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WO2017006402A1 - 銅合金製エレメントの列を備えたファスナーチェーン及びスライドファスナー - Google Patents

銅合金製エレメントの列を備えたファスナーチェーン及びスライドファスナー Download PDF

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WO2017006402A1
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fastener chain
fastener
value
exposed surface
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隆志 中村
尚三 山本
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YKK Corp
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    • C22C9/06—Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
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    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/34—Anodisation of metals or alloys not provided for in groups C25D11/04 - C25D11/32

Definitions

  • the present invention relates to a fastener chain having a row of copper alloy elements.
  • the present invention also relates to a slide fastener provided with the fastener chain.
  • the element 30 is produced by press-molding the meshing recess 22 and the meshing projection 23 on the upper and lower surfaces of the head 21 of the cut Y-shaped member 20 by a forming punch.
  • the element 30 manufactured in this way is sequentially planted and fixed at regular intervals along the longitudinal side edge of the fastener tape 40 by caulking both the leg portions 24a and 24b.
  • Such copper alloy elements have been colored by plating for the purpose of improving functionality and design.
  • a plating process is performed on the surface of a long body made of a metal or an alloy to form a film having a film thickness of 0.001 to 10 ⁇ m, and this is cut into constituent members.
  • a method of manufacturing an adherend with constituent members, which is mounted on a kimono, is disclosed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-180410 discloses a method for forming a film on an element by combining electrolytic plating and electroless plating.
  • electrolytic plating is performed in the state of a deformed wire having a substantially Y-shaped cross section for producing an element
  • electroless plating is performed after the element is attached to the fastener tape
  • plating treatment is performed on all outer surfaces of the element. It is a technology to apply.
  • a design is known in which metallic elements having different hues are implanted in a fastener tape in a predetermined arrangement pattern to give various hues to the element rows (eg, Chinese Design No. 302356575, Chinese Design No. 2). No. 30277555).
  • Such an array of elements having a variety of colors is one of a technique using a parts feeder that can select elements according to hue (Japanese Patent Publication No. 7-49002, WO2014 / 077686), and a plurality of wires having different colors.
  • the present invention was created in the background of the above circumstances, and is a fastener chain having a row of copper alloy elements whose hue changes, which can be manufactured at low cost, and is a copper alloy by a method different from plating.
  • An object is to provide a fastener chain in which colored elements are colored.
  • the plating solution penetrates into the fastener tape.
  • the cleaning process must be performed many times in a bath mixed with a cleaning agent, and depending on the material of the fastener tape, there is a problem that the texture, texture, etc. are impaired. For this reason, the coloring of the metal fastener by plating is often performed before the fastener tape is implanted.
  • the present inventor has intensively studied in order to solve the above-mentioned problems. As a result, attention is paid to the fact that the hue of copper oxide changes greatly depending on the oxidation number. It has been found that it is effective to arrange elements having different constituent ratios of cuprous oxide (Cu 2 O) and cupric oxide (CuO) mainly for the copper oxide constituting the metal oxide.
  • An oxide film can be formed on the element surface by an anodic oxidation method.
  • the electrolyte solution does not contain substances that are highly toxic to the human body. Thorough cleaning can be performed and problems such as plating do not occur.
  • the hue change of the element can be achieved only by changing the anodic oxidation conditions, and it is possible to easily create a wide range of hues with the help of the large hue change due to the oxidation number of copper oxide.
  • the present invention has been completed based on this knowledge.
  • the present invention is a fastener chain comprising a pair of elements made of copper alloy that engage with each other and a pair of fastener tapes each attached to the element array along one side edge,
  • Each of the exposed surfaces of the elements has an oxide film having different contents of cuprous oxide and cupric oxide, so that the hue exhibited by each of the elements changes in the length direction of the row.
  • the fastener chain in the CIELAB color space defined in JIS Z8781-4 (2013), among the elements constituting the row, the element having the largest a * value of the exposed surface The difference of the a * value from the element having the smallest a * value on the exposed surface is 10 or more.
  • the b * value of the exposed surface is the largest.
  • the difference in b * value between the element and the element with the smallest b * value on the exposed surface is 20 or more.
  • the a * value of the exposed surface is the largest.
  • a * value of greater elements is not less than 10
  • a * value of the smallest element of a * value of the exposed surface is 5 or less.
  • the b * value of the exposed surface is the highest.
  • b * value of greater elements is not less than 20
  • the b * value of the smallest element of the b * value of the exposed surface is 10 or less.
  • the component content of cuprous oxide in the oxide film is higher than the component content of cupric oxide. And at least one element in which the component content of cupric oxide in the oxide film is greater than the component content of cuprous oxide.
  • the manner in which the hue exhibited by each of the elements changes in the length direction of the row is regular.
  • the manner in which the hue exhibited by each of the elements changes in the length direction of the row is random.
  • the element is represented by the general formula: Cu a Zn b Ni c (where a, b, and c are mass%, a is the balance, 5 ⁇ b ⁇ 40 , 0 ⁇ c ⁇ 30 is included, and inevitable impurities are included.)
  • the base material is a copper alloy having a composition represented by:
  • the oxide film is an anodized film.
  • the present invention is a slide fastener including the fastener chain according to the present invention.
  • the present invention is an article provided with the slide fastener according to the present invention.
  • a fastener chain having a row of copper alloy elements whose hue changes can be manufactured at low cost. Further, since the coloring step for obtaining the fastener chain according to the present invention can be carried out after the rows of elements are implanted in the fastener tape, it is easy to color the entire exposed surface of the copper alloy element. is there.
  • a change in hue due to the difference in the oxidation number of copper oxide is utilized. Since copper oxide has a large change in hue due to the oxidation number, a wide range of hues can be easily created. For this reason, it is possible to use a row of elements having a large hue change or a row of elements having a small hue change according to needs. The hue can be changed regularly or randomly.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of the slide fastener 100.
  • the slide fastener 100 includes a pair of copper alloy elements 103 that engage with each other and a row of the elements 103 on one side edge. And a pair of fastener tapes 101 attached along. A core portion 102 is formed on one end side of the fastener tape 101, and the element 103 is caulked and fixed (attached) to the core portion 102 of the fastener tape 101 at a predetermined interval.
  • the slide fastener 100 is disposed between an upper stop 104 and a lower stop 105 that are caulked and fixed to the core portion 102 of the fastener tape 101 at the upper and lower ends of the element 103 and a pair of opposing elements 103.
  • a slider 106 that is slidable in the vertical direction for meshing and separating is provided.
  • a state in which the element 103 is attached to the core portion 102 of one fastener tape 101 is referred to as a slide fastener stringer, and the element 103 attached to the core portion 102 of the pair of fastener tapes 101 is engaged. What we have is called a slide fastener chain.
  • the base material of the element 103 is not particularly limited as long as it is a copper alloy having a composition containing copper as a main component.
  • a copper alloy having a composition containing copper as a main component For example, Cu—Zn alloys such as red and brass, Cu—Zn—Ni such as white An alloy is preferable from the viewpoint of strength and workability required for the element.
  • the content of each impurity element allowed as an inevitable impurity is generally 0.1% by mass or less, preferably 0.05% by mass or less.
  • the hue exhibited by each element changes in the length direction of the row.
  • the change in hue is schematically shown in shades.
  • the manner of change may be regular or random.
  • the coloring of the element 103 may be performed on any of the slide fastener stringer, the slide fastener chain, or the slide fastener after the row of the elements 103 is fixed to the fastener tape.
  • the coloring method There is no particular limitation on the coloring method as long as the exposed surface of the element can be oxidized, but from the viewpoint of production efficiency, the electrolytic bath is moved while a long fastener stringer or fastener chain is conveyed by roll-to-roll. A method of anodizing the element in the process of passing is preferable. While passing through the electrolytic bath, the oxide film can be easily formed by bringing the anode into contact with a long fastener stringer or an element of the fastener chain for a predetermined time.
  • the oxidation number of copper oxide constituting the oxide film can be changed by changing electrolytic conditions such as anode potential, current density, contact resistance (contact area between anode and element).
  • electrolytic conditions such as anode potential, current density, contact resistance (contact area between anode and element).
  • hue of the element which passes an electrolytic bath can be changed regularly or irregularly by changing electrolysis conditions regularly or irregularly.
  • cuprous oxide Cu 2 O
  • cupric oxide An oxide film having a high ratio of CuO
  • brown color, dark yellow color, gunmetal color, green yellow color, copper color Various hues such as dark blue, old gold, and lemon yellow can be created.
  • cuprous oxide itself is red
  • cupric oxide itself is black.
  • the fastener chain according to the present invention there can be at least one element in which the content ratio of cuprous oxide in the oxide film is higher than the content ratio of cupric oxide. In one embodiment of the fastener chain according to the present invention, there can be at least one element having a cupric oxide component content in the oxide film larger than the cuprous oxide component content. In addition, in this specification, the component content rate of cuprous oxide and cupric oxide is based on molar amount.
  • the thickness of the oxide film increases as the oxidation time is increased, and tends to darken as the thickness of the oxide film increases. Therefore, in addition to changing the oxidation number of copper oxide, it is possible to change the hue by changing the thickness of the oxide film.
  • the thickness of the oxide film can be, for example, about 0.05 to 1.0 ⁇ m, and typically about 0.1 to 0.5 ⁇ m.
  • the fastener stringer, slide fastener chain, or slide fastener discharged from the electrolytic bath may be washed with water and dried. It is not necessary to carry out the washing treatment many times in a bath mixed with a cleaning agent as in the case of plating treatment, and simple water washing is sufficient.
  • the fastener chain according to the present invention can have elements having a wide range of hues.
  • a specific aspect of the hue of the element will be described using the chromaticities a * and b * as a scale.
  • the element having the largest a * value of the exposed surface in the CIELAB color space defined in JIS Z8781-4 (2013), among the elements constituting the row, the element having the largest a * value of the exposed surface can be 10 or more, 15 or more, and further 20 or more, for example 10-30 It can be a range.
  • the element having the largest a * value of the exposed surface can be 10 or more, 15 or more, 20 or more, and further 25 or more, for example, in the range of 10-30.
  • the element having the smallest a * value on the exposed surface can be 5 or less, can be 3 or less, can be 2 or less, for example, can be ⁇ 20 to 5, and can be 0 to 5.
  • the element having the largest b * value on the exposed surface in the CIELAB color space defined in JIS Z8781-4 (2013), among the elements constituting the row, the element having the largest b * value on the exposed surface can be 20 or more, can be 25 or more, and further can be 30 or more, for example 20-50 It can be in the range or 30-40.
  • the element having the largest b * value on the exposed surface can be 20 or more, 25 or more, 30 or more, and further 35 or more, for example, in the range of 20-40.
  • the element having the smallest b * value on the exposed surface can be 10 or less, can be 5 or less, can be 0 or less, can also be ⁇ 5 or less, for example ⁇ 20 to 10, It can be in the range of -10 to 5.
  • the oxide film Before the formation of the oxide film, no special pretreatment is required for the exposed surface of the element. For example, degreasing treatment, pickling treatment, smoothing treatment, etc. may be performed. Accordingly, when the element uses a zinc-containing copper alloy as a base material, the surface zinc ratio is reduced by dissolving the surface zinc, and the color tone is improved.
  • various surface treatments may be performed as necessary. For example, one or a combination of two or more surface treatments such as rust prevention treatment, clear coating treatment, waxing, matte lacquer coating, or glossy lacquer coating can be performed.
  • ⁇ Slide fasteners can be attached to various items, and function especially as an opening / closing tool.
  • the article to which the slide fastener is attached is not particularly limited, and examples thereof include daily necessaries such as clothing, bags, shoes, and miscellaneous goods, and industrial articles such as water storage tanks, fishing nets, and space suits.
  • the Y-bar is sequentially cut using a cutting die equipped with a punch and a die to obtain a large number of Y-shaped members.
  • the convex part was press-molded to produce a fastener element.
  • a long fastener stringer was continuously produced by caulking and fixing the leg portions of the fastener element thus produced in order along the longitudinal side edges of the fastener tape at regular intervals.
  • the elongate fastener chain was obtained by engaging the element row
  • the element rows of the obtained fastener chain were colored. Specifically, a long fastener chain was allowed to pass through the electrolytic bath while being continuously conveyed at a predetermined speed using a roll-to-roll conveyance facility. In this process, the anode was brought into contact with the fastener chain element for a predetermined time to form an oxide film. At this time, the inclination of the element when the element was in contact with the anode was changed by sandwiching the fastener chain between rollers provided with fine irregularities just before the fastener chain entered the electrolytic bath. Invention Examples 1 and 2, the amount of inclination of the element was changed randomly. The difference between the inventive examples 1 and 2 is the magnitude of the change in the inclination of the element. The inventive example 1 has a larger change in the inclination of the element than the inventive example 2.
  • Coloring method Anodizing method
  • Electrolytic bath composition NaOH aqueous solution having a concentration of 30 g / L
  • Bath temperature 50 ° C.
  • Contact time between the anode and each element about 15 seconds
  • Current density 0.33 A / dm 2
  • the fastener chain discharged from the electrolytic bath was washed with water and then dried.
  • the element row of the obtained fastener chain was colored on the entire exposed surface including the Y-bar cut surface, and exhibited a patch pattern in which the hue changed randomly. Further, when the thickness of the oxide film of each element was measured by cross-sectional SEM analysis, both Invention Example 1 and Invention Example 2 were in the range of 0.1 to 0.24 ⁇ m.
  • X-ray photoelectron spectroscopy (X-ray photoelectron spectrometer, model: ESCALAB250Xi) manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.
  • the component content of cuprous oxide and cupric oxide in the oxide film of the element was investigated, and in any example, the component content of cuprous oxide was higher than that of cupric oxide. Larger elements and elements with higher cupric oxide content content than cuprous oxide were discovered. The component content was compared based on the molar amount. The results are shown in Table 1.

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Abstract

色相の変化する銅合金製エレメントの列を備えたファスナーチェーンであって、低コストで製造可能であり、鍍金とは異なる手法で銅合金製エレメントに着色がなされているファスナーチェーンを提供する。互いに係合する一対の銅合金製エレメント（１０３）の列と、当該エレメント（１０３）の列をそれぞれ一側縁に沿って取着した一対のファスナーテープ（１０１）とを備えるファスナーチェーンであって、前記エレメント（１０３）のそれぞれの露出面が酸化第一銅及び酸化第二銅の含有率の異なる酸化被膜を有することにより、前記エレメント（１０３）のそれぞれが呈する色相が前記列の長さ方向に変化するファスナーチェーン。

Description

銅合金製エレメントの列を備えたファスナーチェーン及びスライドファスナー
　本発明は銅合金製エレメントの列を備えたファスナーチェーンに関する。また、本発明は当該ファスナーチェーンを備えたスライドファスナーに関する。
　従来、スライドファスナーの噛合部品であるエレメントに金属材料を用いたものが知られており、金属材料の中でも特に銅合金を材料としたものは多用されている。銅合金製のエレメントをファスナーテープに植え付ける際の手順の一例を以下に説明する。図１に示すような、エレメントの形状に対応する断面略Ｙ字状からなる異形線１０を鋳造、伸線、再結晶焼鈍及び冷間加工を経て作製した後、異形線１０から所定寸法ごとに順次切断して多数のＹ字状部材２０を得る。次いで、図２に示すように、切断されたＹ字状部材２０の頭部２１の上下面にフォーミングパンチにより噛合凹部２２及び噛合凸部２３をプレス成形すると、エレメント３０が作製される。このように作製されたエレメント３０は、両脚部２４ａ、２４ｂをかしめることにより、ファスナーテープ４０の長手方向側縁部に沿って一定間隔に順次植え付け固定される。
　このような銅合金製のエレメントに対して、機能性や意匠性を向上させることを目的として、鍍金により着色することが行われてきた。特開２００１－８７１４号公報では、金属あるいは合金からなる長尺体の表面に、鍍金処理を施し、膜厚０．００１～１０μｍの鍍膜を形成し、これを構成部材に切断し、その後、被着物に装着することを特徴とする構成部材付き被着物の製造方法が開示されている。特開２００３－１８０４１０号公報では、電解鍍金と無電解鍍金を組み合わせてエレメントに被膜を形成する方法が開示されている。当該方法は、エレメントを作製する断面略Ｙ字状からなる異形線の状態で電解鍍金を施し、エレメントがファスナーテープに装着された後に無電解鍍金を施し、エレメントの全ての外表面に鍍金処理を施す技術である。
　また、色相の異なる金属製エレメントを所定の配列パターンでファスナーテープに植設することでエレメント列に多彩な色相を付与するデザインが知られている（例：中国意匠第３０２３６５７９５号公報、中国意匠第３０２７７５５５５号公報）。このような多彩色をもつエレメント列は、エレメントを色相に応じて選別可能なパーツフィーダーを利用する技術（特公平７－４９００２号公報、ＷＯ２０１４／０７６７８６号）、色彩の異なる複数の線材から一つを選択して所定のピッチで切断してエレメント素子を形成し、ファスナーテープに固定する技術（ＷＯ２０１５／０４９７６７号）を用いて作製されてきた。
特開２００１－８７１４号公報 特開２００３－１８０４１０号公報 中国意匠第３０２３６５７９５号公報 中国意匠第３０２７７５５５５号公報 特公平７－４９００２号公報 ＷＯ２０１４／０７６７８６号 ＷＯ２０１５／０４９７６７号
　特開２００１－８７１４号公報に記載のエレメント着色技術では、鍍金後に線材を切断してファスナーテープに植設するために、切断面が着色されないという問題がある。特開２００３－１８０４１０号公報に記載のエレメント着色技術では、電解鍍金後に線材を切断してファスナーテープに植設後、無電解鍍金を施すことでエレメントの全ての外表面を鍍金処理することが可能であるものの、二段階での鍍金処理が必要であり、また、無電解鍍金により形成する被膜は電解鍍金により形成する被膜に比べて意匠性に劣るという問題がある。
　また、色相の異なる金属製エレメントを配列する場合、エレメントを色相に応じて選別可能なパーツフィーダーを利用する技術（特公平７－４９００２号公報、ＷＯ２０１４／０７６７８６号）では、複雑な機構をもつパーツフィーダーが必要であり、また予め多数の色相をもつエレメントを個々に準備しておく必要があり、製造手順が複雑化して製造コストが高くなる。色彩の異なる複数の線材から一つを選択して所定のピッチで切断してエレメント素子を形成し、ファスナーテープに固定する技術（ＷＯ２０１５／０４９７６７号）の場合は、製造コストを低下させる利点はあるものの、切断面への着色がなされないという問題がある。
　本発明は上記事情を背景に創作されたものであり、色相の変化する銅合金製エレメントの列を備えたファスナーチェーンであって、低コストで製造可能であり、鍍金とは異なる手法で銅合金製エレメントに着色がなされているファスナーチェーンを提供することを課題の一つとする。
　エレメントの列をファスナーテープに植設した後に金属ファスナーの着色を鍍金により行うと、鍍金液がファスナーテープに浸透する。これを残存させないために洗浄剤を混入した浴中で何回も洗浄処理を行わなければならず、ファスナーテープの材質によっては、その風合い、質感などが損なわれるといった問題があった。このため、金属ファスナーの鍍金による着色はファスナーテープに植設前に実施されることが多かった。
　本発明者は上記課題を解決するために、鋭意検討したところ、酸化銅は酸化数によって色相が大きく変化することに着目し、銅合金製エレメントの表面に酸化被膜を形成するとともに、その酸化被膜を構成する酸化銅について主に酸化第一銅（Ｃｕ2Ｏ）と酸化第二銅（ＣｕＯ）の構成比率の異なるエレメントを配列することが有効であることを見出した。エレメント表面への酸化被膜の形成は陽極酸化法により可能である。陽極酸化法を採用する場合には、エレメントの列をファスナーテープに植設した後に着色を行う場合でも、電解液中に人体に有毒性の高い物質が含まれていないため、単純な水洗工程で十分な洗浄が行え、鍍金処理のような問題は発生しない。また、エレメントの色相変化は陽極酸化条件を変化させるだけで達成でき、しかも、酸化銅の酸化数による色相変化が大きいことも手伝って、幅広い色相を容易に作り出すことが可能である。本発明は当該知見を基礎として完成したものである。
　本発明は一側面において、互いに係合する一対の銅合金製エレメントの列と、当該エレメントの列をそれぞれ一側縁に沿って取着した一対のファスナーテープとを備えるファスナーチェーンであって、前記エレメントのそれぞれの露出面が酸化第一銅及び酸化第二銅の含有率の異なる酸化被膜を有することにより、前記エレメントのそれぞれが呈する色相が前記列の長さ方向に変化するファスナーチェーンである。
　本発明に係るファスナーチェーンの一実施形態においては、ＪＩＳ　Ｚ８７８１－４（２０１３）にて規定されるＣＩＥＬＡＢ色空間において、前記列を構成するエレメントのうち、露出面のａ*値の最も大きいエレメントと、露出面のａ*値の最も小さなエレメントとのａ*値の差が１０以上である。
　本発明に係るファスナーチェーンの別の一実施形態においては、ＪＩＳ　Ｚ８７８１－４（２０１３）にて規定されるＣＩＥＬＡＢ色空間において、前記列を構成するエレメントのうち、露出面のｂ*値の最も大きいエレメントと、露出面のｂ*値の最も小さなエレメントとのｂ*値の差が２０以上である。
　本発明に係るファスナーチェーンの更に別の一実施形態においては、ＪＩＳ　Ｚ８７８１－４（２０１３）にて規定されるＣＩＥＬＡＢ色空間において、前記列を構成するエレメントのうち、露出面のａ*値の最も大きいエレメントのａ*値が１０以上であり、露出面のａ*値の最も小さいエレメントのａ*値が５以下である。
　本発明に係るファスナーチェーンの更に別の一実施形態においては、ＪＩＳ　Ｚ８７８１－４（２０１３）にて規定されるＣＩＥＬＡＢ色空間において、前記列を構成するエレメントのうち、露出面のｂ*値の最も大きいエレメントのｂ*値が２０以上であり、露出面のｂ*値の最も小さいエレメントのｂ*値が１０以下である。
　本発明に係るファスナーチェーンの更に別の一実施形態においては、前記列を構成するエレメントの中には、前記酸化被膜中の酸化第一銅の成分含有率が酸化第二銅の成分含有率よりも多いエレメントが少なくとも一つ存在するとともに、前記酸化被膜中の酸化第二銅の成分含有率が酸化第一銅の成分含有率よりも多いエレメントが少なくとも一つ存在する。
　本発明に係るファスナーチェーンの更に別の一実施形態においては、前記エレメントのそれぞれが呈する色相が前記列の長さ方向に変化する仕方が規則的である。
　本発明に係るファスナーチェーンの更に別の一実施形態においては、前記エレメントのそれぞれが呈する色相が前記列の長さ方向に変化する仕方がランダムである。
　本発明に係るファスナーチェーンの更に別の一実施形態においては、前記エレメントは一般式：ＣｕaＺｎbＮｉc（但し、ａ、ｂ、ｃは質量％で、ａは残部、５≦ｂ≦４０、０≦ｃ≦３０を満たし、不可避的不純物を含む。）で示される組成を有する銅合金を母材とする。
　本発明に係るファスナーチェーンの更に別の一実施形態においては、前記酸化被膜は陽極酸化被膜である。
　本発明は別の一側面において、本発明に係るファスナーチェーンを備えたスライドファスナーである。
　本発明は更に別の一側面において、本発明に係るスライドファスナーを備えた物品である。
　本発明によれば、色相の変化する銅合金製エレメントの列を備えたファスナーチェーンを低コストで製造可能である。また、本発明に係るファスナーチェーンを得るための着色工程はエレメントの列をファスナーテープに植設した後に実施することができるので、銅合金製エレメントの露出面に全面的に着色することも容易である。本発明においては、酸化銅の酸化数の違いによる色相変化を利用しているところ、酸化銅は酸化数による色相変化が大きいため、幅広い色相を容易に作り出すことが可能である。そのため、ニーズに応じて色相変化の大きなエレメントの列とすることも、色相変化の小さなエレメントの列とすることも可能である。そして、色相は規則的に変化させることもランダムに変化させることも可能である。
Ｙ字状異形線を切断してＹ字状部材を得る様子を説明する図である。 ファスナーテープにファスナーエレメントを取り付ける仕方を説明する図である。 本発明に係るスライドファスナーの一例を正面からみたときの模式図である。 発明例１に係るエレメントについての色度ａ*、ｂ*の分布である。 発明例２に係るエレメントについての色度ａ*、ｂ*の分布である。 発明例３に係るエレメントについての色度ａ*、ｂ*の分布である。
　本発明に係る銅合金製ファスナーエレメントを備えたスライドファスナーの例を図面に基づき具体的に説明する。図３は、スライドファスナー１００の模式図であり、図３に示すようにスライドファスナー１００は、互いに係合する一対の銅合金製エレメント１０３の列と、当該エレメント１０３の列をそれぞれ一側縁に沿って取着した一対のファスナーテープ１０１とを備える。ファスナーテープ１０１の一側端側には芯部１０２が形成されており、前記エレメント１０３はファスナーテープ１０１の芯部１０２に所定の間隔をおいてかしめ固定（装着）されている。また、スライドファスナー１００はエレメント１０３の上端及び下端でファスナーテープ１０１の芯部１０２にかしめ固定された上止具１０４及び下止具１０５と、対向する一対のエレメント１０３間に配され、エレメント１０３の噛合及び開離を行うための上下方向に摺動自在なスライダー１０６を備える。なお、一本のファスナーテープ１０１の芯部１０２にエレメント１０３が装着された状態のものをスライドファスナーストリンガーといい、一対のファスナーテープ１０１の芯部１０２に装着されたエレメント１０３が噛合状態となっているものをスライドファスナーチェーンという。
　エレメント１０３の母材としては、銅を主成分とする組成を有する銅合金であれば特に制限はないが、例えば、丹銅及び黄銅等のＣｕ－Ｚｎ合金、洋白等のＣｕ－Ｚｎ－Ｎｉ合金がエレメントに要求される強度や加工性の観点から好ましい。特に、一般式：ＣｕaＺｎbＮｉc（但し、ａ、ｂ、ｃは質量％で、ａは残部、５≦ｂ≦４０、０≦ｃ≦３０を満たし、不可避的不純物を含む。）で示される組成を有する銅合金を母材とすることが、β相析出による二相化が起こらないためにより好適である。不可避的不純物というのは原料中に存在したり、製造工程において不可避的に混入したりするもので、本来は不要なものであるが、微量であり、特性に影響を及ぼさないため許容されている不純物のことである。上記一般式において、不可避的不純物として許容される各不純物元素の含有量は一般に０．１質量％以下であり、好ましくは０．０５質量％以下である。
　当該スライドファスナーのエレメント１０３の列においては、各エレメントが呈する色相が当該列の長さ方向に変化する。図３では色相の変化を濃淡で模式的に示している。当該変化の仕方は規則的なものであってもよいし、ランダムなものでもあってよい。
　エレメント１０３への着色は、エレメント１０３の列がファスナーテープに固定された後のスライドファスナーストリンガー、スライドファスナーチェーン、又はスライドファスナーの何れに対して行ってもよい。エレメントの露出面を酸化することができる限り着色方法に特に制限はないが、生産効率の観点からは、長尺のファスナーストリンガー又はファスナーチェーンをロール・トゥ・ロールで搬送しながら、電解浴中を通過させる過程でエレメントの陽極酸化を実施する方法が好ましい。電解浴を通過中、長尺のファスナーストリンガー又はファスナーチェーンのエレメントに陽極を所定時間接触させることで酸化被膜が容易に形成可能である。この方法の場合、エレメント全体が電解浴中に浸漬するので、電解液と接触することが可能なエレメントの露出面は少なくとも酸化被膜を全面的に形成可能となる。一方、ファスナーテープとエレメントが接触して隠蔽されている面など電解液が届かない表面には酸化被膜が形成されにくい。
　酸化被膜を構成する酸化銅の酸化数は、陽極電位、電流密度、接触抵抗（陽極とエレメントの接触面積）等の電解条件を変化させることで変化させることが可能である。そして、電解条件を規則的又は不規則的に変化させることで電解浴を通過するエレメントの色相を規則的又は不規則的に変化させることができる。
　一般的には、エレメントに対する印加電圧が低い場合には酸化第一銅（Ｃｕ2Ｏ）比率が高い酸化被膜が形成される傾向にあり、エレメントに対する印加電圧が高い場合には酸化第二銅（ＣｕＯ）の比率が高い酸化被膜が形成される傾向にある。そこで、エレメントに対する印加電圧に変化を与えて酸化被膜中の酸化第一銅と酸化第二銅の含有比率を変化させることで、ブラウン色、ダークイエロー色、ガンメタ色、グリーンイエロー色、カッパー色、濃青色、古金色、レモンイエロー色など様々な色相を作り出すことができる。なお、酸化第一銅自体は赤色であり、酸化第二銅自体は黒色である。
　本発明に係るファスナーチェーンの一実施形態においては、酸化被膜中の酸化第一銅の成分含有率が酸化第二銅の成分含有率よりも多いエレメントが少なくとも一つ存在することができる。また、本発明に係るファスナーチェーンの一実施形態においては、酸化被膜中の酸化第二銅の成分含有率が酸化第一銅の成分含有率よりも多いエレメントが少なくとも一つ存在することができる。なお、本明細書においては酸化第一銅及び酸化第二銅の成分含有率はモル量を基準とする。
　また、酸化被膜の厚みは酸化時間を増加させることにより大きくなるところ、酸化被膜の厚みが大きくなるほど濃色化する傾向にある。従って、酸化銅の酸化数に変化を与えることに加えて酸化被膜の厚みに変化を与えることで更なる色相の変化を与えることも可能である。酸化被膜の厚みは例えば０．０５～１．０μｍ程度とすることができ、典型的には０．１～０．５μｍ程度とすることができる。
　陽極酸化処理後、電解浴から排出されたファスナーストリンガー、スライドファスナーチェーン、又はスライドファスナーに対しては、水洗及び乾燥を実施すればよい。鍍金処理のときのような、洗浄剤を混入した浴中で何回も洗浄処理を実施する必要はなく、単純な水洗で十分である。
　先述したように、酸化銅は酸化数による色相変化が大きいため、本発明に係るファスナーチェーンにおいては幅広い色相をもつエレメントを有することが可能である。以下、色度ａ*、ｂ*を尺度にしてエレメントの色相の具体的な態様について説明する。
＜ａ*値＞
　本発明に係るファスナーチェーンの一実施形態においては、ＪＩＳ　Ｚ８７８１－４（２０１３）にて規定されるＣＩＥＬＡＢ色空間において、前記列を構成するエレメントのうち、露出面のａ*値の最も大きいエレメントと、露出面のａ*値の最も小さなエレメントとのａ*値の差を１０以上とすることができ、１５以上とすることもでき、更には２０以上とすることもでき、例えば１０～３０の範囲とすることができる。
　本発明に係るファスナーチェーンの一実施形態においては、ＪＩＳ　Ｚ８７８１－４（２０１３）にて規定されるＣＩＥＬＡＢ色空間において、前記列を構成するエレメントのうち、露出面のａ*値の最も大きいエレメントのａ*値を１０以上とすることができ、１５以上とすることもでき、２０以上とすることもでき、更には２５以上とすることもでき、例えば１０～３０の範囲とすることができる。
　本発明に係るファスナーチェーンの一実施形態においては、ＪＩＳ　Ｚ８７８１－４（２０１３）にて規定されるＣＩＥＬＡＢ色空間において、前記列を構成するエレメントのうち、露出面のａ*値の最も小さいエレメントのａ*値を５以下とすることができ、３以下とすることもでき、更には２以下とすることもでき、例えば－２０～５とすることができ、０から５とすることもできる。
＜ｂ*値＞
　本発明に係るファスナーチェーンの一実施形態においては、ＪＩＳ　Ｚ８７８１－４（２０１３）にて規定されるＣＩＥＬＡＢ色空間において、前記列を構成するエレメントのうち、露出面のｂ*値の最も大きいエレメントと、露出面のｂ*値の最も小さなエレメントとのｂ*値の差を２０以上とすることができ、２５以上とすることもでき、更には３０以上とすることもでき、例えば２０～５０の範囲とすることや３０～４０の範囲とすることができる。
　本発明に係るファスナーチェーンの一実施形態においては、ＪＩＳ　Ｚ８７８１－４（２０１３）にて規定されるＣＩＥＬＡＢ色空間において、前記列を構成するエレメントのうち、露出面のｂ*値の最も大きいエレメントのｂ*値を２０以上とすることができ、２５以上とすることもでき、３０以上とすることもでき、更には３５以上とすることもでき、例えば２０～４０の範囲とすることができる。
　本発明に係るファスナーチェーンの一実施形態においては、ＪＩＳ　Ｚ８７８１－４（２０１３）にて規定されるＣＩＥＬＡＢ色空間において、前記列を構成するエレメントのうち、露出面のｂ*値の最も小さいエレメントのｂ*値を１０以下とすることができ、５以下とすることもでき、０以下とすることもでき、更には－５以下とすることもでき、例えば－２０～１０とすることができ、－１０～５の範囲とすることができる。
　酸化被膜の形成の前にエレメントの露出面に対して特段の予備処理は必要ないが、例えば脱脂処理、酸洗処理、平滑化処理などを行ってもよい。これにより、エレメントが亜鉛含有銅合金を母材に使用している場合、表面の亜鉛を溶かしだすことで表面の亜鉛割合が少なくなり、色合いがよくなる。
　酸化被膜の形成後は、必要に応じて種々の表面処理を行ってもよい。例えば、防錆処理、クリア塗装処理、ワックス掛け、ツヤ消しラッカー塗装又はツヤ有りラッカー塗装等による表面処理の一種又は二種以上を組み合わせて実施することができる。
　スライドファスナーは各種の物品に取着することができ、特に開閉具として機能する。スライドファスナーが取着される物品としては、特に制限はないが、例えば衣料品、鞄類、靴類及び雑貨品といった日用品の他、貯水タンク、漁網及び宇宙服といった産業用品が挙げられる。
　以下、本発明の実施例を示すが、これらは本発明及びその利点をより良く理解するために提供するものであり、本発明が限定されることを意図しない。
（発明例１～２）
　原材料であるＣｕ（純度９９．９９質量％以上）及びＺｎ（純度９９．９質量％以上）を、溶解炉（高周波誘導加熱）にて、Ｃｕ：約８５質量％、Ｚｎ：約１５質量％、残部不可避的不純物の組成となるように配合して、連続鋳造装置により断面形状が真円のワイヤ（丸線）を連続鋳造した。次いで、当該ワイヤに対して伸線加工、再結晶焼鈍及び冷間加工を行って断面略Ｙ字状の異形線（以下、「Ｙ－ｂａｒ」という。）を製造した。
　その後、Ｙ－ｂａｒをパンチ及びダイを備えた切断型を利用して順次切断して多数のＹ字状部材を得て、Ｙ字状部材の頭部の上下面にフォーミングパンチにより噛合凹部及び噛合凸部をプレス成形してファスナーエレメントを作製した。このように作製されたファスナーエレメントの両脚部をファスナーテープの長手方向側縁部に沿って一定間隔で順次かしめ固定することで、長尺のファスナーストリンガーを連続製造した。そして、一対のファスナーストリンガーのエレメント列同士を係合させることで長尺のファスナーチェーンを得た。
　得られたファスナーチェーンのエレメント列に着色を行った。具体的には長尺のファスナーチェーンをロール・トゥ・ロールの搬送設備を利用して連続的に所定の速度で搬送しながら電解浴中を通過させた。この過程で、ファスナーチェーンのエレメントに陽極を所定時間接触させて酸化被膜を形成した。この際、エレメントが陽極に接触する際のエレメントの傾きを電解浴にファスナーチェーンが入る直前に微細な凹凸形状を付与したローラーにファスナーチェーンを挟み込むことで変化させた。発明例１及び２では、エレメントの傾き量をランダムに変化させた。発明例１及び２の相違はエレメントの傾きの変化の大きさであり、発明例２よりも発明例１の方がエレメントの傾きの変化が大きい。
　一定電流条件下で、エレメントが陽極に接触する際のエレメントの傾きを変化させることで接触面積が変わり、接触抵抗が変化する。そして、それに応じてエレメントの電位が変化して陽極酸化被膜の色相も変化する。本実施例では一定電流条件としたことから、接触抵抗が大きいエレメントは低電位となって濃青色の陽極酸化被膜（酸化第一銅＝Ｃｕ2Ｏの比率高）が得られ、接触抵抗が小さいエレメントは高電位となって古金色の陽極酸化被膜（酸化第二銅＝ＣｕＯの比率高）が得られた。具体的な着色条件は以下である。
＜着色条件＞
（１）着色方法：陽極酸化法
（２）電解浴組成：３０ｇ／Ｌ濃度のＮａＯＨ水溶液
（３）浴温度：５０℃
（４）陽極と各エレメントの接触時間：１５秒程度
（５）電流密度：０．３３Ａ／ｄｍ2
　電解浴から排出されたファスナーチェーンに対しては水洗後、乾燥の処理を行った。得られたファスナーチェーンのエレメント列は、Ｙ－ｂａｒ切断面も含めて露出面全体が着色されているとともに、色相がランダムに変化する斑模様を呈していた。また、各エレメントの酸化被膜の厚みを断面ＳＥＭ分析で測定したところ、発明例１及び発明例２共に０．１～０．２４μｍの範囲であった。
（発明例３）
　発明例１及び２と同様の条件で長尺のファスナーチェーンを得た後、ファスナーチェーンのエレメント列に着色を行った。着色条件は、エレメントが陽極に接触する際のエレメントの傾きをエレメント列の長さ方向に規則的に変化させた他は、発明例１及び２と同様の条件とした。得られたファスナーチェーンのエレメント列は、Ｙ－ｂａｒ切断面も含めて露出面全体が着色されているとともに、規則的に変化するグラデーション色を呈していた。また、各エレメントの酸化被膜の厚みを断面ＳＥＭ分析で測定したところ、０．１～０．２４μｍの範囲であった。
＜色調試験＞
　陽極酸化処理後の各ファスナーチェーンをそれぞれ２０ｃｍずつ切り出し、すべてのエレメントの露出面に対して、ミノルタ（株）製の色彩色差計ＣＲ－３００を用いて、１０～３０℃、８５％ＲＨ以下の条件で、ＪＩＳ　Ｚ８７８１－４（２０１３）にて規定されるＣＩＥＬＡＢ色空間におけるａ*及びｂ*を求めた。光源はパルスキセノンランプを使用した。結果を図４～６に示す。また、各ファスナーチェーンにおけるａ*及びｂ*の最小値及び最大値、最大値と最小値の差を表１に示す。
＜酸化被膜分析＞
　陽極酸化処理後の各ファスナーチェーンについて、すべてのエレメント露出面の酸化被膜の組成分析をＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）（サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製Ｘ線光電子分光分析装置、型式：ＥＳＣＡＬＡＢ２５０Ｘｉ）により実施し、エレメントの酸化被膜中の酸化第一銅及び酸化第二銅の成分含有率を調査したところ、何れの例においても、酸化第一銅の成分含有率が酸化第二銅に比べて大きいエレメント及び酸化第二銅の成分含有率が酸化第一銅に比べて大きいエレメントが発見された。なお、成分含有率はモル量を基準として比較した。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
１０　異形線
２０　Ｙ字状部材
２１　頭部
２２　噛合凹部
２３　噛合凸部
２４ａ、２４ｂ　脚部
３０　エレメント
４０　ファスナーテープ
１００　　スライドファスナー
１０１　　ファスナーテープ
１０２　　芯部
１０３　　エレメント
１０４　　上止具
１０５　　下止具
１０６　　スライダー

Claims (12)

  1. 　互いに係合する一対の銅合金製エレメント１０３の列と、当該エレメント１０３の列をそれぞれ一側縁に沿って取着した一対のファスナーテープ１０１とを備えるファスナーチェーンであって、前記エレメント１０３のそれぞれの露出面が酸化第一銅及び酸化第二銅の含有率の異なる酸化被膜を有することにより、前記エレメント１０３のそれぞれが呈する色相が前記列の長さ方向に変化するファスナーチェーン。
  2. 　ＪＩＳ　Ｚ８７８１－４（２０１３）にて規定されるＣＩＥＬＡＢ色空間において、前記列を構成するエレメント１０３のうち、露出面のａ*値の最も大きいエレメント１０３と、露出面のａ*値の最も小さなエレメント１０３とのａ*値の差が１０以上である請求項１に記載のファスナーチェーン。
  3. 　ＪＩＳ　Ｚ８７８１－４（２０１３）にて規定されるＣＩＥＬＡＢ色空間において、前記列を構成するエレメント１０３のうち、露出面のｂ*値の最も大きいエレメント１０３と、露出面のｂ*値の最も小さなエレメント１０３とのｂ*値の差が２０以上である請求項１又は２に記載のファスナーチェーン。
  4. 　ＪＩＳ　Ｚ８７８１－４（２０１３）にて規定されるＣＩＥＬＡＢ色空間において、前記列を構成するエレメント１０３のうち、露出面のａ*値の最も大きいエレメント１０３のａ*値が１０以上であり、露出面のａ*値の最も小さいエレメント１０３のａ*値が５以下である請求項１～３の何れか一項に記載のファスナーチェーン。
  5. 　ＪＩＳ　Ｚ８７８１－４（２０１３）にて規定されるＣＩＥＬＡＢ色空間において、前記列を構成するエレメント１０３のうち、露出面のｂ*値の最も大きいエレメント１０３のｂ*値が２０以上であり、露出面のｂ*値の最も小さいエレメント１０３のｂ*値が１０以下である請求項１～４の何れか一項に記載のファスナーチェーン。
  6. 　前記列を構成するエレメント１０３の中には、前記酸化被膜中の酸化第一銅の成分含有率が酸化第二銅の成分含有率よりも多いエレメント１０３が少なくとも一つ存在するとともに、前記酸化被膜中の酸化第二銅の成分含有率が酸化第一銅の成分含有率よりも多いエレメント１０３が少なくとも一つ存在する請求項１～５の何れか一項に記載のファスナーチェーン。
  7. 　前記エレメント１０３のそれぞれが呈する色相が前記列の長さ方向に変化する仕方が規則的である請求項１～６の何れか一項に記載のファスナーチェーン。
  8. 　前記エレメント１０３のそれぞれが呈する色相が前記列の長さ方向に変化する仕方がランダムである請求項１～６の何れか一項に記載のファスナーチェーン。
  9. 　前記エレメント１０３は一般式：ＣｕaＺｎbＮｉc（但し、ａ、ｂ、ｃは質量％で、ａは残部、５≦ｂ≦４０、０≦ｃ≦３０を満たし、不可避的不純物を含む。）で示される組成を有する銅合金を母材とする請求項１～８の何れか一項に記載のファスナーチェーン。
  10. 　前記酸化被膜は陽極酸化被膜である請求項１～９の何れか一項に記載のファスナーチェーン。
  11. 　請求項１～１０の何れか一項に記載のファスナーチェーンを備えたスライドファスナー。
  12. 　請求項１１に記載のスライドファスナーを備えた物品。
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