、たとえば１２時間後に、永久的になることができるように、提供されることができる。
【００２９】
自己組合せ型接着ファスナー１０の支柱１４と接着剤層１６とは、同一の材料または異なる材料から製造されてもよい。支柱と接着剤層とが異なる材料である状況において、硬化可能な組成物を窪み３３内に加えて、次いでその組成物を硬化して非粘着性表面を有する支柱を形成することが有利である。次いで、接着剤を加えて接着剤層１６を提供することができる。
【００３０】
支柱１４と接着剤１６とが同一の材料である状況において、支柱１４と接着剤１６との間の接着は、凝集破壊を防ぐほど十分に強い。支柱１４が接着剤層１６を形成するのに使用されるものとは異なる材料から製造される状況において、支柱と接着剤層１６との間の接着を高めることは、ファスナー要素が凝集破壊を呈さないことを確実にするために重要である。支柱が接着剤層上の適所にあるままでありながら、同時に向かい合ったファスナーの粘着性表面に係合し且つ係合を解くことができることが必要である。支柱１４と接着剤１６との間の接着は、支柱１４の先端４４と向かい合ったファスナーの粘着性表面との間の接着よりも大きくなければならない。永久ファスナーの場合、支柱と接着剤層と向かい合ったファスナーの粘着性表面との間の接着は、実質的に同等である。
【００３１】
支柱を形成するのに使用される材料と接着剤とが同一であれ異なるものであれ、支柱材料を塗布し、次いで接着剤を塗布し、両方を同時に硬化することが有利である。支柱と接着剤との間の接着は、順次硬化するのに比較して、同時に硬化したときの方がより強くなると予想される。
【００３２】
支柱が接着剤層１６に取り付けられたままでありながら、向かい合ったファスナーの粘着性表面との係合を外れることができるのを確実にする別の方法は、支柱の頂部と向かい合ったファスナーの粘着性表面との間の接触面積よりも実質的に大きな接触面積を支柱と接着剤との間に設けることである。したがって、支柱の１つの好適な構成は、円錐台構造を提供するものである。先端の表面積に対する基部の表面積は、約２：１〜約４：１の間であることが好ましい。
【００３３】
支柱には、向かい合ったファスナーの支柱と入れ子状になることができる構成または構造が設けられることが好ましい。一般に、支柱には、角錐台、円錐台および三角錐または四角錐として特徴づけられる形状が設けられことが予想される。支柱の先端は、平頭であるか比較的平らであることが一般に好ましい。先端が実質的に平らな表面であることによって、向かい合ったファスナーの粘着性表面に良好に接触することができる。さらに、支柱および／またはランド面の実質的に平らな先端には、一定の型の接着剤への接着を制御する微細凹凸構造または他の設計が設けられることができる。微細凹凸構造の導入は、１９９５年５月４日に公開された国際特許出願公開第ＷＯ９５／１１９４５号に記載されている。表面配列および接触面積による接着の制御は、１９８９年、Ｖａｎ  Ｎｏｓｔｒａｎｄ  Ｒｅｉｎｈｏｌｄ、Ｄｏｎａｔａｓ  Ｓａｔａｓによって編集された「感圧接着剤技術のハンドブック（ｔｈｅ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」第２版に検討されている。
【００３４】
好適な支柱の構成は、多くの要因によって制御されている。本発明の支柱は、剥離ライナーの窪みを充填することによって準備されることが好ましいため、支柱の高さは、剥離ライナーの厚さによって幾分制限される。さらに、支柱の高さは、ファスナーの表面にわたって結合の不安定さを導入するほど大きくてはならない。一般に、支柱の高さは、約７５〜約２５０μｍであると予想される。１２５μｍの高さの支柱には、これは基部と先端との間の距離であるが、基部は約０．６〜約３ｍｍの周縁を有することが好ましくは、先端は約０．４〜約１．２ｍｍの周縁を有することが好ましい。
【００３５】
本発明の自己組合せ型接着ファスナーは、支柱材料と接着剤との選択によって幅広い範囲の特性を有することができる。支柱は、比較的非粘着性の材料から作られることが好ましい。特に、支柱の側面と先端とは非粘着性であることが好ましい。しかし、異なる支柱材料が特定の接着剤に対する結合の範囲を提供することができる。同様に、所与の支柱材料には、異なる接着剤がファスナーに対する結合の範囲を提供することができる。さらに、接着剤の厚さ、支柱接触面積への接着および支持体の剛性等の処理変数も、脱離力の変動を可能にする変数である。
【００３６】
支柱が高密度であると、ファスナー要素の支柱が入れ子状になり向かい合ったファスナー要素の接着剤に接触するのが困難になりうることを理解しなければならない。言い換えると、多くの支柱がありすぎると、頂部が粘着性表面に接触するように支柱が互いによってスリップすることは困難である。
【００３７】
支柱を形成するのに適切な材料は、エンボスされたライナーに設けられた窪み内に流れ込むことができ、次いで、硬化し、乾燥し、または、固化して、非粘着性表面を提供することができる材料を含む。支柱を形成するのに使用されることができる組成物の型の例として、熱可塑性ポリマー組成物、熱硬化性ポリマー組成物、化学線硬化組成物および溶剤含有組成物が挙げられる。本発明のファスナー要素の支柱を形成するのに使用される材料は、流れ可能な液体の形態で加えられるのが好ましいが、材料によっては流れ可能な粉末として加えられてもよく、これは次いで溶解して硬化し、支柱を形成する。好適な組成物として、エポキシ樹脂、ガラス充填エポキシ樹脂および紫外線硬化可能なインキシステムが挙げられる。
【００３８】
エンボスされたライナー
本発明のファスナー要素を準備するのに使用されるエンボスされたライナーは、可撓性のあるキャリヤウェブとして使用される幅広い範囲の材料を含む。好適な材料は、熱的にエンボスされて窪みを形成することができるポリエチレンまたはポリプロピレン等の熱可塑性ポリマーを塗布されたクラフト紙である。突出部が形成されたマスター表面に熱的にエンボスされるかまたは流延されて窪みを形成するように複製されることができる熱可塑性フィルムも有用である。ライナーをエンボスするのに使用される複製技術は、Ｍａｒｔｅｎｓに付与された同譲受人の米国特許第４,５７６,８５０号に開示されたものを含む。
【００３９】
接着剤
本発明の自己組合せ型接着ファスナーに使用されることができる接着剤の型は、所与の用途に所望の特性を提供するように選択されなければならない。接着剤は、手触りでは非粘着性であるが、他の支持体に対しては強力に粘着性であってもよい。接着剤は、１９９４年９月２９日に公開された国際特許出願公開第ＷＯ９４／２１７４２号に記載されたもの等の接着剤等の支持体専用のものであってもよい。
【００４０】
感圧接着剤が本発明の実施態様に使用するのに好適である。熱活性化された接着剤または溶剤活性化された接着剤等の非感圧接着剤も使用することができるが、それらは感圧接着剤ほど好適ではない。感圧接着剤の利点は、その天然の可撓性および伸び特性である。自己組合せ型接着ファスナーが広い範囲の公知の感圧接着剤を使用することができる一方、感圧接着剤は、強力に粘着性があり、支持体に接触すると強力な結合を形成するものが好ましい。
【００４１】
溶剤塗布可能な接着剤、溶融塗布可能な接着剤、および水なしで塗布されるラテックス系感圧接着剤等の広い範囲の塗布可能な感圧接着剤を使用することができる。また、溶剤なしで硬化可能な接着剤（１００％固体と称されることが多い）を使用することもできる。より厚い接着剤コーティングが望まれる場合には、接着剤の複数の層を加えるか、または、その場で（ｉｎ  ｓｉｔｕ）接着剤を光重合するかのいずれかが望ましい。好適な型の接着剤の特定の例として、（メタ）アクリレート（（ｍｅｔｈ）ａｃｒｙｌａｔｅｓ）、たとえば、イソオクチルアクリレート／アクリル酸コポリマーおよび粘着化アクリレートコポリマー；天然または合成ゴム樹脂、たとえば、アクリロニトリル／ブタジエンのニトリルゴム等；シリコーン系接着剤、たとえば、ポリシロキサン；ポリオレフィン；ポリエステル；ポリアミド；ブロックコポリマー系接着剤；ポリウレタン；およびこれらの混合物が挙げられる。
【００４２】
接着テープ構造の製造に使用される従来のコーティング技術を使用して接着剤組成物を加えることができる。これらの技術は、ナイフコーティング、ロールコーティング、ホットメルトコーティング、リバースコーティングおよびグラビアコーティング技術を含むが、これらに限定されない。結果として得られるコーティングは、次いで、炉を通り、溶剤または水を除去して接着剤構造を生成する。あるいは、上述のものに類似したナイフコーティングまたは計量コーティング技術を使用して、溶剤なしで硬化可能な接着剤をキャリヤフィルムに加えて、次に、化学線、紫外線または熱に露出することによって接着剤状態に硬化されることができる。
【００４３】
本発明の自己組合せ型接着ファスナーは、選択的取付を提供することが望ましい型の支持体に取り付けられることができる。結果として得られる物品は、封筒、衣類、テキスタイル、クロージャおよび自動車用プラスチックパーツが挙げられるが、これらに限定されない。自己組合せ型接着ファスナーは、フックアンドループ型ファスナーの代替品として、特に有利であることを理解しなければならない。本発明の自己組合せ型接着ファスナーの利点は、ファスナーを支持体に加えるのに便利なための第２の操作（接着剤コーティング、縫合等）を必要としないということである。接着によって容易に加えることができるが、フックアンドループ型ファスナーでは、接着剤コーティングまたは縫合によって、締結される支持体への取付を提供しなければならない。本発明のファスナー要素は、ロール構造で提供されることが好ましい。
【００４４】
本発明の目的および利点は、下記の実施例にさらに例示される。これらの実施例および他の状態および詳細に引用された特定の材料およびその量は、本発明を不当に制限するように理解されるべきではない。別途記載があるかまたは他の方法で明らかである場合を除き、すべての材料は市販されている。
【００４５】
実施例１
両面にポリプロピレンを塗布された紙ライナーの光沢面（ニューヨーク州プラスキー（Ｐｕｌａｓｋｉ）のショラーテクニカルペーパーズ（Ｓｃｈｏｅｌｌｅｒ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ）が販売の標準１１０ｇ／ｃｍ2原紙に０．１３ｍｍ厚光沢ポリプロピレン、０．１３ｍｍ厚マットポリプロピレン）がエンボスされ、六角形アレイに配列された１平方センチメートル当たり２２５個の窪みを提供した。各窪みは、表面で直径３５０μｍ、深さ１００μｍで直径２００μｍの逆円錐台であった。これらの窪みは、ＥＰＩ−ＲＥＺ３５２０１（ケンタッキー州ルイビルのローンプーレン（Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃ）が販売の水性エポキシ樹脂）、１００樹脂当たり５．７５部のＥＰＩ−ＣＵＲＥ８７２（ケンタッキー州ルイビルのローンプーレンが販売）、および、５７重量％の微細ガラスビーズ（３５μｍ〜５０μｍにサイズは変動する）の未硬化混合物が充填された。この材料はライナーの窪みに塗布され、ランド面表面はきれいに拭われた。塗布されたライナーは、１０分間６０℃の炉に置かれて溶剤を除去し、次いで１０分間８０℃の炉に置かれてエポキシを完全に硬化した。
【００４６】
窪み内に硬化した支柱材料を含むライナーのエンボスされた面は、次いで、固体含有量３７％で組み合わされた２−メチルブチルアクリレート−アクリル酸（９０：１０）コポリマーと酢酸エチルとの樹脂溶液１００重量部と、トルエン内の１，１’−（１，３−フェニレンジカルボニル）−ビス−（２−ｍｅｔｈｙｌａｙｉｒｉｄｉｎｅ）の５％溶液からなる架橋剤０．６部と、からなる接着剤溶液が塗布された。５１μｍのコーティングギャップがナイフベッドコーターに設定され、ライナーはコーターを通って引かれて、接着剤を塗布した。接着剤が塗布されたライナーは、１０分間６０℃の炉に置かれて溶剤を除去した。これは、この実施例のためのＰＳＡ（感圧接着剤）を提供した。
【００４７】
接着剤は、５１μｍ厚の同時押出二層フィルムにラミネートされた。第１の層は、ポリプロピレンとポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）との混合からなり、第２の層はポリ（エチレンテレフタレート）であった。混合層用に、メルトフローインデックス（ＭＦＩ）が１．６のＦＩＮＡ３２３０ポリプロピレン（フィナオイルアンドケミカル社（Ｆｉｎａ  Ｏｉｌ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）が販売）約２７部（２７重量％）が、１１．４ｃｍの一軸スクリュー押出機の入力に供給された。容量固体供給機を使用して、混合層に供給されるＦＩＮＡ３２３０ポリプロピレンの添加速度を制御した。極限粘度数（Ｉ．Ｖ．）約０．５９ｇ／ｄｌ、融点約２３５℃（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ  ＤＳＣ７を使用して、２０℃／分で取られた第２の加熱スキャンの溶融ピークにおける最大として決定された）の予め乾燥された押出グレードのポリ（エチレンテレフタレート）約７３部（７３重量％）の追加供給ストリームが、１１．４ｃｍの一軸スクリュー押出機の入力に供給された。１１．４ｃｍの押出機の合計供給速度は約１９０ｋｇ／時であった。ポリ（エチレンテレフタレート）層用に、混合層に使用されたと同一の予め乾燥された押出グレードのポリ（エチレンテレフタレート）が、６．４ｃｍの一軸スクリュー押出機に供給された。６．４ｃｍの押出機の供給速度は約２７．３ｋｇ／時であった。１１．４ｃｍの押出機および６．４ｃｍの押出機の溶融ストリームは、二層構造を生成するように構成された３層フィードブロックを使用して一緒にされた。フィードブロックは、４６ｃｍ幅のスロット供給シートダイに装着され、ダイギャップは約１ｍｍであった。粒子制御用のフィルタおよび流量制御用の歯車ポンプは、１１．４ｃｍの押出機および６．４ｃｍの押出機の両方の溶融ストリームのために、押出機ゲートとフィードブロックとの間に設置された。ダイによって形成されたシートは、約３８℃の温度に維持された温度制御キャストホイールに流延され、キャストシートは、静電ピニングによって適所に保持された。完成したフィルムは、次いで、従来のポリエステルフィルム二軸延伸設備を使用して作られ、キャストウェブを約８２℃まで予め加熱し、次いで約８８℃の温度で伸ばすことによって機械方向（ＭＤ）へ約３倍フィルムを伸ばし、次いで、約１０７℃の温度で横方向（ＴＤ）へ約３倍フィルムを伸ばした。伸ばされたフィルムは、次いで、約１０７℃の温度に設定された熱をかけられた。伸ばされたフィルムは、次いで、約２３２℃の温度に設定された熱をかけられたが、フィルムは抑制された。フィルム延伸の間に混合層に空隙が形成され、結果として不透明な低密度フィルムが得られた。完成したフィルムは、１３０μｍ厚で、密度は約０．８０ｇ／ｃｃであった。
【００４８】
紙状フィルムがこの実施例のために支持体を提供した。エンボスされたライナーが除去されると、フィルム上の接着剤が窪みからエポキシ／ビーズ混合物を引き、非粘着性の平らな頂部支柱を備えた自己組合せ型ファスナーを形成した（図５）。係合後、ファスナーの各側の支柱の頂部は、他方の側の接着剤に取り付いた（図６）。支柱は、接着剤が接着剤に接触するのを防ぎ、したがって、永久結合が発生するのを防いだ。
【００４９】
実施例２
実施例１と同一の方法でサンプルが準備されたが、ＵＶ硬化可能なインキ（ミネソタ州セントポールのミネソタマイニングアンドマニュファクチャリング社が販売のＳＣＯＴＣＨＣＡＬシリーズ９７００ＵＶ硬化可能な印刷インキから明らかなＮｏ．９７２０オーバープリント）を使用して、エンボスされたライナーの窪みを充填したことを除く。インキは、バージニア州スターリンのＥＩＴ，  ＩＮＣ．が販売のＵＶパワーパック（Ｐｏｗｅｒ  Ｐｕｃｋ）によって測定されたように、０．０７６Ｊ／ｃｍ2ＵＶＡ、０．０７Ｊ／ｃｍ2ＵＶＢ、０．００６Ｊ／ｃｍ2ＵＶＣおよび０．０３５Ｊ／ｃｍ2ＵＶＶの線量率で８０フィート／分の速度で２回サンプルをＵＶプロセッサ（イリノイ州プレーンフィールドのラジエーションポリマー社（Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｏ．）によって製造されたモデル数ＱＣ１２０２Ａ／ＮＳＰＬ）を通すことによって硬化した。
【００５０】
窪み内の材料を硬化した後、ライナーには実施例１の接着剤が塗布された。１１０μｍのコーティングギャップがナイフベッドコーターに設定され、ライナーがギャップを通って引かれ接着剤を塗布した。接着剤を塗布したライナーが、１０分間６７℃の炉に置かれて溶剤を除去した。これは、この実施例のためのＰＳＡを提供した。
【００５１】
接着剤は、実施例１に記載されているように、５１μｍ厚のフィルムにラミネートされた。このフィルムは、この実施例のための支持体を提供した。エンボスされたライナーが除去された後に、紙状フィルム上の接着剤がＵＶ硬化インキを窪みから引き、非粘着性の平らな頂部の支柱を備えた自己組合せ型ファスナーを形成した。係合後、ファスナーの各側の支柱の頂部は、他方の側の接着剤に取り付いた。支柱は、接着剤が接着剤に接触するのを防ぎ、したがって、永久結合が発生するのを防いだ。
【００５２】
実施例３
実施例１のエンボスされたライナーの窪みは、実施例１の手順を使用して、３０ｇの樹脂（イリノイ州レイクブラフのブーラー（Ｂｕｅｈｌｅｒ）が販売のＥＰＯ−ＫＷＩＣＫ  Ｎｏ．２０−８１３６−１２８）と、６ｇの硬化剤（ブーラーが販売のＥＰＯ−ＫＷＩＣＫ  Ｎｏ．２０−８１３６−０３２）と９０ｇの約５０μｍのガラスビーズとの未硬化混合物で充填された。エンボスされたライナーは、次いで、１時間６７℃の炉に置かれてエポキシ／ガラスビーズ混合物を硬化した。室温まで冷却した後、ライナーは、等量部のＫＲＡＴＯＮ１１０７樹脂（イリノイ州ウェストブルックのシェルケミカル社が販売）とＷＩＮＧＴＡＣ９５ＰＬＵＳ樹脂（オハイオ州アークロンのグッドイヤーアンドラバー社（Ｇｏｏｄｙｅａｒ  Ｔｉｒｅ  ａｎｄ  Ｒｕｂｂｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ）が販売）とからなる接着剤溶液で塗布され、トルエン内に４０％の固体を提供した。この接着剤溶液は、１２５μｍのギャップを備えたナイフベッドコーターを使用して塗布された。接着剤溶液は、約５分間空気乾燥された後、３０分間９０℃の炉に置かれた。室温まで冷却した後、感圧接着剤が５０μｍ厚ＫＡＰＴＯＮフィルム（デラウェア州ウィルミントンのＥ．Ｉ．デュポンデネムール社（E.I. duPont de Nemours and Company, Inc.）が販売のポリイミドフィルム）のシートにラミネートされた。ＫＡＰＴＯＮフィルムは、この実施例の支持体として作用した。エンボスされたライナーが除去された後に、ＫＡＰＴＯＮフィルム上の接着剤がエポキシ／ガラスビーズ混合物を窪みから引き、非粘着性の平らな頂部の支柱を備えた自己組合せ型ファスナーを形成した（図５に示したものに類似）。係合後、ファスナーの各側の支柱の頂部は、他方の側の接着剤に取り付いた（図６に示したものに類似）。支柱は、接着剤が接着剤に接触するのを防ぎ、したがって、永久結合が発生するのを防いだ。
【００５３】
実施例１〜３のファスナーは、良好な自己組合せ型特性を例示した。ファスナー要素の支柱は、良好に噛み合った。実施例２、３のファスナーの走査電子顕微鏡写真は、図５、６の走査電子顕微鏡写真に類似するであろうと予想される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  剥離ライナーに設けられた本発明による自己組合せ型接着ファスナー要素の概略断面図である。
【図２】  図１の自己組合せ型接着ファスナーを設けた２つの物品の開放位置における概略断面図である。
【図３】  図２の２つの物品の閉鎖位置における概略断面図である。
【図４】  支持体に設けられた本発明による自己組合せ型接着ファスナー要素の斜視図である。
【図５】  実施例１の自己組合せ型接着ファスナーの走査電子顕微鏡写真である。
【図６】  実施例１の自己組合せ型接着ファスナーの閉鎖位置における走査電子顕微鏡写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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