专利名称：防水拉链的制作方法
技术领域：
本发明涉及防水拉链，其中拉头插入通过一对牙链，各牙链设有通过整体成形在防水拉链带的各元件安装边缘部分上的多个合成树脂拉链元件(fastener element)，防水拉链带由防水层涂覆纺织或编织的带状芯材而制成。
背景技术：
这种防水拉链具有一对左、右拉链带。各拉链带包括用纤维纱纺织或编织的带主体、或用带状无纺织物作为其芯材，芯材的前、后面覆盖有弹性体构成的防水层。一对拉链带的相互相对的侧缘部分作为元件安装边缘部分，以跨过拉链带的前、后面的方式通过注射成形沿着元件安装边缘部分整体成形合成树脂制的拉链元件，另外，用于接合或脱开左、右拉链元件的拉头插入通过牙链的拉链元件列。
一般，在防水拉链中，穿透拉链带前、后面的通孔预先在拉链带的元件安装边缘部分上形成在各拉链元件的成形部分。当合成树脂通过注射成形而成形在具有通孔的各拉链元件的成形部分时，以通孔作为合成树脂的通道将拉链元件对称地形成在拉链带的前、后面，使得拉链元件把元件安装边缘部分夹在中间。另外，各拉链元件形成为使得在拉链带前面侧的拉链元件上半部分与在后面侧的拉链元件下半部分通过穿透通孔的连接部分连接成整体，因而增强了拉链带与拉链元件之间的连接强度。
在日本实用新型公开No.63-30247和日本专利公开No.2005-237577中公开了现有防水拉链的实施例。
例如，在日本实用新型公开No.63-30247所述防水拉链中，防水层设在拉链带的前、后面上，通孔设在拉链带的元件安装边缘部分。拉链元件的上、下半部分形成在元件安装边缘部分的前、后面上，拉链元件的上、下半部分通过穿过元件安装边缘部分中的通孔的连接部分而成整体。另外，在日本实用新型公开No.63-30247的防水拉链中，粘结剂层形成在与拉链带的至少通孔的周边相应的前、后面上。通孔周围的拉链带与拉链元件相接触的边界部分被粘结剂层所封闭，因而保持边界部分的水密性。
另外，日本专利公开No.2005-237577已公开了在拉链元件的形状方面具有特点的防水拉链。在日本专利公开No.2005-237577中公开的防水拉链的一种类型中，各拉链元件包括连接头部、颈部、主体部分和腿部，各拉链元件包括整体成形在拉链带的前、后面上的上下半部分，腿部从主体部分延伸到拉链带的里面。这些半部分通过穿过拉链元件安装部分中的通孔的连接部分而整体连接。在各拉链元件中，连接头部和腿部的各半部分设成沿垂直拉链带的前、后面的方向比颈部和主体部分的各半部分更薄。另外，腿部的上、下半部分滑动引导拉头的上下折缘，两个或更多的半部分以预定的间距设在拉头的滑动方向。
在日本专利公开No.2005-237577的防水拉链中，其中具有这种形状的拉链元件设在元件安装边缘部分上，用于通过滑动运动导引拉头的腿部的两个或更多的上、下半部分沿滑动方向设置，因此在拉头滑动时减小了滑动阻力使得顺畅地滑动操作拉头。另外，当进行拉链元件的注射成形时，由腿部的半部分模腔之间的型面从拉链带的前、后面对拉链带加压。因此，在成形时在拉链带中不产生摆动，使得通过熔化将各腿部有力地与拉链带的前、后面制成整体。因此，具有增加拉链元件固定于拉链带的固定强度的优点。
按照日本实用新型公开No.63-30247和日本专利公开No.2005-237577，防水拉链的拉链带使用用纤维纱纺织或编织的带状体作为芯材，带状芯材的前、后面覆盖有防水层，并且包括天然橡胶、合成橡胶或类似物的弹性体用作防水层。但是，日本实用新型公开No.63-30247和日本专利公开No.2005-237577大致地公开可用作防水层的材料，目前市场上销售的大多数防水拉链一般包括作为防水层的、在强度、耐久性、成形工艺性等方面优良的热塑性聚酯弹性体(特别是Hytrel(注册商标))。具有对Hytrel(注册商标)有极好的粘性及强度的聚对苯二甲酸丁二醇酯用作形成在拉链带上的拉链元件的材料。
另一方面，近年防水拉链的使用已扩展，并且，防水拉链要连接的物体也随之变化，因此要求改进防水拉链与连接物体的粘性。但是，虽然用于覆盖拉链带的热塑性聚酯弹性体的强度及成形工艺性优良，但是该弹性体与包括聚氨酯基体的连接物体的粘性很差。为此，具有包括热塑性聚酯弹性体的防水层的拉链带不能方便地粘结到聚氨酯基体材料或聚氨酯涂覆材料上。特别是，在企图把由聚酯弹性体形成的防水层的防水拉链连接到包括聚氨酯基体的连接物体上时，不能使用通常用的高频熔化，而需要缝纫或粘结剂，这就要花费更多的工作时间及劳动力。
另外，聚酯弹性体作为弹性体其塑性差。因此，覆盖有聚酯弹性体的拉链带倾向比较硬，因此，当在其前、后面弯成U形时或进行扭转时，柔性较低。因此，当其中防水层由聚酯弹性体形成的防水拉链连接到如潜水衣之类的连接物体时，防水拉链的连接部分变硬。结果，使用者感到难以穿或脱掉该连接物体，当使用者穿着时穿着的舒适性就较差。
同时，为了改进与聚氨酯基体的连接物体的粘性，考虑使用聚氨酯弹性体，该弹性体比聚酯弹性体更容易粘结到聚氨酯基体的连接物体，并且作为形成在拉链带上的防水层是更有塑性的。然而，如果拉链带的防水层仅仅由聚氨酯弹性体形成，则与聚对苯二甲酸丁二醇酯的拉链元件的粘性大大降低。
因此，即使借助通过穿过在元件安装边缘部分中的通孔的连接部分而把上下部分整体地连接起来使各拉链元件形成在拉链带上，在拉链带和拉链元件之间的固定强度也必然降低。这可能降低防水拉链的接合强度及水密性。另外，拉链元件会绕连接部分转动，因此左、右拉链元件列不能合适地相互接合。
发明内容
因此，本发明是为了解决上述问题而完成的，本发明的目的是提供一种防水拉链，其中拉链带与如覆盖有氨基甲酸乙酯涂层的连接物体的粘性优良，具有优良的弯曲性、在拉链带和拉链元件之间具有高固定强度，这种防水拉链还具有优良的接合强度及水密性。
为实现本发明的上述目的，本发明的防水拉链是一种有防水结构的防水拉链，其特征在于包括一对牙链，其中通过沿着一对防水拉链带的相对的元件安装边缘部分整体成形而成排设置多个拉链元件，在所述拉链带中，包括纺织物、编织物或无纺织物的带状芯材覆盖有防水层；和用于接合及脱开拉链元件的一个拉头；其中所述防水层包括聚氨酯弹性体，所述拉链元件包括聚氨酯树脂和ABS树脂的聚合物混合物。
优选地，在聚合物混合物中，聚氨酯树脂与ABS树脂的重量比(聚氨酯树脂/ABS树脂)为20/80至50/50。
在本发明的防水拉链的拉链带中，带状芯材覆盖有包括聚氨酯弹性体的防水层，和多个聚氨基酯树脂和ABS树脂的聚合物混合物的拉链元件整体连接和成形在拉链带上。
本发明的发明人已考虑使用聚氨酯弹性体作为防水层来代替现有常用的聚酯弹性体(例如Hytrel)，以便增强具有防水层覆盖其上的拉链带粘到如覆盖有氨基甲酸乙酯涂层的连接物体的粘性。但是，如果防水层由聚氨酯弹性体形成，则如上所述与聚对苯二甲酸丁二醇酯拉链元件的粘性降低。然后，发明人积累了试验和考虑，使用与聚氨酯弹性体亲和性好的、表明有优良粘性的新合成树脂来代替现有的聚对苯二甲酸丁二醇酯。
首先，发明人考虑到与防水层的聚氨酯弹性体的亲和性及粘性而单独使用聚氨酯树脂作为拉链元件的材料。但是，如果拉链元件仅由聚氨酯树脂形成，虽然与聚氨酯弹性体的粘性改善了，但当拉链元件成形时，树脂冷却及硬化需较长的时间，因此浇口难以切掉，因而成形性差。另外，很明显，聚氨酯形成的拉链元件缺乏实用性，因为这种拉链元件很软且缺乏作为拉链元件的刚性。可考虑使用ABS树脂或聚碳酸酯树脂及聚氨酯作为拉链元件材料。但是，如果单独使用上述这些树脂材料中任一个的话，难于获得拉链元件的强度，并且元件的抗化学药品性差。
接着，为解决使用聚氨酯树脂作为拉链元件材料的上述缺点，关于材料作了进一步的试验及考虑。结果，发现ABS树脂有与聚氨酯树脂有好的亲和性及优良的成形性，故而使用聚氨酯树脂和ABS树脂的聚合物混合物作为拉链元件的材料明显改善了拉链元件的成形性并强化了拉链元件的刚性，因此完成了本发明。
也就是说，要形成在拉链带上的防水层是由聚氨酯弹性体制成，而整体成形在拉链带上的拉链元件是包括聚氨酯树脂和ABS树脂的聚合物混合物的防水拉链，可产生相应的材料的性能。因此，拉链带具有与如覆盖有氨基甲酸乙酯涂层的连接物体粘接优良的粘性和极好的抗磨性。另外，拉链元件的成形性及刚性优良，并且拉链带和拉链元件之间的固定强度有所提高。
因此，本发明的防水拉链与聚氨酯基合成树脂制的连接物体的粘性良好，因为这种拉链容易成形且拉链带的表面覆盖有聚氨酯弹性体。因此，防水拉链优选地用于包括聚氨酯基体的连接物体。本发明的防水拉链的柔性、耐磨性、接合强度和拉链带的水密性很好。
另外，发明人也考虑到构成拉链元件的聚合物混合物中聚氨酯树脂与ABS树脂的比例以改进防水拉链的功能。结果，当本发明的防水拉链中聚氨酯树脂与ABS树脂的重量比(聚氨酯树脂/ABS树脂)为20/80至50/50时，拉链元件的成形性、强度和刚度进一步改进。因此，本发明的防水拉链的横向抗拉力等很好，因而保证了高质量。本发明的效果相当大。
图1是主要示出本发明拉链的接合部分的主要部分的顶视图；图2是示出拉链的一个拉链元件的放大顶视图；图3是沿着图1中III-III线剖切的剖面图；
图4是示出横向抗拉力的测量结果图；图5是示出上推抗力的测量结果图；图6是示出抗拉力的测量结果图；图7是示出滑动阻力的测量结果图。
具体实施例方式
下面参照附图详细说明本发明的一个最佳实施例。同时，本发明并不限于下面所述实施例，而是可以各种方法修改只要这个修改具有基本同样的结构和显示同样的工作效果。例如，拉链元件的形状、尺寸等并不限于下述实施例，而可按要求适当地改变。
图1是示出本实施例的防水拉链的一部分的顶视图，而图2是示出拉链的一个拉链元件的放大顶视图。图3是沿着图1中III-III线剖切的剖面图。
本实施例的防水拉链1包括牙链2、合成树脂或金属制的拉头(未示出)、前码(未示出)和分开的后码(未示出)。在牙链22中，沿着设置在有防水性能的拉链带10的侧缘部分的元件安装边缘部分11，多个拉链元件21以咬合间距与各相匹配的拉链元件21整体成形。拉头(未示出)与左右拉链元件21接合和/或脱开。
在拉链带10中，由纤维纱纺织物、编织物或无纺织物制成的带状芯材12的整个前后面被聚氨酯弹性体制的防水层13所覆盖。由于拉链带10由聚氨酯弹性体所覆盖，所以，可保证防水性能，并且拉链带可容易地用高频熔化连接到聚氨酯基体制或涂覆以氨基甲酸酯涂层的连接物体上。另外，拉链带本身变成比涂覆有例如聚酯弹性体的拉链带更具柔性，因而可得到好的弯曲性能。在拉链带10的元件安装边缘部分11的各元件成形部分设有通孔14，该通孔大到足够使熔化状态的拉链元件21的原材料树脂通过其中。
上述的拉链元件21包括有椭圆形的连接头部22、通过颈部23与连接头部22连续的基本六边形的主体部分24、在颈部23和主体部分24之间在左右侧延伸的翼形肩部25、和从主体部分24的下端经由分叉部分26分支成两部分地向下延伸的腿部27。具有该结构的拉链元件21备有穿过拉链带10的元件安装边缘部分11的上下半部分，并且这些上下半部分通过在通孔14中形成的连接部分28相互整体地连接起来。
连接头部22、颈部23、主体部分24、肩部25和腿部27的各自的半部分22a、22b；23a、23b；24a、24b；25a、25b；27a、27b以对称的形状整体成形在拉链带10的穿过拉链带10的前、后面上。这里，除连接头部22外的各半部分23a、23b；24a、24b；25a、25b和27a、27b通过熔化与拉链带10的前、后面制成一体。
对称地成形在穿过拉链带10的上下方的连接头部22的半部分22a、22b，在拉链带10的元件安装边缘部分11的端缘11a稍微暴露在外的状态下，平行地延伸在端缘11a的外面。元件安装边缘部分11的端缘11a从肩部25延伸出的暴露长度L1被设定如下尺寸，即，当连接头部22与匹配的连接头部22咬合时，端缘11a的暴露端面与相匹配的拉链带10的暴露端面相互压力接触。因此，在连接状态，拉链带10的相对端面相互压力接触，因此产生防水性能。
另一方面，颈部23、主体部分24、肩部25和腿部27的各自的半部分23a、23b；24a、24b；25a、25b和27a、27b牢固地固定到拉链带10的元件安装边缘部分11。其中，颈部23和主体部分24的各自的半部分23a、23b和24a、24b的厚度最大，而肩部25和腿部27的各自的半部分25a、25b和27a、27b被设定为颈部23和主体部分24的各自的半部分23a、23b和24a、24b的厚度的大约三分之一。
连接头部22的半部分22a、22b外表面与颈部23和主体部分24的各自的半部分23a、23b和24a、24b的外表面位于同一平面上。由于这种结构，当拉链元件21相互咬合时，如图1和3所示，与左右侧相邻的拉链元件21的各肩部25的半部分25a、25b与一侧的拉链元件21的连接头部22的半部分22a、22b的内面接触。
在本实施例的防水拉链1中，具有上述结构的拉链元件21由聚氨酯树脂和ABS树脂的聚合物混合物制成。由于聚氨酯树脂是复合而成的，所以，由这种聚合物混合物制成的拉链元件21可增强固定到其中已形成聚氨酯弹性体的防水层13的拉链带10上的强度。另外，由于ABS树脂也是复合而成的，所以，可改善拉链元件21的成形性和刚性。同时，用在聚合物混合物中的聚氨酯树脂是热塑性树脂，这种树脂与在拉链带10中形成的防水层13的聚氨酯弹性体不同，但比该弹性体更硬且不如该弹性体那样可容易地伸展。
特别地，拉链元件21构成为使得在聚合物混合物中聚氨酯树脂与ABS树脂的重量比(聚氨酯树脂/ABS树脂)为20/80至50/50。如果聚氨酯树脂的重量比小于20％，则不能得到固定于拉链带的足够的强度，并且拉链元件21由于缺乏强度而容易开裂。结果，拉链1的接合强度降低。另一方面，如果ABS树脂的重量比小于50％，则拉链元件21的成形性及刚度变得不足，因而可能导致拉链1的接合强度降低。
具有上述结构的本实施例的拉链1可按现有使用的方法制造。也就是，准备有预定形状型腔的模具，然后用上下模具夹住涂覆有聚氨酯弹性体的拉链带10。
接着，聚氨酯树脂碎屑与ABS树脂碎屑以预定的重量混合在一起并熔化。熔化的树脂材料通过直浇道、横浇道及浇口导入模腔。导入模腔的熔化的树脂穿过在拉链带10中的通孔14，接着，拉链元件21的上、下半部分对称地形成在元件安装边缘部分11的前后面，并且，上、下半部分通过在通孔14中形成的连接部分28连接起来并整体地成形。结果得到如图1到3所示的本实施例的防水拉链1。
在具有上述结构的本实施例的防水拉链1中，拉链带10具有极好地粘接于如涂有氨基甲酸乙酯涂层的连接物体的粘性及优良的抗磨性，并且拉链元件的成形性及刚度优良。另外，拉链带和拉链元件之间的固定强度很高。这种防水拉链很容易成形，并且拉链带的柔性、接合强度和水密性很好。
实施例下面，详细说明本发明的实施例。
在实施例中，制出了五种构成拉链元件的聚合物混合物中聚氨酯树脂和ABS树脂的混合比不同的防水拉链，并对各拉链进行了下面的评价。作为要评价的五种防水拉链，制成聚氨酯树脂和ABS树脂的重量比分别为20/80(实施例1)、30/70(实施例2)、50/50(实施例3)和70/30(实施例4)的防水拉链，同时，制出拉链元件只包含ABS树脂而并未混有聚氨酯树脂的防水拉链(聚氨酯树脂/ABS树脂＝0/100)(比较例)。
接着对五种防水拉链进行了横向抗拉力、上推抗力、抗拉力和滑动阻力四项评价。这里，横向抗拉力指示当防水拉链接合时，以恒定的速度沿相对方向将左右拉链带拉到左边和右边时产生的阻力的大小。上推抗力表示当防水拉链接合时，拉链元件沿与带面垂直的方向上推时阻力的大小。
抗拉力表示在拉链带固定在牙链的状态下，任一拉链元件被沿带的宽度方向向外拉开时产生的阻力大小。滑动阻力表示沿带的长度方向拉任一拉链元件时产生的阻力大小。各阻力的大小是拉链的接合脱开时和拉链元件破碎或从拉链带掉下时的值。
在上述阻力评价中，为实施例1-4和比较例各制备了20个试样，对各个评价项目进行了五个试样的阻力试验。通过对五个试样得到的测量值进行平均，评价出各防水拉链的抗力。图4至7示出实施例1至4和比较例的各防水拉链得到的横向抗拉力、上推抗力、抗拉力和滑动阻力的测量结果。作为参考，在图4至7的各图表中示出了现有防水拉链的横向抗拉力、上推抗力、抗拉力和滑动阻力的值，这种现有防水拉链中拉链元件通过注射成形聚对苯二甲酸丁二醇酯而成形在涂覆有Hytrel(注册商标)的拉链带上。
如图4至7所示，实施例2的防水拉链(聚氨酯/ABS树脂＝30/70)在任何抗力试验中都表示最高的值，表明它是高质量的防水拉链。实施例1和实施例3的防水拉链分别显示稍微低的抗拉力及上推抗力的值。但是，对拉链是重要因素的横向抗拉力却示出比现有的防水拉链更高的值，因此，表明这些是具有优良的接合强度和高质量的防水拉链。
虽然就抗拉力及滑动阻力而言，实施例4的防水拉链有基本与现有的防水拉链相等的值，但就横向抗拉力言，示出比实施例1至3有稍低的值。另一方面，就横向抗拉力及抗拉力而言，比较例的防水拉链比实施例1至4的拉链差。
另外，检查了实施例1至4的各防水拉链熔接到覆盖有氨基甲酸乙酯涂层的连接物体，结果，这些拉链可以没有任何问题地熔接。
如上所述，现已证实在实施例1至4的防水拉链中，这些拉链的拉链带容易粘结到包括聚氨酯基体和塑料的连接物体上，因此这些拉链元件的成形性及刚性优良。特别，实施例1至3示出具有优良的横向抗拉力、拉抗力及滑动阻力的高质量防水拉链。同时，用使用例如红外吸收光谱的吸收比的方法来调查上述聚合物混合物的聚氨酯树脂与ABS树脂的重量比。由于吸收波长根据成分不同而不同，因此这是通过测量吸收量来调查成分比的一个测量方法。
本发明对要求与聚氨酯基体的连接物体有优良粘性的防水拉链特别有效。
权利要求
1.一种具有防水结构的防水拉链(1)，包括一对牙链(2)，其中通过沿着一对防水拉链带(10)的相对的元件安装边缘部分(11)整体成形而成排设置多个拉链元件(21)，在所述拉链带(10)中，包括纺织物、编织物或无纺织物的带状芯材(12)覆盖有防水层(13)；和用于接合拉链元件(21)及脱开拉链元件(21)的拉头，其特征在于所述防水层(13)包括聚氨酯弹性体，所述拉链元件(21)包括聚氨酯树脂和ABS树脂的聚合物混合物。
2.按照权利要求1所述的防水拉链，其特征在于，在聚合物混合物中，聚氨酯树脂与ABS树脂的重量比(聚氨酯树脂/ABS树脂)为20/80至50/50。
全文摘要
本发明提供一种防水拉链(1)，包括一对牙链(2)，其中通过沿着一对防水拉链带(10)的相对的元件安装边缘部分(11)整体成形而成排设置多个拉链元件(21)，在拉链带(10)中，包括纺织物、编织物或无纺织物的带状芯材(12)覆盖有防水层(13)；和用于接合及脱开拉链元件(21)的拉头。其中防水层(13)包括聚氨酯弹性体，拉链元件(21)包括聚氨酯树脂和ABS树脂的聚合物混合物。因此，提供了防水拉链，其中拉链带对如覆盖有氨基甲酸乙酯涂层的连接物体具有极好的粘性，并具有极好的弯曲性，在拉链带与拉链元件之间具有高固定强度，该防水拉链还具有极好的接合强度及水密性。
文档编号A44B19/24GK101044926SQ20071009146
公开日2007年10月3日 申请日期2007年3月30日 优先权日2006年3月31日
发明者富永丰 申请人:Ykk株式会社