可分式搭扣的制作方法

专利名称：可分式搭扣的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钩-环式、雌-雄式、钩-钩式或其它类型的搭扣(下文中总的称为“可分式搭扣)，较具体地涉及一种可分式搭扣，它适宜作为抛弃型产品的固定件。
传统的可分式搭扣一般包括一个基片，其背侧覆有一层有机溶剂型粘胶剂，粘胶剂的表面覆有一层可分离的纸。这种结构的可分式搭扣在用于一物品上之前，需要先剥去分离纸。因此在使用之前，必须费时、费力来剥离分离纸，且存在将剥离下来的纸作为废物丢弃的问题，因而，成为当前需要处理塑料废品中的一个问题。
目前已开发出由吸水树脂制成的抛弃型产品、如尿布。这种可丢弃产品由于是由吸水树脂制成，所以当它们浸在水中时都可溶解和分解。因此可以放心地将它们丢弃在抽水马桶中并且有助于解决废弃物处理问题。例如一种尿布的基布是由如一可分搭扣式的固定件扣住或解扣的。由于这些固定件是由不溶于水的树脂制成的，遗留有这些固定件的尿布是不能够丢弃在抽水马桶中。诸如可分式搭扣的固定件是由一种有机溶剂型粘胶剂粘到基布上的。因而，即使在固定件已经从基布上拆除之后，粘胶剂成分仍然保留在基布纤维中，并且混入抽水马桶的废水中，而构成废水处理、河水污染的问题。
近年来，塑料废品的处理问题从保护地球环境的角度来说已日益受到关注，对废品处理技术进步的需要已成为人们热衷研究的对象。作为一个发展目标，以加入自然界物质循环的可生物降解塑料已引起人们的注意。
已知由于土壤或水的微生物作用而分解的可生物降解树脂材料有多种，如(a)有微生物发酵性的产品，(b)淀粉混合物，(c)化学合成式，(d)多乳酸式。除了包装膜、袋之外，目前正在发展用这些可生物降解的树脂材料制造容器，如瓶、杯子和盘子。
尽管如此，就本技术领域中的人员所知，目前还没有象本发明的目的那样将一种可生物降解的树脂或水溶树脂应用到可分式固定件上。
鉴于已有技术存在的上述问题，本发明的一个根本目的在于提供一种可分式搭扣，它易于安装到一表面上，而不需使用传统的要变为废物的分离纸，也不需使用会污染环境的有机溶剂式粘胶剂。
本发明另一个目的在于提供一种可分式搭扣，在装到一种用后即弃型产品、如尿布上且随后从其上拆下时，它可以抛弃，而不需考虑粘胶剂会污染环境。
本发明又一个目的在于提供一种可分式搭扣，它可用于由水溶树脂或可生物降解树脂制成的抛弃型产品上，并且可以和抛弃型产品一起扔掉而不存在废物处理问题。
为了实现上述目的，本发明的基本模式提供了一种可分式搭扣，它由一基部构成，并且从基部正面伸出大量的连接件，特点是至少在基部背面上有水溶性树脂材料。优点是，一种当吸水时呈粘性的树脂用作水溶性树脂材料。
这种水溶性树脂材料可局部地存在于基部背面，例如，呈散点式或呈薄膜式的粘胶层。
本发明另一种模式提供了一种可分式搭扣，它除了能满足上述模式以外，其基部和连接件是由水溶性树脂材料和/或一种可生物降解树脂制成的。
通过以下结合附图的详细描述，将明了本发明的其它目的、特点和优点；其中

图1是本发明可分式搭扣第一个实施例的雄搭扣的局部立体图；图2是一部分截面图，示出了图1所示雄搭扣和雌搭扣的连接状态；图3是本发明第二个实施例的雄搭扣的局部截面图；图4是本发明第三个实施例的雄搭扣的局部截面图；图5是本发明第四个实施例的雌搭扣的局部截面图；图6是本发明第四个实施例的雄搭扣的局部截面图；图7是用来制造图1所示雄搭扣的模制装置主要部分的立体截面图；图8是另一种用来制造本发明的雄搭扣的模制装置的主要部分的立体截面图。
在本发明的可分式搭扣的基本模式中，至少在基部背面局部或全部地有水溶性树脂材料。这种水溶性树脂材料在普通的储存状态是固态的，因此可避免粘到其它物品上，而且使搭扣可以叠放和运输。当表层被水或一种含水酒精溶液涂布喷淋而弄湿时，它变软或溶化且开始呈现粘性。
因此本发明的可分式搭扣仅需要在其基部背面的水溶性树脂材料上用一种合适的溶剂、如水或一种含水酒精溶液涂布或喷淋一下就可方便、快速地应用到给定表面上，如钢板、铝板、泡沫塑料、木材、PVC薄膜或板、亚克力板、纸板箱、混凝土块、布、皮革、泡沫聚苯乙烯板等。
由于这种可分式搭扣采用了水溶性树脂材料用于粘结，所以它不采用传统的将会成为废物的分离纸，而且处于预备粘结状态，而不需要采用有机溶剂式粘结剂，这种粘结剂将会污染环境。当这种可分式搭扣用在抛弃型产品上时、如尿布、然后又从该产品上拆去时，可以不必考虑会污染环境的粘结剂的存在而可放心地处理可丢弃产品。
在上述的基本模式中，可用于制造基部和可分式搭扣连接件的材料不仅有将在下文中详细描述的水溶性树脂和可降解树脂，而且还有多种已知的材料。
在本发明可分式搭扣的另一种模式中，基部和大量从基部正面伸出的连接件由上述的水溶性树脂材料和/或可生物降解的树脂制成。即使在其连接部分采用本发明的由水溶性树脂或可降解树脂制成的可分式搭扣的抛弃型产品、例如尿布、结带、苗圃用的盖子以及用于保护蘑菇的盖子，在使用后扔掉，它们也不可能破坏地球环境或产生有害的废物，因为它们被抽水马桶的水或雨水溶解了或者由于土壤中或水中的微生物的作用而解体了。而且，由于由可生物降解树脂制成的产品以混合肥料的形式进入土壤中，所以它们不可能再变成象塑料产品那样的分散碎屑而对野生动物发生危害。由于这些产品因降解而没有了体积，使土壤补充物的寿命延长或者使土壤补充物的状况稳定。而且，当这些产品焚化处理时，由于水溶性树脂或可生物降解树脂在焚化过程中只散发出少量热量，所以可减少其燃烧时对焚化工作者造成伤害的可能性。
对于上述的水溶性树脂材料而言，可以采用任何一种树脂，只要是它具有一亲水的基团(例如羟基基团、羧基基团或者是磺酸基团)、能溶于水、具有一定的模制性能，并具有适当的柔性和硬度即可。这种材料的具体例子是聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚环氧乙烷、CMC(羧甲基纤维素)、以及树胶。在上面列举的材料中，使用改性聚乙烯醇(例如由日本化学工业株式会社生产的、商标为“Ecomaty AX”的、把聚氧化烯接枝到乙烯基醇-烯丙基醇共聚物上的产品)是特别有利的。
作为生产本发明的可分式搭扣的基部和连接元件的材料，生物降解型树脂需要有较佳的模制性、柔性和硬度，并且具有能承受微生物之降解作用的能力。这种树脂的具体例子可以是例如微生物发酵生产型树脂，如羟基丁酸和羟基戊酸的共聚物(由Zeneka K.K.生产，商标是“Biopol”)；天然的高分子(淀粉)型树脂，例如淀粉与改性聚乙烯醇的混合物(由日本合成化学工业株式会社生产，商标是“Mater-Bi”)、淀粉与能生物降解的合成聚合物的混合物(由美国的Werner Lambert公司生产，商标是“Novon”)；以及化学合成树脂、乳酸，例如脂族聚酯(由Showa Highpolymer公司生产，商标是“Bionolle”)和聚己酸内酯(由Daicel化学工业K.K.生产，商标是“Praccel”)。
可借助本技术领域内各种已知方法中的任何一种来生产本发明的可分式搭扣，只要所选用的材料是如上所述的树脂即可。可分式搭扣在形状上并没有特别的限制。可分式搭扣的雄搭扣件可以通过一体地模制带有各种形状之连接元件的基部来生产的，所述连接元件可以是例如钩状的连接元件、具有半圆形头部的连接元件、具有锥形头部的连接元件，这些连接元件都是从基部向外凸伸。或者，可以用机织或针织而成的织物来形成一基底织物，并且在基底织物上设置若干凸伸的环，然后可通过切割把这些环变成钩状件。雄搭扣件的这种结构并不限于一种特定的形式。可以这样来制造可分式搭扣的雌搭扣件，即制造成带有绒圈的绒面机织或针织织物，制造成其表面上带有多个绒圈的机织或针织织物，或者是制造成非机织的织物。可以采用任何一种型式的雌搭扣件，只要是能够长久地啮合于雄搭扣件的啮合元件即可。此外，通过使啮合元件的头部具有一定的形状，并且使钩合部在相反的方向或者是各个方向上凸伸，可分式搭扣使各钩合部件能相互啮合，而基底部分同时充当雄搭扣件和雌搭扣件的基部。为了增大树脂基部的柔性或弯曲强度，根据所期望的物理性能，基部可允许橡胶螺钉、加强纤维、布、无纺织物或类似物品嵌入其中。
除了上述用途之外，本发明的可分式搭扣还有多种用途，它们利用了所用材料的大多数特性。例如利用其柔性可较佳地快速应用于一弯曲表面上。由于水溶性树脂材料具有如与尿烷海绵的相容性，本发明的可分式搭扣可较佳地用作汽车座位的尿烷海绵垫和一材料层(织物)之间的连接装置。具体地，通过将水施加到可分式搭扣基部背面的水溶性树脂材料上、而使树脂材料表面溶化，再快速地待此溶化的表面连到尿烷海绵上，然后使在表面上的连接件与材料层之间形成连接关系，这样该材料层就可以足够的粘结力固定到尿烷海绵上。由于这种粘结是表面连接形式，所以连在一起的部分是不会鼓出来的。另外，也可通过在基部背面上形成水溶性树脂材料制成的多重钩子并将其埋在尿烷海绵中，由于钩子的锚固作用而使可分式搭扣的连结力增强。本发明的可分式搭扣的另一种用途的例子中，通过印制无纺织物而制成的壁纸可利用本发明的可分式搭扣可贴到墙上，这是利用基部背面的水溶性树脂材料作为粘结剂、并利用可分式搭扣的正面上的连接件和无纺织物之间的连接力而实现的。
现在，多种形式的本发明的可分式搭扣以及其生产方法将在下文中结合实施例的附图作详细的描述。
图1和2示出了本发明可分式搭扣的第一个实施例；图1是雄搭扣1的立体图，图2表示雄搭扣1和雌搭扣10之间连接状态。
雄搭扣1由一基部2和多个从基部上伸出的钩状连接件3整体模塑而成，且两者都是由树脂材料制成的。连接件3各自由一对相邻的钩件6、7构成，其钩形顶端指向相反方向，并且这些连接件3都设有相互相对的横向加强肋5，它们在基部2的纵向和横向以规定的间隔设置。水溶性树脂层4叠放在基部2的背面。基部2和上述的连接件3以目前所普遍使用的各种树脂制成，如水溶性树脂或一种可生物降解树脂。虽然在本实施例中水溶性树脂层4是叠置在基部2的整体表面上的，但它也可以薄膜的形式局部存在，或者根据实际使用需要呈突起形、针形、钩形或类似的形状。
这种雄搭扣1和具有由编织或针织制成的从基部11的正面突出的许多环状连接件12的雌搭扣10，可以使钩状连接件3抓住图2中所示的环状连接件12而实现快速连接。
图3是作为本发明第二个实施例的可分式搭扣的雄搭扣。这种雄搭扣是图1所示雄搭扣的变型。
在本实施例的雄搭扣1a中，一基部2a和一水溶性树脂层4a都是通过将水溶性树脂层4a的突起9插入基部2a的孔8中而牢固地整体构成的的。各自由一对钩件6a和7a以及加强肋5a构成的连接件3a都具有与上述第一个实施例类似的结构。
实施例一和实施例二各自的雄搭扣1和1a通过以一种溶剂、如水或含水酒精溶液湿润水溶性树脂层4和4a、并因此使其表面由于吸收水而变软或溶化，从而快速地粘结到所需的物品表面。
图4示出了作为本发明第三个实施例的可分式搭扣的雄搭扣。
在此实施例中，雄搭扣1b的一基部2b和各自由一对钩件6b和7b构成的连接件3a都是由水溶性树脂整体模制而成的。该连接件3b由于其表面覆有一层防水树脂涂层13而具有防水性。
在本实施例中，通过向由一种水溶性树脂制成的基部2b的背面施加或喷射水或含水酒精溶液，搭扣可快速地装到其它物品的表面。
图5和6示出了本发明的可分式搭扣的第四个实施例，即通过制备一种水溶性树脂的单丝或多丝并且交织制造而成的。
在图5所示的一个雌搭扣10a中，由水溶性树脂丝构成的绒毛纱交织成一绒毛基部(基部织物)11a，这是通过平纹编织水溶性树脂丝以便为从基部11a的正面伸出的环状雌连接件12a提供突出部分而制成的。图6中所示的雄搭扣1c结构与上述的雌搭扣10a相同，只是环被部分地切割以形成钩状连接件3c。
由一种水溶性树脂制成、并用来防止编织纱位移的背涂层15设于雌搭扣10a和雄搭扣1c的背面。由于这种背涂层15是由一种水溶性树脂制成的的，所以当由水弄湿时它可起到粘胶层的作用。
当上述结构的可分式搭扣1c和10a被抛弃时，它们不存在废物污染的可能性，因为所有的部件都是由水溶性树脂制成的，并且用抽水马桶的水或雨水就可完全分解。
这一论断同样适用于上述的第三个实施例。在第三个实施例中，尽管防水树脂覆膜13经受住了抽水马桶的水或雨水的作用，但其量非常小而不会对环境产生污染。使用可生物降解树脂作为树脂覆膜13具有从保护自然的观点出发的优点，因为它可由土壤或水中的微生物分解。
现在将参照图7对制造本发明的雄搭扣1的方法进行描述。
图7示出了用来连续生产一雄搭扣的装置的主要部分。图中，标号20表示一注射喷嘴。喷嘴20的引导端面的上半部分形成为半径与模具轮40曲率相同的弧形面21，这将在下文中具体描述；引导端面的下半部分呈一弧形面22，与模具轮40的曲面的间隔是规定的。这种注射喷嘴20由一T形模形成，通过注射孔23以片状注射熔融树脂30。在本实施例中，注射喷嘴20沿其中心设置有一熔融树脂流道24。
模具轮40在其圆周面上形成有多个凹腔41，其形状用来形成连接件3和雄搭扣1的加强肋5。模具轮40是设置成其轴线平行于注射孔23，并且模具轮40和注射喷嘴20的上弧形面21及下弧形面22之间形成一规定的间隔。
模具轮40的结构将在下文中作简略的描述。其形状象一个空心鼓，其内部设有一水冷套(未示)。模具轮40沿着轴线的中部由多个环形板构成，它们以叠放状态固定。在规定的各个环形板的圆周面上，形成有多个形状与上述的雄搭扣1的钩状连接件3或加强肋5一致的切口。具有与加强肋的形状一致的切口的环形板以及具有与钩状连接件3的形状一致的切口的环形板(它们是以规定的数量、规定的顺序分别制备的)布置成这样的即令各切口相配，并且挟在两个没有切口的环形板之间以完成一个组件。通过叠放多个这样的组件，形状与图1所示的雄搭扣1的连接件3和加强肋5一致的多重凹腔41都整体地形成在连接在一起的组件的圆周面上。
从注射喷嘴20注射出的熔融树脂30被强迫进入注射喷嘴20的端面和沿着箭头方向转动的模具轮40之间的间隔中，并且射出的部分熔融树脂顺序地充满凹腔41，并且因此形成钩状连接件3和加强肋5，同时，连续地形成具有规定厚度和宽度的板状基部2。
在模制装置的下部，贴近注射喷嘴20设置有一挤压辊42。利用这一挤压辊42，一种水溶性树脂薄膜16快速地连到雄搭扣1的基部2，该搭扣是刚刚形成在模具轮40上的并且仍保持在部分熔融或软化状态。如上所述的已快速叠放有水溶性树脂薄膜16的雄搭扣1逐渐冷却并且固化，同时与模具轮40一起旋转，并且与水溶性树脂薄膜16成一体的雄搭扣1继续模制成型。
接着，当如上所述的已经模制成型并且固化的雄搭扣1旋转到导辊43的位置上并且，沿着与注射方向相同的方向以适当的张力拉出，在上述凹腔41中的连接件3顺利地拉出，同时弹性变形。因此，高产量地连续制造出如图1所示的呈细长形的雄搭扣1。
然后，在生产图3所示的雄搭扣1a时，其上以规定间隔形成的具有规定形状的突起的水溶性树脂薄膜被用作上述的水溶性树脂薄膜16，并且通过挤压辊42挤压在搭扣1上，该搭扣刚刚形成在模具轮40上，并且仍然处于部分熔融状态或软化状态，这样上述的突起可推入搭扣1中。
顺便说说，水溶性树脂薄膜16快速装到搭扣1的背面上，是因为它挤压到仍处于部分熔融状态或软化状态的搭扣1上。虽然所述的挤压辊42在图纸上是与注射喷嘴20分开的，但较佳地是如果允许的话尽量设置得靠近注射喷嘴。必要时，例如可将挤压辊42设置在通过局部切割喷嘴20的引导端下部所产生的位置上。另外，用于水溶性树脂薄膜16的引导通道可形成在注射喷嘴20的内部在熔融树脂流道24下部，并且挤压辊42可设置在由局部切除在引导通道的出口侧的注射喷嘴下部所产生的位置上。也可以选择，两个不同种类的熔融树脂可同时如图8所示的注射成型。
图8所示的模制装置与图7所示的装置不同的是一个注射喷嘴20a具有两个注射孔23a和23b，上面一个，下面一个，并且各自有与其连通的熔融树脂流道24a和24b，并可省略一个挤压辊。这些模制装置其余部分的结构都相同。
在此模制装置中，雄搭扣1的基部2和连接件3都是以从注射孔23a注射出的熔融树脂3 1整体成型的，同时，水溶性树脂层4以熔融状态的一种水溶性树脂32经注射孔23b整体地形成在基部背面。多种树脂都可用于熔融树脂31。通过在熔融状态的熔融树脂31和水溶性树脂32中加入不同颜色的颜料可生产出具有两种颜色的可分式搭扣。
当可分式搭扣的基部和连接件都要以水溶性树脂制造时，只要简单地注射模制一种水溶性树脂即可。这种制造既不需要采用水溶性树脂薄膜的叠置方法，也不需要采用水溶性树脂或其它树脂的同时注射方法。
测试由水溶性树脂制成的可分式搭扣的撕裂强度和剪切强度。测试结果如下文中的表格所示。
采用一如图7中所示结构的装置，制造由改性聚乙烯醇水溶性树脂(由日本合成化学工业有限公司生产、注册商标为“Ecomaty-AX-300”)、注射装置温度为225℃、模制装置温度为230℃条件下制成的一个雄搭扣，基部厚度为0.15mm，宽度为25mm。为便于比较，用低密度聚乙烯(LDPE；由三菱化学有限公司生产的、产品型号为“LF685”)、高密度聚乙烯(HDPE；由三菱化学有限公司生产、产品型号为“HY540”)、以及聚丙烯(PP；由三菱化学有限公司生产、产品型号为“EA7A”)制成与上述相同的形状和尺寸的雄搭扣。该雄搭扣都是由上述多种树脂单独制成的不变的产品。
如些制成的雄搭扣在其模制之后在尼龙袋中存放三个星期，然后各自连接到由尼龙纱织成的雌搭扣(25mm宽)上，并且测试撕裂强度(180度分离)和剪切强度。表格所示的撕裂强度和剪切强度是三个样品所获得的平均值。由于测试所选择的天气是下雨天，所以在将样品作测试之前，在热恒湿器中23℃和63％RH的条件下存放了四个小时
从表格中清楚可见，本发明的可分式搭扣具有令人完全满意的固定强度。
虽然在此详细地描述了具体地实施例和工作实例，但是不脱离本发明的精神或主要特征而可对其作出其它变化。应当认为本文所述的实施例和实例只是用来说明本发明的，并不是限制本发明的，本发明的范围应由所附权利要求书确定，而不是由前文中的描述所确定，所以在权利要求书范围中所作的所有变化或等同变化都应落入本发明的范围中。
权利要求
1.一种可分式搭扣，包括一基部和多个从所述基部的正面伸出的连接件，至少在所述基部的背面存在水溶性树脂材料。
2.如权利要求1所述的可分式搭扣，其特征在于，所述水溶性树脂材料是一种吸水时可呈现粘性的树脂。
3.如权利要求1所述的可分式搭扣，其特征在于；所述水溶性树脂材料以薄膜形式存在于所述基部的背面以起到一粘胶层的作用。
4.如权利要求3所述的可分式搭扣，其特征在于，所述基部具有多个孔，所述基部背面的水溶性树脂材料薄膜具有多个配合在所述孔中的突出部分。
5.如权利要求1至3中任一项所述的可分式搭扣，其特征在于，所述基部和所述连接件都是由水溶性树脂材料制成的。
6.如权利要求1至4中任一项所述的可分式搭扣，其特征在于，所述基部和所述连接件都是由可生物降解的树脂制成的。
7.如权利要求1至4中任一项所述的可分式搭扣，其特征在于，所述连接件的表面涂有一层防水树脂涂层。
8.如权利要求1至3中任一项所述的可分式搭扣，其特征在于，所述基部是一种编织或针织织物，具有由所述水溶性树脂材料制成的背涂层。
9.如权利要求1至4中任一项所述的可分式搭扣，其特征在于，所述水溶性树脂材料是改性聚乙烯醇。
全文摘要
一种可分式搭扣，可用作抛弃型产品上的固定装置。包括一基部(2)和多个从基部正面伸出的连接件(3)，一水溶性树脂材料(4)至少存在于基部(2)的背面。优点是，吸水时可呈现粘性的树脂用作水溶性树脂材料。在另一种可分式搭扣中，基部和连接件都是由水溶性树脂材料和/或一种可生物降解树脂制成的。
文档编号C08L101/00GK1167595SQ97105549
公开日1997年12月17日 申请日期1997年5月28日 优先权日1996年5月31日
发明者滝沢敏明, 湊强志 申请人:Ykk株式会社