KR100195586B1 - 기계식 파스너용 버섯형 훅 스트립 및 그 제조방법 - Google Patents

기계식 파스너용 버섯형 훅 스트립 및 그 제조방법 Download PDF

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케이. 네스트가드 수잔
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스프레이그 로버트 월터
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Abstract

훅-루우프 파스너용 버섯형 훅 스트립은 열가소성수지의 신축성 배면과, 상기 배면과 일체로 구성되고 상기 배면의 최소한 한 표면 이상을 가로질러 열을 지어 분포되고 버섯형 헤드를 갖는 직립 스템을 구비한다. 상기 스템은 복굴절 값이 최소한 0.001 이상인 분자 방향성을 가진다. 버섯형 훅 스트립은 냉각된 수지가 분자 방향성을 가지도록 공동을 진공상태와 냉각시키는 동안 원통형 모울드의 공동속으로 수지를 연속적으로 주사시켜 생산할 수 있으며, 그 결과 상기 스템은 뛰어난 경도, 내구성, 인장력 및 신축력을 가진다.

Description

[발명의 명칭]
기계식 파스너용 버섯형 훅 스트립 및 그 제조 방법
[발명의 배경]
[발명의 영역]
본 발명은 훅과 루프를 이용하는 파스터(hook-and-loop fastener; 이하, 훅-앤드'루프 파스터라 함)와 같은 기계식 파스너에 관한 것으로서, 구체적으로 말하자면 의류, 즉 기저귀나 환자복과 같은 1회용 의류를 탈착 가능하게 채울 수 있는 버섯형 훅이 형성된 스트립(hook strip)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 훅과 루프를 모두 구비하는 암수 동체형의 버섯형 기계식 파스너에 관한 것이다.
[종래의 기술]
널리 사용되는 의류용 파스너로는 현재 벨크로 유에스에이사(Velcro USA Inc. )에서 판매되는 벨크로(VELCRO; 상표명)와 쓰리엠사(3M Co.)에서 판매되는 스카치메이트(SCOTCHMATE; 상표명)와 같은 훅-앤드-루프 파스너(hook-and-loop fas tener)가 사용되고 있다. 미국 특허 제2,717,437호 및 제3,009,235호〔양특허의 발명자는 드메스트랄(DeMestral)임]에 교시된 바와 같이, 훅 스트립은 직립형 나일론 루프 파일(nylon loop pile)로 이루어진 특수한 날실(warp)로 제조할 수 있다. 루프 각각의 레그(leg)중 하나는 절단되어 단부 개방 훅을 형성하는데, 이 훅은 체결 요소로서 기능할 수 있다.
아메리칸 벨크로사(American Velcro Inc.)의 미국 특허 제3,594,865호〔발명자, 어브(Erb)〕에는 훅-앤드-루프 파스너의 훅 스트립을 제작하기 위한 사출 성형법이 개시되어 있다. 다시 말하면, 상기 방법은 미국 특허 제2,717,437호 및 제3,009,235호에서 요구되는 직조법의 생산 속도보다 빠르다. 상기 미국 특허 제3,594,865호에 개시된 방법은 다수의 얇은 와이어 다이로 이루어진 폐루프(closed loop)를 이용한다. 와이어 다이가 진공 상태에 의해 탈기되면, 폐루프를 압출기에 통과시킨다. 이 때, 용융 상태의 나일론과 같은 가소성 물질이 다이에 의하여 가압되어 섬유질 웨브가 다이 바로 하방에 주입된다. 다이가 압출기로부터 빠져나온 이후에, 다이 표면에 있는 여분의 수지를 벗겨내면, 탄성 훅이 남게된다. 이러한 훅은 다이에서 캠 운동 방식으로 점진적으로 빠지면서 후방으로 반동하여, 가소성 물질이 주입된 섬유질 웨브로부터 돌출하는 질서 정연한 훅 어레이가 제공된다. 섬유질 웨브를 사용하는 대신에, 와이어 다이 후방에 공간이 형성되도록 상기 장치를 개조할 수 있다. 용융 상태의 가소성 물질이 상기 공간까지 유동하여, 전체가 가소성 물질로 이루어진, 훅용 배면을 형성한다. 어브의 또 다른 미국 특허 제3,594,863호에는 이와 유사한 훅지지 스트립 제조 장치가 개시되어 있다. 이러한 어브 특허에도 불구하고 현재 판매중인 벨크로형 훅-앤드-루프 파스너용 훅 스트립은 주로 직조법으로 만들어지고 있다.
훅 스트립을 연속적으로 성형하기 위한 다른 방법은 미즈인(Meazin) 등의 미국 특허 제3,762,000호에 개시되어 있다.
하마노(Hamano)의 미국 특허 제3,718,725호에 있어서, 훅-앤드-루프 파스너의 훅 스트립은 규칙적으로 정렬된 직립형 루프가 있는 직물로부터 제조한다. 다수 열의 루프에 봉을 삽입하여 그 직립 상태를 유지한 이후에, 가압판이나 롤러를 이동하여 각각의 상단부를 가열 용융하고 나서 각각의 자유 용융단부를 가압함으로써 훅-앤드-루프 파스너의 루프 스트립과 상호 결합할 수 있는 너브(knob)나 헤드가 형성된다. 너브 또는 헤드는 버섯 모양을 가지기 때문에, 이러한 유형의 훅 파스너를 버섯형이라 부른다.
훅-앤드-루프 파스너의 훅 스트립은 이와 결합하는 루프 스트립과 함께 판매되는 것이 일반적이지만, 훅 스트립은 훅에 의해 쉽게 관통될 수 있는 직물에 탈착 가능하게 체결시키기 위해 단독으로 사용될 수 있다. 버섯형 훅 스트립은 이와 같은 용도에 특히 적합하다. 예컨대, 벗서형 훅 스트립은 버랩(burlap), 테리천 및 트리코트(tricot)와 탈착 가능하게 체결되도록 설계될 수 있다.
종종 버섯형 기계식 파스너는 두 개의 훅 스트립을 사용하여 두 물품을 체결시킬 수 있도록 설계되며, 그 체결 방법은 물품 각각에 개별 스트립을 부착시킨 다음 두 스트립을 서로 맞물리게 함으로써 이루어진다. 이와 같은 버섯형 기계식 파스너는 피어슨(Pearson)의 미국 특허 제3,192,589호에 개시되어 있으며, 이 파스너는 헤드형 스터드가 서로 맞물렸을 때 암수 양자의 모든 특성을 가지기 때문에 암수 동체형이라고 불린다. 퍼어슨식 파스너는 헤드가 없는 일체형 스터드가 돌출된 기부를 성형시킨 후 스터드의 선단부를 가열 연화시킴으로써 제조할 수 있다.
칼러버그(kalleberg)의 미국 특허 제4,290,174호에 개시된 암수 동체형 버섯형 기계식 파스너는 가요성과 탄성을 갖는 U형 모노필라멘트로 제조된다. 모노필라멘트 각각의 만곡부는 두 개의 스템이 표면에서 수직하게 돌출하도록 가요성 접착층내에 매립되어 있다. 스템 각각의 상단에는 버섯형 헤드가 존재한다. 상기 스템들은 양호하게는 실질적으로 균일한 간격과 동일한 길이로 이격되어 있다. 인접한 헤드간의 간격이 그 헤드의 직경보다 더 적고 맞물림에 요구되는 최소 간격일 때 분리력이 최대가 된다. 모노필라멘트는 종방향으로 배향된 폴리올레핀이 좋으며, 접착층은 모노필라멘트가 접착층에 가열 융착될 수 있도록 폴리올레핀이 좋다.
카이서(Kayser) 등의 미국 특허 제3,408,705호에는 여러 형태의 버섯 헤드를 구비한 버섯형 기계식 파스너가 개시되어 있다.
[발명의 요약]
본 발명은 훅-앤드-루프 파스너와 같은 기계식 파스너용의 버섯용 훅 스트립을 제공하는 것으로써, 이 훅 스트립은 제작비가 더 저렴하면서도 종래의 버섯형 훅 스트립의 장점을 모두 제공한다. 종래의 버섯형 훅 스트립처럼 본 발명에 의한 훅 스트립도 루프 스트립과 함께 사용되거나 또는 훅에 의해 관통될 수 있는 직물에 직접 체결될 수 있다.
본 발명의 또 하나의 특징에 있어서, 버섯형 훅간의 간격은 훅 스트립의 두 피이스가 서로 맞물리는 기계식 파스너를 제공할 수 있도록 구성될 수 있다.
간단히 요약하면, 본 발명에 따른 신규한 버섯형 훅 스트립은 열가소성 수지로 이루어진 균질한 배면과, 이 배면과 일체로 구성되고 그 배면의 하나 이상의 표면을 가로질러 분포되고 각개 버섯 헤드를 구비한 직립 스템 어레이를 포함하며, 상기 스템들은 복굴절 값이 0.001 이상인 분자 배향을 가진다. 이와 대조적으로, 전술한 칼러버그식 특허에 의한 버섯형 훅 스트립의 배면은 모노필라멘트와 배면의 화학적 조성이 동일하고, 이들이 서로 융착되어 있을 때라도 모노필라멘트의 만입부 때문에 균질하지 못하다.
본 발명에 따른 버섯형 훅 스트립의 제조 방법은 직립 스템 어레이의 네거티브(negative of an array of upstanding stems)인 공동이 형성되어 있는 것을 제외하고는 원통형인 몰드를 사용한다. 본 발명에 따른 방법은
a) 몰드를 그 축을 중심으로 회전시키는 단계와, b) 연속적으로 상기 공동을 탈기시키는 단계와, c) 용융된 분자 배향성 열가소성 수지를 공동을 채우고도 남을 정도의 양으로 탈기된 공동내에 연속적으로 사출하여 공동을 덮어 수지층을 형성하는 단계와, d) 상기 용융 수지가 공동을 채우면서 분자 배향되도록, 탈기된 공동의 벽면에서 몰드를 연속적으로 냉각시키는 단계와, e) 사출된 수지를 응고시키는 단계와, f) 응고된 수지층을 배면과 일체형 직립 스템 어레이로서 몰드로부터 연속적으로 벗겨내는 단계, 그리고 g) 상기 스템의 선단부를 변형시켜, 상기 배면 반대편의 스템의 단부에 버섯형 헤드를 형성하는 단계를 포함한다.
각 공동의 단부가 폐쇄되었을 때, 탈기시키는 b) 단계는 진공을 인가하는 단계를 포함할 수 있기 때문에 c) 단계에서 사출된 수지는 각각의 공동을 실제적으로 채울 수 있으며, 그 공동 모두는 동일한 깊이를 가져야 한다.
각 공동의 내측단이 열렸을 때, c) 단계에서 사출된 수지는 상기 공동에서 배출될 수 있지만, 내측단에 진공을 인가함으로써 공동의 채워짐을 향상시킬 수 있다. 선택적으로는, 사출된 수지가 공동의 개방 단부의 뒤로 유동되는 경우, 돌출된 수지는 벗기는 f) 단계 이전에 공동의 단부에서 벗겨지기 때문에 공동의 깊이가 균일하면 균일한 높이를 지닌 스템을 생성하게 된다.
원하는 분자 배향을 얻기 위해, 공동의 벽들은 각 공동이 코어(core)를 계속 채우면서 사출된 수지가 벽을 따라 응고할 수 있는 온도로 냉각되어야 한다. 공동의 코어가 채워진 후에도 상기 냉각은 분자 배향을 유지하고 스템이 공동으로부터 당겨질 수 있도록 계속되어야 한다. 이어서, 재차 수지를 사출하기 전에 공동의 벽에 열을 가하는 것이 바람직하다.
공동은 f) 단계에서의 제거를 용이하게 실행하도록, 사출 방향으로 직경이 더 작게 테이퍼지도록 할 수 있다. 이 공동은 원형의 단면과 5 내지 15도의 드래프트(draft) 각을 가지는 것이 바람직하다. 상기 드래프트 각은 공동의 축과 그 공동의 벽 사이의 사잇각이다. 공동이 개방 단부인 경우, f) 단계는 진공을 극복할 필요가 없기 때문에 테이퍼링(tapering)은 현저하지 않다.
본 발명에 따른 훅 스트립의 스템은 0.001 이상의 복굴절치로 측정된 바와 같이 분자 배향되어 있기 때문에, 이와 같은 배향없이 얻을 수 있는 스템보다 강도 및 내구력 뿐만 아니라 인장 및 굽힘 강도가 현저히 더 크다. 이러한 성질 때문에 스템이 선단부에 열을 가하는 단계를 포함하는 변형시키는 g) 단계 동안 스템은 직립되어 유지된다. 스템의 분자 배향성 때문에, 가열에 의해 각 스템의 단부는 늘어져서 버섯형 헤드로 변형되는데, 이 버섯형 헤드는 맞물림을 향상시키는 매끈하고 대칭인 둥근 외면과 유지력을 향상시키는 실질적으로 평탄한 내면을 구비한다.
배향되지 않은 스템을 구비한 훅 스트립과 비교시, 본 발명에 따른 훅 스트립의 훅의 강도가 강화되어 분리시 파괴되는 경우가 감소된다. 본 발명에 따른 훅 스트립이 루프 스트립과 함께 사용되는 경우 강화된 훅의 강도에 의해 훅 스트립은 해제력하에서 루프보다 덜 파괴되는데, 이는 적어도 두가지 이유에 있어서 유리하게 기여한다. 우선, 파열된 루프는 파편을 남기지 않지만 파열된 훅은 그 파편을 생성시킨다. 더욱이, 루프 스트립은 통상적으로 단위 면적당 훅보다 훨씬 더 많은 루프를 포함하고 있기 때문에, 훅-앤드-루프 파스너가 쓸모없게 될 때까지 상당한 해제 횟수를 허용해준다.
본 발명에 따른 훅 스트립의 버섯형 헤드는 매끈하고 둥근 외면을 가져 사용자 친화적이며 부드러운 피부 마찰을 제공하기 때문에, 유아용 기저귀의 체결 수단으로서 더할 나위없이 적합하다. 이와 같은 용도에 사용된 스트립은 감압 접착성 기저귀 체결 수단의 유지력을 파괴하는 탤컴 파우더(talcum powder)에 영향을 받지 않게 된다.
비록 본 발명에 따른 훅 스트립의 스템은 단면이 원형인 것이 좋지만 직사각형 또는 육각형과 같은 다른 적절한 단면도 적합하다. 스템은 강도 및 강성을 향상시키고 또한 스템이 성형된 몰드로부터 쉽게 해제되도록, 그 기저부에 필렛(fillet)을 구비하면 좋다.
본 발명에 따른 훅 스트립이 훅-앤드-루프 체결에 사용되는 경우, 각각의 훅과 그들 간의 간격의 치수는 직물 및/또는 본 발명에 따른 훅 스트립과 함께 사용되는 루프의 세밀성에 의해 결정된다. 일반적으로, 훅은 양호하게는 0.5 내지 5mm, 더 양호하게 1 내지 3mm의 균일한 높이를 가지며, 0.5 내지 2.5mm의 실질적으로 균일한 중심간 간격을 갖는다. 특히, 훅 스트립과 맞물리도록 특별히 설계되지 않은 직물과 함께 사용되는 경우 훅의 높이가 클수록 더 우수한 체결이 이루어진다. 반면에, 더 짧은 훅은 얇은 형상을 제공하며, 본 발명에 따른 훅 스트립은 의류에 사용될 때 덜 거추장스럽게 된다.
대개의 용도에 있어서, 훅의 높이와 스템의 직경비는 주로 2:1 내지 10:1 내가 바람직하며, 각각의 버섯형 헤드의 직경과 스템의 직경비는 1.5:1 내지 3:1이 좋다. 실질적으로 직경비가 더 낮으면, 훅 스트립은 루프 스트립에 적절히 맞물리지 못하게 된다. 실질적으로 직경비가 높은 경우, 훅은 루프 스트립이나 본 발명에 따른 버섯형 스트립이 체결될 직물에 쉽게 뚫고 들어갈 수 없게 된다.
본 발명에 따른 스트립이 암수 동체형의 파스너로서 사용되는 경우, 상기 훅의 높이 대 직경비는 탈착을 강화하기 위해 전술한 비의 최고치를 선택하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 훅 스트립이 특히, 유아용 기저귀와 같은 훅-앤드-루프 파스너로 사용될 때, 부드러운 느낌을 주도록 전술한 비의 최저치에 가까운 것이 좋다. 의류에 사용할 때에는 낮은 형상이 종종 유용하다.
대부분의 훅-앤드-루프 스트립의 용도에 있어서, 본 발명에 따른 버섯형 훅 스트립의 훅은 주로 정사각형 또는 육각형으로 배열되어 훅 스트립의 전 영역에 걸쳐 실질적으로 균일하게 분포되어야 한다. 암수 동체형의 사용에 있어서, 훅은 맞물릴 때 축방향으로 미끄러지지 않도록 분포된다. 예컨대, 카이저(kayser) 등의 미국 특허 제3,408,705호를 참조한다.
우수한 가요성 및 강도를 지니도록, 본 발명에 따른 버섯형 훅 스트립의 배면의 두께는, 특히 폴리프로필렌이나 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌의 공중합체로 만들어 졌을 경우 0.1 내지 0.5mm가 좋다. 어떤 경우에서는 더욱 견고한 배면, 즉 대략 5mm의 두께가 바람직하다.
본 발명에 따른 버섯형 훅 스트립은 종래의 훅 스트립을 제조할 때 가능한 것보다 더 높은 라인 속도로 생산할 수 있고, 상대적으로 저렴한 장치를 사용하므로 제작비가 저렴할 수 있다. 본 발명에 따른 훅 스트립은 보관 및 수송에 편리하도록 로울에 감겨질 수 있는 길다란 광폭의 웨브로 생산될 수 있다. 원하는 길이만큼 로울에서 절단하고 의류의 플랩과 같은 물품에 접착 또는 부착시켜 이 플랩이 탈착 가능하게 체결될 수 있게 한다.
본 발명에 따른 훅 스트립을 제조하기 위해, 압출 성형에 적합한 실제로 모든 형태의 배향성 열가소성 수지가 사용될 수 있다. 압출 성형될 수 있는 유용한 열가소성 수지는 폴리(에틸렌 테레프탈라아트)와 같은 폴리에스테르, 나일론, 폴리(스티렌-아크릴로니트릴), 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌)와 같은 폴리아미드, 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀 및 가소화된 폴리비닐 크로라이드를 포함한다. 양호한 열가소성 수지로는 4%의 폴리에틸렌을 함유하고 용융 유동 지수가 7.0인 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌의 불규칙 공중합체가 적합하며, 텍사스주, 휴스턴 소재 셸 오일 컴파니(Shell Oil Company)에서 판매되는 WRS-6-165가 유용하다.
[도면의 간단한 설명]
본 발명은 대략적으로 도시된 도면을 참조하면 보다 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
제1도는 본 발명에 따른 버섯형 훅 스트립의 단면도이고,
제2도는 제1도에 도시된 훅 스트립의 상호 맞물림 피이스들의 단면도이며,
제3a도 및 제3b도는 제1도 및 제2도에 도시된 훅 스트립의 제조 방법을 도시하는 도면이다.
[발명의 상세한 설명]
제1도에 도시된 훅 스트립은 열가소성 수지로 만든 연속된 배면(12)을 구비한다. 버섯형의 돌출부 또는 훅(14)의 어레이는 상기 배면과 일체로 형성되어 있으며, 각각의 훅들은 분자 배향된 스템(16), 버섯형 헤드(18), 및 스템의 기저에 있는 필렛(20)을 구비한다. 훅 스트립(10)의 일부는 훅-앤드-루프 기계식 파스너의 훅 부분이 되거나, 버섯형의 훅(14)이 관통할 수 있는 직물에 탈착 가능하게 체결되거나, 또는 훅 스트립(10)의 두 개의 부분이 상호 맞물려 제2도에 도시된 암수 동체형 기계식 파스너를 형성하도록 구성될 수 있다.
제3a도에 있어서, 열가소성 수지의 유입 스트림(stream)(30)이 압출기(32) 속으로 이송되며, 가열된 수지액은 이 압출기(32)로부터 다이(34)를 통해 원통형 회전 몰드(36)로 이송된다. 몰드(36)의 원통형 표면내의 공동(38)은 외부 진공 장치(40)에 의해 탈기된다. 다이(34)는 다이와 몰드 사이를 밀봉시키기 위해 몰드(36)의 반경과 동일한 배출 반경을 가진다. 수지가 몰드 공동(38)으로 신속하게 유동되면, 분자는 그 유동 방향과 평행하게 배향되도록 유발되며, 몰드는 수냉되어(냉각 수단의 도시 생략) 분자를 급냉시켜 배향된 상태로 동결시킨다. 응고된 수지는 직립 스템(48)의 어레이를 갖춘 웨브(42)로서 스트리퍼 로울(44; stripper roll)에 의해 몰드(36)로부터 벗겨진다. 상기 웨브는 보관용 로울러에 감기거나 제3b도에 도시된 버섯형 성형 장치로 직접 이송될 수 있다.
제3b도에 있어서, 웨브(42)는 두 개의 캘린더 로울(52) 사이로 이송되며, 스템(48)과접촉하는 로울은 열가소성 수지의 유동점(flow point) 이상의 온도로 스템의 선단부를 가열한다. 간단히 요약하면, 상기의 온도가 지속적으로 스템의 선단부에 가해지면 분자들은 변형을 일으킬 수 있다. 이 기간과 후속하는 냉각 기간동안, 스템의 선단부는 늘어져서 실질적으로 볼록한 상부면과 원래 스템(48)보다 더 큰 단면을 갖는 제1도에 도시된 각각의 균일한 형태의 버섯형 헤드(14)로 변형된다.
[시험]
[복굴절성]
복굴절성 시험은 상이한 굴절 지표를 지닌 표준 유체를 사용하는 방법, 베케선 기법(Becke line technique), 산란 스테이닝(dispersion staining) 또는 보정기와 같은 여러 가지의 상이한 방법으로 측정될 수 있다. 보정기를 사용하여 하기한 복굴절성 값을 구한다.
오르토럭스 2폴 편광 현미경을 켄터키주 콘빙톤 소재의 이.리쯔사(E. Leitz Company)의 베렉(Berek) 보정기와 함께 사용하며, 훅 스트립을 Z축이 남-북을 향하도록 교차된 편광 아래에 위치시킨다. 이 현미경을 대략 45°회전시킨다. 검은 무늬(black fringe)가 나타날 때까지 각각의 방향으로 보정기를 회전시킨다. 이 지점에서 지연은 동일하고 대칭이 된다. 보정기 판독치를 기록하고 시편의 복굴절치는 아래의 식에 따라 계산한다.
여기서, R=지연, C=보정기 상수, 그리고 t=시편의 두께이다. 지연(R)은 다수의 파형중 두 성분 사이의 위상차(phase difference)를 의미한다.
[파단 강도]
본 발명에 따른 버섯형 훅 스트립의 파괴력은 인스트론(Instron) 모델 1122 인장 시험기를 사용하여 측정할 수 있다. 훅 스트립은 반으로 접혀 있기 때문에 버섯형 헤드의 일렬만 노출된다. 접힌 웨브를 상기 노출된 버섯형 헤드의 스템이 수직으로 향하도록 인장 시험기의 하단 그립(grip)내에 위치시킨다. 나일론실의 일단을 노출된 버섯형 헤드중 하나의 둘레에 감고, 나머지 타단을 500 그램의 부하 전지(loadcell)에 고정시킨다. 그 다음 이 부하 전지를 지지하는 횡단 바아를 분당 12.7mm 속도로 상향 이동시킨다.
[전단 강도]
버섯형 훅 스트립의 훅의 전단 강도는 CT 부하 전지를 장착한 인장 시험기(인스트론 모델 1122)를 사용하여 측정할 수 있다. 시험될 훅 스트립 각각과 이에 대응되는 훅-앤드-루프 파스너의 루프 스트립을 길이 102mm, 폭 51mm로 절단한다. 대응되는 루프 스트립은 쓰리엠사의 모델 번호 SJ 3401인 스카치메이트TM직조 루프일 수 있다. 이 시편들을 종형 용기(bell jar)내의 마그네슘 아세테이트로 과포화된 수용액에서 24시간 동안 침지 상태로 둔다. 이 용기내의 상태는 온도 섭씨 21도(±1도) 상대 습도 65%(±2%)이다. 루프 스트립은 평탄한 표면 위에 루프 쪽을 위로 향하게 놓고 감압 테이프로 상기 표면에 부착시킨다. 훅 스트립을 루프 스트립과 서로 맞물리게 하고, 5kg 하중의 로울러를 305mm/분의 속도로 각각의 방향으로 세 번씩 훅 스트립의 배면 위로 굴린다. 훅 스트립의 자유단은 상부 조(jaw)에 의해 파지되고 루프 스트립의 자유단은 전단선을 중앙에 두고 하부조에 파지되도록 시편을 인장 시험기의 조에 위치시킨다. 305mm/분의 크로스 헤드 속도에서 팬과 차트로 완전히 분리되는 동안 얻은 최대치를 기록한다. 4개의 시편을 시험하여 평균값을 취한다.
[T-박리]
각각의 버섯형 훅 스트립과 이에 대응되는 훅-앤드-루프 파스너의 루프 스트립을 길이 178mm, 폭 51mm 크기로 절단한다. 그 다음 스트립을 종형 용기내의 마그네슘 아세테이트로 과포화된 수용액에서 24시간 동안 섭씨 21.1도(±1.1도), 상대 습도 65%(±2%)인 상태로 침지시킨다. 그 다음 훅 스트립을 루프 스트립과 조심스럽게 정렬시키고 손가락으로 가볍게 압박하여 서로 맞물리게 한다. 루프 스트립은 쓰리엠사의 모델 번호 SJ3401n인 스카치메이트TM직조 루프일 수 있다. 중량 5kg, 폭 76mm인 로울러를 305mm/분의 속도로 방향을 달리하여 세 번씩 스트립 위로 굴린다. 스트립의 일단을 종방향으로 약 70mm 가량 벗겨낸다. 훅 스트립의 자유단을 인장 시험기(이스트론 모델 1122)의 상부 조로 파지하고, 루프 스트립의 자유단은 하부 조로 파지한다. 이 인장 시험기는 CT 부하 전지와 305mm/분의 크로스 헤드 속도를 가진다. 이 게이지의 길이는 76.2mm(±3.2mm)이고, 부하 범위는 최대 부하에 대해 44.5N이다. 박리 거리는 76.2mm이다. 6개의 시편을 시험하며, 그중 시편 3개의 해당 단부에는 표시가 새겨지며 나머지 3개는 그 반대편 단부에 표시가 새겨져 있다. 피이크들이 기록되며, 제1피이크는 무시되며 나머지 5개의 최대 피이트를 평균하여 T-박리 강도를 구한다.
다음의 예에 의해 본 발명을 더 용이하게 이해할 것이다.
[예 1]
제3a도에 도시된 장치를 사용하기 위해, 폭이 0.15mm이고 드래프트 각도가 6도인 선단부가 있는 비트를 사용하여 일련의 절두 원추형 구멍을 천공하여 강철 몰드(36)의 원통면내에 몰드 공동(38)을 형성하였다. 얻어진 사각으로 배열된 구멍들은 1.27mm의 균일한 깊이와 1.27mm의 균일한 구멍 중심간 간격을 가졌다.
진공을 46.8mm의 수은으로 유지하고 35℃의 물로 몰드(36)를 내부에서 냉각시키면서, 7.7m/분의 표면 속도로 회전하는 몰드의 공동속으로 일리노이주 로울링 미도우(Roling Meadow) 소재 노르켐(Norchem)의 저밀도 폴리에틸렌 1017을 235℃로 압출시켰다. 이 공동을 덮는 수지층의 두께는 0.2mm였다. 응고된 수지를 직립한 스템이 있는 웨브로서 몰드에서 벗겨내었다.
제3b도에 도시된 장치를 사용하는데 있어서, 상부 로울은 130℃로 그리고 두 로울(52)간의 간극은 0.9mm로 유지하면서, 두 개의 캘린더 로울(52) 사이의 간극을 통해 3.7m/분의 선속도로 웨브를 통해 진행시켰다. 이러한 작업으로 제1도에 도시된 버섯형 훅 스트립을 제조하였으며, 이 훅 스트립은 통상적으로 편조되고 바느질 결합된 루프 시스템과의 우수한 맞물림을 보여주었다. 광현미경 사진 분석으로 측정한 훅 스템은 0.003 복굴절 값을 나타내었다. 버섯 헤드의 직경은 약 0.8mm였다.
버섯형 훅 스트립을 아래의 비교예 A에 설명한 방법대로 생성한 훅 스트립과 비교 시험하였다.
[비교예 A]
예 1에 설명한 비트로 금속판을 드릴링하여 예 1의 구멍 배열과 유사한 일련의 절두 원추형 구멍을 형성하여 몰드를 만들었다. 진공을 유지하면서, 예 1의 0.2mm의 폴리에틸렌 수지 시트를 235℃에서 배열된 구멍 속으로 가압하였다. 수지를 응고시키기 위해 물로 몰드를 냉각시킨 후, 벗겨낸 시트를 예 1의 원통 몰드로부터 벗겨낸 웨브의 직립한 스템과 유사한 형상의 직립한 스템을 구비하였다.
예 1과 같은 방법으로 시트를 캘린더 로울(52) 사이의 간극으로 통과시켰을 때 스템의 선단부는 예 1에서 생성한 버섯형 헤드보다 덜 균일한 형태인 특징없는 헤드를 형성하였다.
표 1에는 비교 시험이 기록되어 있다.
또한 예 1의 훅 스트립을 두 개의 상이한 루프 스트립과 함께 시험하였으며 그 결과를 표 2에 기재하였다.

Claims (3)

  1. 훅-앤드-루프 기계식 파스너에 사용되는 버섯형 훅 스트립으로서, 열가소성 수지로 이루어진 균질한 배면과, 상기 배면과 일체로 구성되고 또 상기 배면의 하나 이상의 표면을 가로질러 분포된 직립형 스템의 어레이를 포함하며, 상기 스템 각각은 배면에 인접한 기부와 상기 배면의 반대편 스템의 단부에 버섯형 헤드를 구비하며, 스템은 복굴절 값이 0.001 이상인 분자 배향을 갖는 것을 특징으로 하는 버섯형 훅 스트립.
  2. 원통형이며, 직립 스템 어레이의 네거티브(negative of an array of upstandi ng stems)인 공동이 형성되어 있는 몰드를 이용하여, 훅-앤드-루프 기계식 파스너에 사용되는 버섯형 훅 스트립을 제조하는 방법으로서, a) 상기 몰드를 그 축을 중심으로 회전시키는 단계와, b) 연속적으로 상기 공동을 탈기시키는 단계와, c) 용융된 분자 배향성 열가소성 수지를 공동을 채우고도 남을 정도의 양으로 탈기된 공동내에 연속적으로 사출하여 공동을 덮는 수지층을 형성하는 단계와, d) 상기 용융 수지가 공동을 채우면서 분자 배향되도록, 탈기된 공동의 벽면에서 몰드를 연속적으로 냉각시키는 단계와, e) 사출된 수지를 응고시키는 단계와, f) 응고된 수지층을 배면과 이 배면 반대편 단부에 선단부를 구비한 일체형직립 스템 어레이로서 몰드로부터 연속적으로 벗겨내는 단계, 그리고 g) 상기 스템의 선단부를 변형시켜, 상기 배면 반대편의 스템의 단부를 버섯형 헤드를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 버섯형 훅 스트립의 제조 방법.
  3. 직립 스템 어레이의 네거티브인 공동이 형성되어 있는 몰드를 이용하여, 훅-앤드-루프 기계식 파스너에 사용되는 버섯형 훅 스트립을 제조하는 방법으로서, 상기 공동을 탈기시키는 단계와, 용융된 분자 배향성 열가소성 공동을 채우고도 남을 정도의 양으로 탈기된 공동내에 사출하여 공동을 덮는 수지층을 형성하는 단계와, 상기 용융 수지가 공동을 채우면서 분자 배향되도록, 탈기된 공동의 벽면에서 몰드를 냉각시키는 단계와, 사출된 수지를 응고시키는 단계와, 응고된 수지층을 배면과 이 배면 반대편 단부에 선단부를 구비한 일체형 직립 스템 어레이로서 몰드로부터 벗겨내는 단계, 그리고 상기 스템의 선단부를 변형시켜, 상기 배면 반대편의 스템의 단부에 버섯형 헤드를 형성하는 단게를 포함하는 것을 특징으로 하는 버섯형 훅 스트립의 제조 방법.
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