JP3133045B2 - ファスナーシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、再締結可能の機械的ファスナーシステムに
係り、さらに詳しくは、相補的受け面に効果的に結合す
る係合手段を有する突起（プロング）を備えたファスナ
ーシステムに関する。

〔従来技術と問題点〕

着脱自在の機械的ファスナーシステムは業界公知であ
る。一般にこのようなファスナーシステムは、２つの製
品を相互に固着するために使用される。

ファスナーシステムは、基層と、少なくとも１つの突
起とを有する。突起は、基部（ベース）と、軸部（シャ
ンク）と、係合手段を有する。突起は基部において基層
に接合される。軸部は突起の基部に接続し、この基部か
ら外側に突出する。軸部に係合手段が、基層から離間す
るように接合される。係合手段は、基層方向に対向する
面を有し、軸部の縁から横方向に突出する。

２っの製品の固着は、係合手段が相補的受け面の繊
維、ストランドまたは局所的変形部分を受けることによ
って実施される。２つの製品が相互に固着された時、フ
ァスナーシステムの係合手段と相補的受け面の繊維、ス
トランドまたは局所的変形部分との間の物理的阻止およ
びその結果としての機械的干渉の故に、剥離力または剪
断力などの分離力がその力に対するファスナーシステム
および相補的受け面の抵抗を超えるまでは２っの製品は
離脱しない。

ファスナーシステムと相補的受け面の離脱または分離
に対する抵抗力を決定するさらに重要なファクタの１つ
は係合手段の内抱角である。内抱角とは、突起の基部の
中心を通る基層の垂線からの係合手段の偏位角である。

現在公知の機械的ファスナーシステムについて多様な
係合手段が使用されている。例えば、公知の型の係合手
段は、基層の方向に向けられた平面を有する半球形ヘッ
ドを備え、一般にキノコ型と呼ばれる。このような係合
手段は、米国特許第4,216,257号、米国特許第4,338,800
号、欧州特願第0,276,970号に記載されている。しかし
ながら、これらの実施態様の係合手段は、基層に対する
突起の軸の方向によって内抱角が約90゜乃至約165゜で
ある。

他の型の機械的ファスナーシステムは、ループから切
り出され、キャンディケーンに類似のフック状を有す
る。例えば米国特許第3,083,737号、第3,154,837号およ
び第3,943,981号。このフック型ファスナーシステム
は、一般にループを切断する場所に対応して180゜また
はこれ以下の内抱角を有する。切断ループシステム以外
の方法で製造されるフック型ファスナーシステムは、米
国特許第3,629,032号および第3,594,863号に記載されて
いる。これらファスナーシステムは、約180゜の内抱角
を有する。

ファスナーシステムの係合手段として、その他種々の
構造が適当であるとされる。例えば米国特許第3,550,83
7号、第3,708,833号および第4,454,183号は他の型の係
合手段を記載しているが、そのいずれも180゜以上の内
抱角を有してない。

〔発明の目的および効果〕

本発明の目的は、加えられた分離力に抵抗するために
受け面の繊維またはストランドに一層確実に係合しまた
はこれを受けることのできるファスナーシステムを提供
するにある。

〔発明の概要〕

本発明の相補的受け面に取り付けられるファスナーシ
ステムは、可撓性材料のシートを有する基層と、熱可塑
性ホットメルト接着材料で形成され基層に結合された複
数の突起とを有し、前記各突起は、突起が基部で基層に
結合されるように突起の基層への取り付け面を有する基
部と、近位端と遠位端とを有し近位端が基部に連結され
基部および基層から長手方向外方に突出する軸部と、巻
き込み部を有し係合手段と相補的受け面との間で機械的
係合するようにファスナーシステムを相補的受け面に固
定するための係合手段とを有し、前記係合手段は、係合
手段が軸部の外縁を越えて放射方向外方かつ基層から離
れて突出するように軸部の遠位端に結合され、前記巻き
込み部は、先端で終わる遠位端を有し、係合手段が自由
スペースを画成しかつ約270度と約360度の間の内抱角度
を形成するように軸部方向横方向を向き、前記突起は、
基部の中心の原点から横方向長手方に軸部の遠位端を通
り係合手段の先端に達する仮想線を備えた長手方向軸線
を有し、上記長手方向軸線の延長部は前記巻き込み部の
先端を越えて形成され、前記基層は、前記長手方向軸線
の原点を通る垂直面を有し、前記内抱角度は、前記巻き
込み部の先端を通る長手方向軸線の延長部とこの長手方
向軸線の原点を通る基層の垂直面と間の角度として測定
されることを特徴とする。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面につき説明する。

本発明のファスナーシステムは、第１図に示すよう
に、所定のパタンで基層24に結合された少なくとも１つ
の突起22、好ましくは突起22の列を有する。各突起22
は、基部26と軸部28と係合手段30を有する。突起22の基
部26は、基層24に接触して固着され、軸部28の近位端を
支持する。軸部28は、基層24と基部26から外側に突出す
る。軸部28は、係合手段30に結合された遠位端に終わ
る。係合手段30は、放射方向に軸部28を越えて横方向に
一方向または複数方向に突出し、フック状角を成す。こ
こで、横方向とは考慮される主突起22において基層24の
面に対してほぼ平行なベクトル成分をいう。係合手段30
の軸部28の縁を越える横方向突出部は、係合手段30を相
補的受け面（図示されず）に固着させる。

ファスナーシステム20は、相補的受け面に固定され
る。ここで、係合手段30が固定される受け面とは係合手
段30が容易に分離されないように係合手段30と協働する
任意の面または表面をいう。受け面は、係合手段30に対
して相補的に単数または複数のストランドまたは繊維に
よって画成された相互に密接した開口を有する露出面で
あってもよい。露出面は、係合手段30が捕捉されて干渉
なしでは引き抜かれないように局所的弾性変形を成すこ
とができる。

第２図についてファスナーシステム20をさらに詳細に
検討すれば、ファスナーシステム20の基層24は、好まし
くは、突起22を所望のパタンに取り付ける事のできる素
材のシートである。基層とは単数または複数の突起22が
結合される任意の露出面である。基層24は、亀裂と各突
起22の分離とを防止する程度に強固でなければならな
い。さらに、基層24は、突起22に結合できると共にユー
ザの希望によって固着されるべき製品に結合できる素材
で製造される。ここで、結合とは第１部材または成分が
第２部材または成分に直接に固着され、または間接的に
介在部材または成分に固着され、これが第２部材または
成分に固着される状態をいう。第１部材または成分と第
２部材または成分との組合わせは、製品の使用期間中存
続するものとする。

基層24は、通常の製造工程に耐えるように巻取ること
ができ、また所望の形状に曲げまたは撓むように可撓性
であって、液状突起22を上面に配置する際に、突起22が
冷却するまでその熱に耐え、溶融またはその他の望まし
くない状態を生じないものでなければならない。また、
基層24は、種々の幅を有しなければならない。適当な基
層24は、編布、織布、不織布、フィルム、特にポリオレ
フィンフィルム、および好ましくはクラフト紙を含む。
クラフト紙は0.08kg/平方メートル（50ポンド/3,000平
方フィート）の坪量を有するものが適当である事が発見
された。

突起22の基部26は、基層24に対する取り付け面を有
し、軸部28の近位端に接続される。ここで、基部とは、
基層24に直接に接触し、突起22の軸部28を支持する突起
22の部分をいう。基層24上の基部26の足跡の形状は任意
であるが、任意方向の引き裂き強度を増大するためにこ
の方向において拡大することができる。ここで、足跡と
は、基層24上の基部26の接触区域をいう。一般に、円形
の足跡が好ましい。この実施態様において、円形の足跡
は、直径約0.76mm〜1.27mm（0.030〜0.050インチが適当
である。

軸部28は、基部26に接続され、基部26と基層24から外
側に突出する。この場合、軸部とは、基部26に接続し、
基部26の係合手段30との間に介在する部分をいう。軸部
28は、基層24から係合手段30を長手方向に離間させる。
この場合、長手方向とは、基層24の面から離れるベクト
ル成分を有する方向をいい、特記されない限り、突起22
の基部26における基層24の面までの垂直間隔を増大させ
る方向をいう。

各突起22について長手方向軸線32が存在する。この場
合、長手方向線とは、基部26の足跡の中心から出て横方
向長手方向に軸部28の遠位端を通り係合手段30の先端34
に達する仮想線をいう。突起22の横断面が規則的形状で
あれば、突起22の基部26、軸部28および係合手段30は、
一般に長手方向軸線32に対して同心である。突起22の横
断面が不規則形状であれば、長手方向軸線32は任意断面
の重心である。

長手方向軸線32の原点36は、長手方向軸線32と基部26
との交点であって、代表的には基部26の足跡の中にあ
る。さらに詳しくは、原点36は基部26の最小外接円の中
心である。

突起22の原点36が発見された後、この原点36は、突起
22の輪郭を決定するために使用される。側面とは、軸部
28の長手方向軸線32、特に原点36を通る垂線に向かっ
て、基層24の面に対して平行に見た方向をいう。突起22
の輪郭とは、下記のような２つの側面の一方、すなわ
ち、突起22の最大横方向突出部38が見られる側面の一方
をいう。横方向突出部とは、軸部28の原点36から突起22
の横方向に最も離れた基層24の面に対する点まで基層24
の面に平行に取られた距離である。

当業者には明らかなように、最大横方向突出部38は、
原点36から軸部28または係合手段30の外側縁までの突出
部である。横方向突出部38を最大限にする突起22の側面
は、この突起22の輪郭である。また当業者には明らかな
ように、ファスナーシステム20が下記の工程によって製
造される際に、最大横方向突出部38は、一般に機械方向
に配向され、従って輪郭は一般に機械方向に直交するク
ロス機械方向に配向される。側面図は突起22の輪郭の１
つである。また。当業者には明らかなように、図示の輪
郭から180゜反対側のもう１つの輪郭がある（この場合
最大横方向突出部38は観察者から左側に見える）。これ
らの輪郭は下記の工程およびその使用に適している。

突起22の係合手段30は、軸部28より長い横方向突出部
38を有する事ができ、またはその逆とする事ができる。
係合手段30は、巻き込んだ形状を有し、基層24の基部26
またはこの基部26から横方向に離間した箇所に長手方向
に近接する事ができる。

係合手段30は、基層24の面に対して内抱角θを成す。
この場合、内抱角θとは、突起22を輪郭において見た
時、基部26の原点36を通る基層24に対する垂線と係合手
段30の先端を通る長手方向軸線32の延長との成す矢印方
向の角度をいう。長手方向軸線32の延長とは、長手方向
軸線32が係合手段30の先端の角度で延長された場合の長
手方向軸線32の仮想延長線をいう。

種々の内抱角θを下記の表１の各列について説明す
る。

内抱角θが増大するに従って、すなわち基層24の面に
対する垂線から離れるに従って、係合手段が受け面のス
トランドまたは繊維を捕まえる事が困難になる事は理解
される。しかし、比較的大きな内抱角θを有する係合手
段30の中に巻き込まれたストランドは使用中に係合手段
30から離れる可能性が少ない。

下記に説明する実施態様のいずれにおいても、係合手
段30は、約270゜より大きく360゜より小さい内抱角を有
する。好ましくは約270゜である。

係合手段30の内抱角θは、約180゜より実質的に大で
あれば係合手段30は巻き込み部分31を有する。ここで、
巻き込み部分31とは、約180゜より実質的に大きなき内
抱角θをもって延長された係合手段30の部分をいう。従
って、係合手段30が約180゜の内抱角θを有するように
切られていれば、巻き込み部分31は、切取り面と先端34
との間の部分である。また、巻き込み部分31は横方向に
軸部28の方にも向けられるが、この巻き込み部分31は、
必ずしも原点36を通る垂線の方に向けられる必要のない
事は明らかである。

第２図に示す突起22は、約270゜の内抱角θを成す係
合手段30を有する実施態様である。第３図に示す突起22
は、約315゜の内抱角θを成す係合手段30を有する実施
態様である。第４図に示す突起22は、約280゜の内抱角
θを成す係合手段30を有する実施態様である。

本発明のファスナーシステム20の突起22は、プラスチ
ック、特に熱可塑性プラスチックを含む業界公知の任意
の素材によって作る事ができる。特にファスナーシステ
ム20が、下記の工程によって製造される場合には、熱可
塑性ホットメルト接着剤が特に適当である。ポリエステ
ルおよびポリアミドのホットメルト接着剤が特に好適で
ある事が発見された。Bositik Company of Middleton,M
assachussettsからモデルNo.7199で市販されているポリ
エステルホットメルト接着剤が適当であることが発見さ
れた。イリノイス、Henkel Company of Kandakeeから商
標Macromeit 6300で市販されているポリアミドホット
メルト接着剤も好適である事が発見された。

第４図に示すファスナーシステム20では、突起22は、
第１セグメント30aの遠位端が第２セグメント30bに結合
され、第２セグメント30bは第１セグメント30aに対して
長手方向に基層24に向かって延在する。第２セグメント
30bは、基板の面から長手方向に離間するように突出す
る事もできるが、基層24の面に向かって長手方向に突出
する事が好ましい。第２セグメント30bの遠位端は、巻
き込み第３セグメント30cに結合され、第３セグメント3
0cは逆に軸部28に向かって横方向に突出し、第３セグメ
ント30cの先端34は、前記第２セグメント30bに結合した
端部よりも原点36を通る垂線に横方向に近く配置され
る。３本のセグメント30a,30b,30cの間に自由スペース
が画成される。自由スペースから基層24の面に向かって
垂直に延在する長手方向突出部は、セグメント30a,30b,
30cの特に基層24の面に近いセグメントを含む。この場
合、自由スペースとは、基層24の面に対して平行でな
く、好ましくは大体に垂直であって突起22の係合手段30
によって少なくとも部分的に包囲される面を含むスペー
スをいう。

当業者には明らかなように、鋭い不連続部またはその
他の応力発生部分を有していない突起22が一般に好まし
い。従って第４図に示すセグメント構造も図示の構造よ
りは円弧状に形成する事ができる。

本発明の構造の開口部または局所的弾性変形部分によ
って、係合手段30を受け面の中に入らせる事ができ、開
口部または変形区域の間に介在する受け面のストランド
（または非変形材料）は使用者が希望するまで、または
なんらかの引き裂き力または剪断力がファスナーシステ
ム20に加えられるまでは、ファスナーシステム20の離脱
または解除を防止する。受け面は平坦面とし、または湾
曲面とする事ができる。

少なくとも１つの係合手段30が受け面の中に進入する
ようにストランドまたは繊維間の開口サイズが設定さ
れ、またはストランドが係合手段30によって捕捉される
サイズであれば、これらのストランドまたは繊維を有す
る受け面を相補的受け面と言う。少なくとも１つの係合
手段30が受け面に対して局所的変形を生じ、この変形が
受け面からのファスナーシステム20の除去または分離に
抵抗するならば、この局所変形性受け面を相補的受け面
と言う。適当な受け面はニューハンプシャー、マンチェ
スター、ベルクロUSAによって販売される網状フォー
ム、織布、不織布、およびステッチボンドループ材料を
含む。特に適当な受け面はサウスカロライナ、スパータ
ンバーグ、ミリケン社から市販されるステッチボンドフ
ァブリックNo.970026である。

再び、第２図について述べれば、自由スペースは、係
合手段30の最小横方向寸法40と最小長手方向サイズ42と
を画成する。この場合、最小長手方向寸法とはストラン
ドまたは繊維が自由スペースの中に入る際に通過しなけ
ればならない基層24の面に対して垂直な最短距離であ
る。係合手段30が長手方向に基層24の面に向かって突出
する場合、最小長手方向寸法42は、基層24の面と係合手
段30との間にある。係合手段30が基層24の面から長手方
向に離間する方向に突出したセグメントを有すれば、最
小長手方向寸法42は、係合手段30のセグメントの間にあ
る。図示の実施態様および受け面について、約0.2mm〜
約0.8mm（0.008〜0.03インチ）の最小長手方向寸法42の
係合手段30を有する突起22が適当である。

同様に、最小横方向寸法は、受け面のストランドまた
は繊維が自由スペースの中に入るために通らなければな
らない基層24の面に対して平行な最短間隔である。前記
受け面の各実施態様において、約0.2mm−約0.8mm（0.00
8−0.03インチ）の最小横方向寸法40を有する係合手段3
0を備えた突起22が適当である。図示のすべての突起22
は最小横方向寸法40より長い最小長手方向寸法42を有す
る。

製造工程 本発明によるファスナーシステム20は、改修グラビア
印刷工程を使用して製造する事ができる。グラビア印刷
は、米国特許第4,643,130号に記載された業界公知の技
術であって、この特許を引例として加える。

第５図において、２つのロール、すなわち印刷ロール
72とバッキングロール74との間のニップ点70に基層24を
通過させる。これらロール72と74は、基層24の面に対し
て大体平行に配置された相互に平行な中心線を有する。
ロール72,74は、それぞれの中心線回りに回転させら
れ、ニップ点70において大きさおよび方向において大体
同等の表面速度を有する。所望ならば、両方のロール7
2,74を外部駆動装置（図示されず）によって駆動し、あ
るいは一方のロールを外部駆動装置によって駆動し第２
ロールを第１ロールと摩擦係合によって駆動する事がで
きる。約1500ワットの出力を有する交流モータが十分な
駆動力を与える。これらのロール72,74は、その回転に
よって、基層24の上に突起22を付着させる付着手段を作
動する。

付着手段は、液状の突起22の材料の温度に耐え、機械
方向およびクロス機械方向における突起22相互間の実質
的に均一なピッチを生じ、また列中の突起22の所望の密
度を生じなければならない。この付着手段は、基部26の
種々の直径と軸部28の種々の高さを有する突起22を形成
する事ができなければならない。印刷ロール72は、好ま
しい製造工程に従って基層24の上に所望パタンに突起22
を付着させる付着手段を成す。ここで、付着手段とは、
液状突起材料をそのストックから基層24に対してそれぞ
れの突起22に対応する量づつ転送する手段をいう。付着
とは突起材料を基層24の上に転送してそれぞれの突起22
に対応するユニットとして配量形成する事をいう。

基層24の上に突起材料を付着させる適当な付着手段
は、印刷ロール74に備えられた一連のセル列76である。
この場合、セルとは、突起材料をそのタンクから基層24
に転送し基層24上に個別にユニットとして付着させるキ
ャビテイまたはその他の印刷ロール72の要素をいう。

印刷ロール72の表面におけるセル76の断面は基部26の
所望の断面に実質的に等しくなければならない。セル76
の深さは突起22の長手方向長さ、さらに詳しくは基部26
から最高レベルの点またはセグメントまでの垂直距離を
決定する。しかし、セル76の深さがその直径の約70％を
超えた場合、突起22の長手方向サイズは一般に一定に留
まる。これは液状突起材料の必ずしも全部がセル76から
押し出されて基層24の上に付着させられないからであ
る。突起22の液状材料の表面張力と粘度の故にその一部
がセル76の中に残って、基層24に対して転送されない。

前記の実施態様において、直径の約50％〜約70％の深
さを有する円筒形の盲穴型セル76が適当である。所望な
らばセル76は、化学的エッチングなどの通常の製造工程
に対応するように幾分切頭円錐形を成す事ができる。

盲穴型セル76が切頭円錐形であれば、セル76のテーパ
の内抱角は、軸部28の好ましいテーパを生じるために約
45゜以下でなければならない。テーパがこれより大きな
内抱角を有すれば、過度に大きなテーパを有する突起22
が得られる。テーパの内抱角が過度に小さく、あるいは
セル76が円筒形であれば、全体として均一断面の軸部28
が得られ、高い応力区域が生じる。約45゜のテーパ角度
と、ロール外周面における約0.89mm〜約1.22mm（0.035
−0.048インチ）の直径と、約0.25mm〜約0.51mm（0.01
−0.02インチ）の深さを有するセル76が適当な突起22を
生じる。

印刷ロール72とバッキングロール74は、それぞれの中
心線を結ぶ線において相互に圧縮されて、接着剤をセル
76から基層24の上に押しだし、またバッキングロールが
外部から駆動されない場合にはこれを駆動する程度に摩
擦係合しなければならない。バッキングロール74は、突
起材料が印刷ロール72から基層24の上に配置される際
に、この材料のクッションを成すように、印刷ロール72
より幾分柔らかで可撓性である事が好ましい。ショアＡ
硬度約40〜約60を有するゴム被覆を備えたバッキングロ
ール74が適当である。機械方向に約6.4mm−約12.7mm
（0.25−0.50インチ）の刷りの得られる応力をもって上
下のロール72,74が相互に圧着される。この場合、刷り
とは基層24がニップ74を通過する際に、この基層に対し
て接触する柔らかいロールの接触面積をいう。

印刷ロール72の温度は厳格ではないが、好ましくは、
突起材料のタンクから基層24上に転送する間に、突起材
料の固化を防止する程度に印刷ロール72を加熱する。一
般に、突起材料のタンク中の温度に近い表面温度が望ま
しい。約197℃のプリントロール表面温度が適当である
事が発見された。

基層24が突起22材料から転送される熱によって悪い影
響を受ける場合、チルロールが必要な事である。チルロ
ールが所望ならば、このチルロールを業界公知の手段に
よってバッキングロール74の中に装着する事ができる。
ポリプロピレンまたはポリエチレンを使用する場合、こ
のような構造がしばしば必要である。

各突起22を形成する材料は、突起22を基層24に付着さ
せるに適した温度を加えるタンクの中に保持しなければ
ならない。代表的には、材料の融点より少し高い温度が
望ましい。材料が全部液状であれば、その材料は融点ま
たはこれ以上にあると見なされる。突起22の材料が過度
に高い温度に保持されれば、この材料は十分に粘性でな
く、機械方向において隣接の突起22と横方向に連結した
係合手段30を生じる傾向がある。材料温度が非常に熱い
と突起22は小さな幾分球形の塊状を成し、係合手段30が
形成されない。逆に、タンク温度が低すぎると、材料は
タンクから付着手段76に転送されず、あるいはその後に
付着手段76から基層24に対して所望の列またはパタンを
成して適当に転送されない。また突起材料タンクは材料
に対して均一なクロスマシン方向の温度プロフィルを与
え、付着手段76と連通し、また材料が不足した時に簡単
に充填させる事ができなければならない。

適当な材料タンクはトラフ80であって、このトラフ80
はセル76を有する印刷ロールのクロス機械サイズ部分と
同延長であって、この部分に隣接する。またトラフ80
は、閉じた底部と外側面と端部とを有する。トラフの上
端は必要に応じて開閉する事ができる。トラフの内側面
は開放されて、液状材料を印刷ロール72の外周と自由に
接触させるように連通する。

タンクは、突起材料を液状に適当温度に保持するよう
に外部から公知手段（図示されず）によって加熱され
る。好ましい加熱温度は、融点以上であるが、粘弾性の
著しい損失を生じる温度以下とする。所望ならば、トラ
フ80内部の液状材料の均質性と均一な温度分布を保証す
るため、この材料を混合しまたは循環させる事ができ
る。

トラフ80の底部にドクタブレート82が並置される。こ
のドクタブレード82は印刷ロール72に加えられる突起材
料の量を制御する。印刷ロール72が回転される間に、ド
クタブレード82とトラフ80は静止させられ、ドクタブレ
ードによってロール72の外周面を拭き、セル76の中に入
らない突起材料をロール72の表面から拭き取ってこの材
料を循環させる。このような構造により、印刷ロール72
の外周面上のセル76のゼオメトリによって、突起材料は
セル76から基層24に対して所望の列を成して付着され
る。第７図に示すように、ドクタブレードは、好ましく
は水平面に、特に印刷ロール72の水平方向頂点に配置さ
れ、この頂点はニップ70の上流に配置される。

突起22が基層24上に付着された後に、突起22をファス
ナーシステム20の係合手段30とモイルとに分割する分割
手段78によって、印刷ロール72とそのセル76から分離さ
れる。この場合、モイルとは突起22から切断されてファ
スナーシステム20の一部を成さない材料をいう。

切断手段78は、係合手段30の種々のサイズの突起22と
横方向突出部38に対応して突起列のクロス機械方向に均
一性を生じるように調整可能でなければならない。切断
手段とは、ファスナーシステム20からモイルを長手方向
に切断する任意の手段をいう。切断とは、前記のように
ファスナーシステム20からモイルを分離する動作を言
う。切断手段78は清浄で、錆または酸化を生じる事な
く、突起22に対して腐食物または汚染物（モイル材料な
ど）を与えないものでなけばならない。適当な切断手段
は、ロール72,74に対して平行に配置され、固化した突
起22の最高レベルから基層24までの垂直間隔より多少大
きな間隔をもって基層24から離間される。

好ましくは、ワイヤ78は、このワイヤ上の溶融突起材
料の形成を防止するように、また突起材料が加熱源から
出て切断されるまでの間に生じる突起材料の冷却度に対
応するように、また係合手段30の横方向延伸を促進する
ように電気的に加熱される。また切断手段78の加熱は、
実質的に均一なゼオメトリを有する突起22の列が生じる
ように、クロス機械方向に均一な温度分布を生じなけれ
ばならない。

一般に、突起材料温度が上昇するに従って、ワイヤ78
の温度を相対的に低くする事ができる。また基層24の速
度が低下する際に、それぞれ突起22とモイルの切断に際
して生じる冷却頻度が低くなり、同一温度で比較的低い
電力でワイヤ78を加熱する事ができる。ワイヤ78の温度
が上昇するに従って、全体的に短い軸部28を有する突起
22が形成される。逆に、ワイヤ78の温度が低下するに従
って、軸部28の長さと係合手段30の長さが増大する。切
断手段78が突起22を切断する際に切断手段78が実際に突
起22に接触する必要はない。突起22は切断手段78からの
放射熱によって切断される。

この実施態様において、約343℃〜約416℃に加熱され
た直径約0.51mm（0.02インチ）の円形断面のニッケル−
クロムワイヤが適当である事が発見された。加熱された
ワイヤ78の代わりに、ナイフ、レーザ切断またはその他
の切断手段78を使用する事ができる。

切断手段78は、突起22がモイルから切断される前に突
起材料の延伸が生じるような位置に配置される事が重要
である。切断手段78が基層24の面からあまりに遠く配置
されると、突起材料が切断手段78の下方を通過して切断
手段78によって捕捉されず、基層24または隣接の突起22
から適当に離間されていない非常に長い係合手段30を形
成する。逆に、切断手段78が基層24の面に近すぎる位置
に配置されれば、切断手段78が軸部28を切断し、係合手
段30が形成されない。

ニップ点70から機械方向に14mm−22mm（0.56−0.88イ
ンチ）、好ましくは約18mm（0.72インチ）、バッキング
ロール74から放射方向外側に約4.8mm−7.9mm（0.19−0.
31インチ）好ましくは約6.4mm（0.25インチ）に、また
印刷ロール72から放射方向外側に約1.5mm−4.8mm（0.06
−0.19インチ）、好ましくは約3.3mm（0.13インチ）に
配置されたワイヤ切断手段78は本発明の製造工程におい
て適当配置されている。

作動に際して、基層24はセル76に対して第１方向に移
動させられる。さらに詳しくは、基層24はニップ70を通
して、好ましくは巻き取りロール（図示されず）によっ
て引っ張られる。これによって突起22の配置のために基
層24の清浄区域を提出し、またすでに突起22を付着され
た基層24の部分を避ける事ができる。基層24がニップ70
を通過する際の主移動方向に対して平行な方向を機械方
向と呼ぶ。この機械方向は第７図において矢印75で示さ
れ、印刷ロール72とバッキングロール74の中心線に対し
て大体直交する。この機械方向に対して直交し基層24の
面に対して平行の方向をクロス機械方向と呼ぶ。

基層24はニップ70を通して、印刷ロール72、バッキン
グロール74の表面速度より約２％〜約10％の高い速度で
引き通される。これは突起材料を基層24の上に配置する
手段から突起22の切断手段78の付近までに基層24のシワ
寄せを最小限にするためである。基層24はニップ70を通
して、毎分約３〜約31メートル（10〜100フィート／
分）の第１速度で引っ張られる。

所望ならば、基層24をニップ70の面からバッキングロ
ール74に向かって、約35゜〜約55゜、好ましくは約45゜
の角度γに傾斜させる事ができる。これは突起材料の粘
弾性を利用して係合手段30を横方向および長手方向に適
当に配向させるためである。また、このような配置は、
突起材料をセル76から引出して突起22を印刷ロール72か
ら引き離す力を増大させる。またニップ70の面からの偏
向角度γの増大は、長い横方向突出部38を有する係合手
段30を生じるように弱いが確実な効果を示す。

突起材料をセル76から基層24の上に付着した後に、印
刷ロール72、バッキングロール74は、第７図において矢
印75に示す方向に回転を続ける。その結果、移動される
基層24とセル76とが相対的に離間する期間があり、この
切断前の期間に突起22の材料は基層24と印刷ロール72と
の間にブリッジを形成する。相対運動が続くに従って、
突起材料が延伸されて、切断され、突起22が印刷ロール
72のセル76から分離される。この場合、延伸とは線方向
の長さの増大をいい、この長さ増大部分がファスナーシ
ステム20の使用期間中実質的に不変となる事をいう。

前記のように、係合手段30を形成する工程の一部とし
て印刷ロール72から各突起22を切断する必要がある。突
起22は切断された時に、ファスナーシステム20に接続し
た遠位端の係合手段30と、印刷ロール72に接続して再使
用する事のできるモイル（図示されず）との２部分に長
手方向に分割される。突起22がモイルから分断された
時、突起が他の物体と接触する前にファスナーシステム
20を冷却させる。突起22の固化後に、基層24を必要に応
じて貯蔵ロールとして巻き取る事ができる。

製造工程のいくつかのパラメータが係合手段30の内抱
角θに影響する。例えば、加熱されたワイヤ78と基層24
との間隔が増大するに従って、一般に係合手段30の内抱
角θが比較的大になる。これは、係合手段30の長さ、特
に横方向突出部38が増大するに従って、より大きな内抱
角θが可能となるからである。また基層24とニップ70の
面との成す角度γが増大するに従って、比較的大きな内
抱角度θを有する係合手段30が形成される。これは突起
材料が固化する前の横方向延伸が比較的大きくなるから
である。また角度γが増大するに従って重力作用の横方
向成分が増大する。

逆に、付着される際の突起材料の温度が上昇するに従
って、比較的小さな内抱角度θを有する係合手段30が形
成される。これは、熱い材料は重力作用で基板に向かっ
て流れやすく、約180゜の内抱角度θを生じるからであ
る。しかし、突起材料が基層24の上に配置されている時
に係合手段30の冷却速度が増大されると、比較的大きな
内抱角度θが形成される。冷却速度に関連されるパラメ
ータは基層24の移動速度である。基層24が比較的高速で
移動されると、比較的小さな内抱角度θが生じる。これ
は、突起材料が切断手段78によって捕捉される前に冷却
する時間が少なくなるからである。

内抱角θが約270゜±40゜の係合手段30を有する突起2
2を製造する工程の非制限的例においては、トラフ80の
中に配置された突起材料が当業者には公知の手段によっ
て融点より少し高い温度まで加熱される。ポリエステル
樹脂のホットメルト接着剤が使用される場合、約177−1
93℃、好ましくは約186℃の材料温度が適当である事が
発見された。ポリアミド樹脂の場合、約193−213℃、好
ましくは約200℃の温度が適当である。厚さ約0.008−約
0.15mm（0.003−0.006インチ）の片面漂白クラフト紙基
層24がホットメルト接着剤突起22について効果的であ
る。突起22はこのクラフト紙基層24の漂白側に接合され
る。

この実施例においては、機械方向およびクロス機械方
向においてcm当り約５のセル76（インチ当り13のセル7
6）のセル列を有し、平方cm当り約26のセル76（平方イ
ンチ当り169のセル76）を有する印刷ロール72が適当で
ある。

このようなグリッド密度は、直径約1.1mm（0.045イン
チ）で深さ約0.76mm（0.030インチ）のセル76を備えた
直径約16cm（6.3インチ）の印刷ロール72について使用
される事が望ましい。直径約15.2cm（6.0インチ）を有
し垂直に整列されたバッキングロール74が前記の印刷ロ
ール72と共によく作動する事が発見された。基層24の移
動速度は3.0m/分（10フィート／分）である。

ニップ点70から機械方向に約18.2mm（0.72インチ）、
印刷ロール72から放射方向外側に約0.3mm（0.13イン
チ）、またバッキングロール74から放射方向外側に約6.
35mm（0.025インチ）に配置された直径約0.51mm（0.02
インチ）のニッケル−クロムワイヤ78が約382℃の温度
に加熱される。このような操作によって製造されたファ
スナーシステム20は実質的に第１図のものと類似であっ
て、このファスナーシステム20を下記の用途の製品の中
に合体させる事ができる。

特定の理論に拘束されるのではないが、係合手段30の
ゼオメトリは突起22の示差冷却によって決定されると思
われる。突起22の後端46は切断手段78から出る熱から遮
蔽され断熱される。逆に、突起22の先端42はこの熱に対
して直接露出され、先端42は後端46よりもゆっくりと冷
却する。このような示差冷却速度により、先端42は延伸
され、後端46が相対的に収縮される。このような示差冷
却速度が増大するに従って、比較的長い係合手段が形成
され、比較的大きな内抱角θを生じる。

また理論に拘束されるのではないが、係合手段30の円
弧状およびカール状は突起22の材料の冷却に際して生じ
る応力差によるものと思われる。突起22の中心軸線上方
の材料がある程度引っ張られるのに対して、中心軸線下
方の材料が圧縮されるものと思われる。このような示差
応力が中心軸線の両側の材料の一方を押し他方を引っ張
って、突起材料の冷却中に係合手段30の横方向配向とゼ
オメトリとを偏向させる。

所望ならば、比較的小さい突起22（図示されず）を有
するファスナーシステム20を印刷ロール72の自然パタン
を形成する事によって製造する事ができる。この場合、
自然パタンとは、セル76を配置する事なく、その代わり
に付着手段76として印刷ロール72の表面を利用する事に
よって得られた突起22の列をいう。すなわち、突起22の
パタンはドクターブレード82と印刷ロール72との間隙に
よって形成され、またある程度印刷ロール72の表面仕上
げによって形成される。

ドクターブレード82は、印刷ロール72から約0.03mm−
約0.08mm（0.001−0.003インチ）の放射方向間隙を成す
ように調節されなければならない。自然パタンを作るた
めには、印刷ロール72の表面から出た非常に小さな突起
22によって網状フォーム受け面を成す。この受け面はス
トランドおよびストランドとその間の開口を有しない
が、ファスナーシステム20の分離に抵抗する局所的弾性
変形を生じる。

本発明のファスナーシステム20は、業界公知の成形技
術によって製造する事もできる。例えば、米国特許第4,
056,593号に記載の方法によって製造する事ができ、こ
れを引例として加える。この特許によれば、ファスナー
システム20の所望の形状に対応する断面のダイスからス
トリップ材料を押し出す事によってファスナーシステム
20を製造する。つぎこのストリップを横方向に切って切
欠きを形成して、類似形状の突起要素を形成する。

本発明によるファスナーシステム20を製造するため
に、米国特許第4,462,784号に示す製造工程を使用する
事ができる。これを引例として加える。この特許におい
てはキャビティと呼ばれる外周面オリフィスを備えた回
転ホイールを使用して連続成形を実施する。これらのキ
ャビテイは所望の仕上がり製品の形状に対して相補的で
ある。オリフイスからプラスチックを押しだし、キャビ
テイを充填し、その中で固化させる。成形後に、成形品
の特定の部分を選択的に延伸する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるファスナーシステムの斜視図、第
２図は本発明によるファスナーシステムの内抱角が約27
0゜の係合手段を有する突起の側面図、第３図は本発明
によるファスナーシステムの内抱角が約約315゜の係合
手段を有する突起の側面図、第４図は本発明によるファ
スナーシステムの第１セグメントと第２セグメントと巻
き込み第３セグメントの係合手段を有する突起の側面
図、第５図は本発明のファスナーシステムに使用される
製造装置の側面図である。 20……ファスナーシステム、24……基層、28……軸部、
30……係合手段、30a,30b,30c……セグメント、31……
巻き込み部分、32……軸線、36……原点、38……横方向
突出部、θ……内抱角。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭48−22768（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭62−27140（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A44B 18/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相補的受け面に取り付けられるファスナー
   システムにおいて、 前記ファスナーシステムは、可撓性材料のシートを有す
   る基層と、熱可塑性ホットメルト接着材料で形成され基
   層に結合された複数の突起とを有し、 前記各突起は、 ａ） 突起が基部で基層に結合されるように突起の基層
   への取り付け面を有する基部と、 ｂ） 近位端と遠位端とを有し近位端が基部に連結され
   基部および基層から長手方向外方に突出する軸部と、 ｃ） 巻き込み部を有し係合手段と相補的受け面との間
   で機械的係合するようにファスナーシステムを相補的受
   け面に固定するための係合手段とを有し、 前記係合手段は、係合手段が軸部の外縁を越えて放射方
   向外方かつ基層から離れて突出するように軸部の遠位端
   に結合され、 前記巻き込み部は、先端で終わる遠位端を有し、係合手
   段が自由スペースを画成しかつ約270度と約360度の間の
   内抱角度を形成するように軸部方向横方向を向き、 前記突起は、基部の中心の原点から横方向長手方に軸部
   の遠位端を通り係合手段の先端に達する仮想線を備えた
   長手方向軸線を有し、上記長手方向軸線の延長部は前記
   巻き込み部の先端を越えて形成され、 前記基層は、前記長手方向軸線の原点を通る垂直面を有
   し、 前記内抱角度は、前記巻き込み部の先端を通る長手方向
   軸線の延長部とこの長手方向軸線の原点を通る基層の垂
   直面と間の角度として測定されることを特徴とするファ
   スナーシステム。
2. 【請求項２】軸部は、基層から長手方向外方向に垂直で
   なく突出することを特徴とする請求項１に記載のファス
   ナーシステム。
3. 【請求項３】突起は、ほぼ弓形をなしていることを特徴
   とする請求項１に記載のファスナーシステム。
4. 【請求項４】軸部は、基層から長手方向外方向に垂直で
   なく突出することを特徴とする請求項３に記載のファス
   ナーシステム。
5. 【請求項５】巻き込み部の内抱角度は、270度と310度の
   間の角度であることを特徴とする請求項１に記載のファ
   スナーシステム。
6. 【請求項６】熱可塑性ホットメルト接着材料はポリエス
   テルホットメルト接着剤であることを特徴とする請求項
   １に記載のファスナーシステム。
7. 【請求項７】係合手段は、約0.2mm乃至約0.8mmの最小長
   手方向寸法と約0.2mm乃至約0.8mmの最小横方向寸法とを
   有することを特徴とする請求項１に記載のファスナーシ
   ステム。
8. 【請求項８】熱可塑性ホットメルト接着材料はポリエス
   テルホットメルト接着剤であることを特徴とする請求項
   ３に記載のファスナーシステム。
9. 【請求項９】軸部は、遠位端方向に先細りしていること
   を特徴とする請求項１に記載のファスナーシステム。