JP2017013483A - 涼感積層体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】衣類1に一体化させて使用する涼感積層体10であって、
当該涼感積層体10は、1層以上の樹脂層11から形成されており、
前記樹脂層11のうち少なくとも1層に涼感剤14を含むことで涼感効果が得られることを特徴とする涼感積層体10。
【選択図】 図1
Description
当該涼感積層体は、1層以上の樹脂層から形成されており、
前記樹脂層のうち少なくとも1層に涼感剤を含むことで涼感効果が得られることを特徴とする。
前記樹脂層のうち少なくとも1層は、熱硬化性樹脂とパウダー状の熱可塑性樹脂との樹脂混合物であって、
さらに前記樹脂混合物のうち少なくとも1層に涼感剤を含むことを特徴とする。
前記樹脂層のうち少なくとも1層は、熱可塑性樹脂と架橋剤を含むことを特徴とする。
表面層と中間層と接着層の3層から形成されており、
前記中間層の一面側が表面層、他面側が接着層であって、
前記接着層が、衣類と接する方向へ接着可能であって、
前記表面層および中間層は、前記樹脂層であり、該表面層および中間層の両方またはいずれか一方に涼感剤を含むことを特徴とする。
前記涼感剤は糖アルコールを含むものであって、
前記樹脂層の積層方向における各層の厚みは、500μm以下であることを特徴とする。
前記接着層は、ウレタン系又はポリエステル系樹脂の何れか1つを含み、
100°C〜180°Cの熱を前記接着層に加えることによって、衣類と、当該涼感積層体とを、接着することを特徴とする。
前記各層の積層方向における接着層の厚さは、150μm以下であることを特徴とする。
衣類へ直接印刷して形成することを特徴とする。
前記樹脂層のうち少なくとも1層は1液型樹脂を含み、
前記1液型樹脂は涼感剤を有し、
当該涼感積層体は、衣類へ直接印刷して形成することを特徴とする。
前記樹脂層のうち少なくとも1層に消臭剤を含むことで消臭効果が得られることを特徴とする。
前記涼感効果および消臭効果は、当該涼感積層体を洗濯及び/または乾燥させることでその効果が回復することを特徴とする。
更に、本発明の涼感積層体の樹脂層は、衣類へ貼り付ける際の熱圧着や衣類へ直接印刷した際の後処理によって被膜化するため、一般的な衣類用の積層体と同様の堅牢度を維持する効果を奏する。
本発明の涼感積層体10と涼感積層体20において、樹脂層である表面層11および中間層12は、熱硬化性樹脂と、パウダー状の熱可塑性樹脂の樹脂混合物からなることを特徴としている。加えて表面層11および中間層12は涼感剤14を有しており、涼感剤14には糖アルコールを含んでいる。また、熱硬化性樹脂とパウダー状の熱可塑性樹脂の樹脂混合物の他に、熱可塑性樹脂と架橋剤や、1液型樹脂等を用いることも出来る。
ここで言う熱硬化性樹脂とは、初期重合物を加熱することで架橋反応を起こし、硬化する樹脂をあらわしている。したがって、熱硬化性樹脂は架橋反応後(加熱後)に再度加熱をしても軟化しなくなる性質を持つ。前記熱硬化性樹脂としては、例えばウレタン樹脂(PU)、エポキシ樹脂(EP)、フェノール樹脂(PF)、ユリア樹脂(UF)、メラミン樹脂(MF)、不飽和ポリエステル樹脂(UP)、シリコン樹脂(SI)などを挙げることができる。その中でも、涼感剤およびパウダー状の熱可塑性樹脂との相性やコスト等の観点から特にウレタン樹脂(PU)が好適である。なお、上記熱硬化性樹脂は単独に限定されるものではなく、2種類以上を併用しても良い。
熱可塑性樹脂とは、熱硬化性樹脂のように高分子間で架橋する構造ではなく、一定の温度以上(100℃〜300℃)に加熱することで軟化して可塑性をもち、冷却すると固化する樹脂をあらわしている。前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリウレタン樹脂(TPU)、ABS樹脂(ABS)、ポリアミド(PA)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネイト(PC)、ポリアセタール(POM)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリスルホン(PSF)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、液晶ポリマー(LCP)などを挙げることができる。その中でも特に樹脂特性やコスト等の観点からポリウレタン樹脂(TPU)が好適である。なお、上記熱可塑性樹脂は単独に限定されるものではなく、2種類以上を併用しても良い。
1液型樹脂とは、空気中の湿気を吸湿して、あるいは蒸発・乾燥して架橋反応を起こし、硬化する樹脂をあらわしている。したがって、1液型樹脂は架橋反応後は再度軟化しなくなる性質を持つ。1液型樹脂としては、例えば湿気硬化型樹脂、蒸発乾燥型樹脂などを上げることができる。その中でも特に樹脂特性やコスト等の観点から蒸発乾燥型樹脂が好適である。なお、上記1液型樹脂は単独に限定されるものではなく、2種類以上を併用しても良い。
前記涼感剤に含まれる糖アルコールは、水分を含むことにより涼感効果を得られれば良く、例えば、キシリトール、ソルビトール、マンニトール、エリスリトール、マルチトール、ラクチトール、グリセロールなどを挙げることができる。これらの糖アルコールのうち、特に吸熱性、安定供給の観点からキシリトールまたはエリスリトールが好適である。
なお、上記糖アルコールは、単独に限定されるものではなく、2種類以上を併用し、あるいは糖アルコール以外の他物質と混合して使用しても良い。
本発明における消臭剤は、アンモニアや酢酸やイソ吉草酸などの臭気成分に対して消臭効果を発揮出来ればよく、例えば吸着作用による消臭剤としては、活性炭、ゼオライトなどを挙げることが出来る。また、例えば化学作用による消臭剤としては、光触媒、金属イオンなどを挙げることが出来る。これらの消臭剤のうち、金属イオンとゼオライトが好ましく、特に好ましくは吸着作用と化学作用とを兼ね備えた銀ゼオライトが好適である。
なお、上記消臭剤は、単独に限定されるものではなく、2種類以上を併用し、あるいは消臭剤以外の他物質と混合して使用しても良い。
本発明における架橋剤は、一定条件下でポリマー樹脂と架橋反応を起こす物質のことを言う。架橋剤の量により、架橋反応後の樹脂の硬化を調整できる。本発明において架橋剤にはポリイソシアネート、特にブロックイソシアネートを使用するのが好適である。
本発明における接着層13は、涼感積層体10を衣類1に貼り付けるための接着作用を発揮すればよく、市販されている接着材などを利用することも出来る。
但し、涼感積層体10は洗濯時の負荷および洗濯時に使用する洗剤への耐薬剤性を有している必要があり、接着層13には熱可塑性材料またはホットメルト材料を使用することが好ましい。
更に、その熱可塑性材料の中でも、樹脂層11または中間層12との相溶性の観点から、接着層13にはウレタン系樹脂が好ましく、特に熱可塑性ポリウレタン系樹脂を使用することが好適である。
また、接着層13の形態は、例えば加熱により流動化可能な熱可塑性材料を中間層12に塗布することも可能であるが、本発明では熱可塑性ポリウレタン系樹脂を厚さ30μm〜150μm、特に好ましくは50μm〜120μm程度の範囲となるように塗工する。
まず最初に、涼感積層体に利用する涼感剤による涼感効果の確認を行った。
本発明に係る涼感積層体は、キシリトールやエリスリトールのような糖アルコールの特性を利用して、涼感効果を得ている。そこで下記条件で、糖アルコールによる涼感効果の確認を行った。
・試験方法
試料を2枚合わせにして四辺を縫い合わせ試験片とし、試験片内部中央に熱電対型温度センサーを差し込む。約36℃の雰囲気中で試験片中央部に約0.2mlの水を滴下し、湿潤部の温度を10分間測定する。ここで加工品は糖アルコールを含んだ生地であり、未加工品は糖アルコールを含まない生地とする。
・環境条件
室温 :36±2℃
湿度 :60±4%RH
水温 :36℃
温度計 :熱電対型温度センサー
[表1]
時間(秒) 測定温度(℃)
加工品 未加工品
0 36.4 36.3
10 36.7 36.1
20 35.7 35.7
30 34.7 34.9
40 33.7 34.2
50 32.8 33.4
60 32.0 32.9
120 29.4 32.5
180 28.4 32.5
240 28.0 32.3
300 28.0 32.2
360 27.9 32.2
420 27.8 32.1
480 27.9 32.1
540 27.8 32.1
600 27.7 32.1
本発明に係る涼感積層体は、涼感剤とともに銀ゼオライトのような消臭剤を涼感積層体に入れることで、吸着作用を利用して消臭効果を得ることが出来る。そこで下記条件で、銀ゼオライトによる消臭効果の確認を行った。
※(社)繊維評価技術協議会の機器分析実施マニュアルに基づく。
・試験方法
(A)ガスクロマトグラフ法
試験片を入れた500mL容三角フラスコに臭気成分溶液を滴下し密閉後、2時間放置後のピーク面積を測定する。
消臭剤 : 銀ゼオライト
初期ガス濃度: イソ吉草酸 約38ppm
測定時間 : 2時間後
試料サイズ : 50cm2
[表2]
試料 減少率(%)
イソ吉草酸
涼感積層体 92
(涼感効果試験)
涼感積層体の涼感効果を確認するための試験を行った。試験には衣類に用いられる生地を使用し、下記にて詳しく説明する実施例1〜5および比較例1〜2の涼感積層体と一体化した生地を製作する。涼感積層体中央部分に0.2mlの水を滴下し、涼感積層体湿潤部の時間経過に対する温度測定を行った。
・環境条件
室温 :36±2℃
湿度 :60±4%RH
水温 :36℃
温度計 :熱電対型温度センサー
涼感積層体の耐洗濯性を確認するための試験を行った。実施例1および実施例2は涼感積層体10を貼り付けた生地に対して、また、実施例3〜5は涼感積層体20を直接印刷した生地に対して、以下の条件による洗濯試験を行った。
・試験方法
洗濯方法:JIS L 0217 103法
洗濯機:二層式家庭用電気洗濯機
洗濯方法詳細:浴比 :1:30
水流 :強
洗い :5分(水温:40℃)
すすぎ回数 :2回(水温:30℃以下)
洗濯洗剤 :洗濯用合成洗剤(市販品)
乾燥 :脱水後、吊干し
熱硬化性樹脂(ウレタン樹脂(PU))とパウダー状の熱可塑性樹脂(ポリウレタン樹脂(TPU))との樹脂混合物(ユニ化成株式会社製:UNIBINDERシリーズのSA−BA)に涼感剤としてキシリトールおよびエリスリトール(タナテックスケミカルズジャパン株式会社製:TASTEX COOL−EX)を入れて、表面層およびバックアップ層としての中間層をシルクスクリーン印刷により製作する(樹脂混合物と涼感剤の総量に対して涼感剤を35%配合)。この時、剥離可能なフィルム上に表面層、中間層の順番で印刷する。その後、図1に示すような積層として接着層をシルクスクリーン印刷により製作し、乾燥工程を経て、涼感積層体10を製作した。この時の表面層および中間層の厚さは共に50μm、接着層の厚さは120μmとした。このようにして製作した涼感積層体10を、150℃に熱したアイロンで15秒間〜20秒間かけて熱圧着することで、涼感積層体10を貼り付けた生地が得られた。また、涼感積層体10はシルクスクリーン印刷に限らず、例えばロールコーター等の別の方法で製作しても良い。
表面層およびバックアップ層としての中間層を熱硬化性樹脂とパウダー状の熱可塑性樹脂の樹脂混合物として、涼感剤であるキシリトールとエリスリトールの配合量を減らした(樹脂混合物と涼感剤の総量に対して涼感剤を15%配合)涼感積層体10を製作し、150℃に熱したアイロンで15秒〜20秒かけて熱圧着することで、涼感積層体10を貼り付けた生地を得た。それ以外の工程は実施例1と同様である。
表面層およびバックアップ層としての中間層を熱硬化性樹脂とパウダー状の熱可塑性樹脂の樹脂混合物として、涼感剤であるキシリトールとエリスリトールを配合(樹脂混合物と涼感剤の総量に対して涼感剤を35%配合)し、涼感積層体20を製作する。ここで本実施例では、生地に涼感積層体20を直接印刷することにより、涼感積層体20付きの生地を得た。最初に生地の所定位置へ中間層12を印刷する。乾燥後、中間層12のうえに表面層11を印刷し、ベーキング乾燥工程を経て涼感積層体20付きの生地を得た。
表面層およびバックアップ層としての中間層を熱可塑性樹脂に10質量%の架橋剤を添加した樹脂として、涼感剤であるキシリトールとエリスリトールを配合(熱可塑性樹脂と架橋剤と涼感剤の総量に対して涼感剤を35%配合)し、涼感積層体20を製作した。本実施例も実施例3と同様の工程で生地に涼感積層体20を直接印刷することにより、涼感積層体20付きの生地を得た。
表面層11およびバックアップ層としての中間層12を1液型樹脂として、涼感剤14であるキシリトールとエリスリトールを配合し、涼感積層体20を作成する。ここで本実施例では、実施例3と同様に衣類1に使用する生地に涼感積層体20を直接印刷することにより、涼感積層体付きの生地を得た。また、印刷後、後処理として硬化反応待機時間を設けることにより、涼感積層体20付きの生地を得た。
表面層およびバックアップ層としての中間層に、熱可塑性樹脂に20質量%の架橋剤を添加した樹脂を使用し、涼感剤にキシリトールとエリスリトールを入れて(樹脂混合物と涼感剤の総量に対して涼感剤を35%配合)涼感積層体20を製作した。本比較例も実施例3と同様の工程で、生地に涼感積層体20を直接印刷することにより、涼感積層体20付きの生地を得た。
表面層およびバックアップ層としての中間層が熱硬化性樹脂とパウダー状の熱可塑性樹脂との樹脂混合物として、涼感剤であるキシリトールとエリスリトールを入れずに涼感積層体10を製作し、150℃に熱したアイロンで15秒〜20秒かけて熱圧着することで、涼感積層体10を貼り付けた生地を得た。それ以外の工程は実施例1と同様である。
実施例1:熱硬化性樹脂/熱可塑性樹脂 /涼感剤キシリトール、エリスリトール
(生地へ貼り付け) (総量に対して35質量%配合)
実施例2:熱硬化性樹脂/熱可塑性樹脂 /涼感剤キシリトール、エリスリトール
(生地へ貼り付け) (総量に対して15質量%配合)
実施例3:熱硬化性樹脂/熱可塑性樹脂 /涼感剤キシリトール、エリスリトール
(生地へ直接プリント) (総量に対して35質量%配合)
実施例4:熱可塑性樹脂に架橋剤を10%添加/涼感剤キシリトール、エリスリトール
(生地へ直接プリント) (総量に対して35質量%配合)
実施例5: 1液型樹脂 /涼感剤キシリトール、エリスリトール
(生地へ直接プリント) (総量に対して35質量%配合)
比較例1:熱可塑性樹脂に架橋剤を20%添加/涼感剤キシリトール、エリスリトール
(生地へ直接プリント) (総量に対して35質量%配合)
比較例2:熱硬化性樹脂/熱可塑性樹脂 /涼感剤なし
(生地へ貼り付け)
[表3]
時間(秒) 測定温度(℃)
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 比較例1 比較例2
0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.1 36.1 36.1
10 36.1 36.4 36.1 35.4 35.7 35.9 35.4
20 35.3 35.5 35.3 34.6 35.1 35.3 34.5
30 34.7 34.7 34.7 34.0 34.6 35.1 33.9
40 34.1 34.2 34.1 33.5 34.1 35.1 33.5
50 33.7 33.8 33.7 33.3 33.6 35.0 33.2
60 33.3 33.5 33.3 33.0 33.2 34.9 33.0
120 32.3 32.6 32.3 32.4 31.8 34.7 32.5
180 32.0 32.3 32.0 32.2 31.2 34.6 32.3
240 31.8 32.3 31.8 32.2 31.1 34.5 32.4
300 31.8 32.4 31.8 32.4 31.0 34.5 32.5
360 31.7 32.5 31.7 32.6 31.0 34.4 32.8
420 31.7 32.6 31.7 32.8 31.0 34.4 33.2
480 31.7 32.6 31.7 33.0 31.0 34.4 33.4
540 31.7 32.6 31.7 33.1 31.0 34.4 33.6
600 31.7 32.7 31.7 33.1 31.0 34.4 33.6
また、実施例3は生地へ直接印刷することで涼感積層体を製作したが、実施例1と同様の涼感効果を得られており、製作方法による涼感効果の差はほとんどなく、安定した効果が得られた。
これに対し、比較例1および比較例2では、水を滴下したことにより、一時的に温度は下がったものの、すぐに温度上昇をしてしまい、ほとんど涼感効果を得ることが出来なかった。これは、比較例1は、熱可塑性樹脂に20%の架橋剤を添加した樹脂を使用することにより、完全に表面が被膜化されており、涼感剤であるキシリトールおよびエリスリトールに水分が届いていないため、涼感効果が得られていないことが分かる。また、比較例2には樹脂混合物に涼感剤であるキシリトールおよびエリスリトールを入れていないので、涼感積層体に水分が含んでいても涼感効果が得られていないことが予想される。このことから、涼感剤が入っていることにより、はじめて涼感効果が得られることが分かる。
[表4]
洗濯回数 涼感効果
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
0 ○ ○ ○ ○ ○
1 ○ ○ ○ ○ ○
5 ○ ○ ○ ○ ○
10 ○ ○ ○ ○ ○
全体評価 良い 良い 良い 良い 良い
○:洗濯後に洗濯前と同等の涼感効果が得られていることを指す。
×:洗濯後に洗濯前の涼感効果がほとんど得られていないことを指す。
これに対し、試験結果から、本発明の樹脂層は、表面層に耐水性の優れた被膜を施した従来の積層体と同様な耐洗濯性が得られていることが分かる。
上記のとおり、本発明に係る涼感積層体は涼感効果が得られ、且つ、耐洗濯性も維持していることが分かった。また、涼感積層体に消臭剤を入れることで、涼感効果と共に消臭効果も同時に得られることが分かった。ここで、本発明に係る涼感積層体の機能耐久性(涼感効果および消臭効果の回復)について以下の試験結果を用いて説明する。
この試験における洗濯前(洗濯前の涼感積層体)とは、すでに吸湿状態である涼感積層体のことであり、洗濯後(洗濯後の涼感積層体)とは、上述した耐洗濯性試験と同等の洗濯・乾燥工程を経た涼感積層体のことである。
・試験方法
試料を2枚合わせにして四辺を縫い合わせ試験片とし、試験片内部中央に熱電対型温度センサーを差し込む。約36℃の雰囲気中で試験片中央部に約0.2mlの水を滴下し、湿潤部の温度を10分間測定する。ここで加工品は糖アルコールを含んだ生地であり、未加工品は糖アルコールを含まない生地とする。
・環境条件
室温 :36±2℃
湿度 :60±4%RH
水温 :36℃
温度計 :熱電対型温度センサー
[表5]
時間(秒) 測定温度(℃)
洗濯前 洗濯後 未加工品
0 35.9 35.8 36.0
10 35.6 35.6 35.6
20 34.9 35.2 35.1
30 34.5 34.7 34.8
40 34.2 34.1 34.6
50 34.0 33.5 34.5
60 33.9 33.1 34.4
120 33.8 32.0 34.1
180 34.1 32.0 34.1
240 34.2 32.1 34.1
300 34.3 32.1 34.2
360 34.3 32.0 34.2
420 34.3 32.0 34.2
480 34.3 32.0 34.3
540 34.3 32.0 34.3
600 34.3 31.9 34.3
この試験における洗濯前とは、すでに臭気成分を吸着状態である涼感積層体のことであり、洗濯後とは、上記耐洗濯性試験と同等の洗濯・乾燥工程を経た涼感積層体のことである。
また、下記試験方法は、(社)繊維評価技術協議会の機器分析実施マニュアルに基づくものである。
・試験方法
(B)検知管法
試験片を入れたサンプリングバッグに3Lの臭気ガスを封入し、2時間放置後のガス濃度を検知管で測定する。
消臭剤 : 銀ゼオライト
初期ガス濃度: アンモニア 100ppm
酢酸 30ppm
測定時間 : 2時間後
試料サイズ : 100cm2
[表6]
試料 減少率(%)
アンモニア 酢酸
涼感積層体(洗濯前) 61 88
涼感積層体(洗濯後) 88 96
さらに、前述のとおり、本発明の涼感積層体に消臭剤を加えることで、涼感効果と共に消臭効果も同時に得ることが出来る。つまり、上記実施例1〜5に消臭剤を加えることで、夏の暑い日などの涼感対策および消臭対策の2つの問題を同時に解決可能な涼感積層体を得ることが出来る。そして本発明の涼感積層体は洗濯・乾燥をすることで、良好な涼感効果および消臭効果を維持することが可能となる。
10 20 涼感積層体
11 表面層
12 中間層
13 接着層
14 涼感剤
Claims (11)
- 衣類に一体化させて使用する涼感積層体であって、
当該涼感積層体は、1層以上の樹脂層から形成されており、
前記樹脂層のうち少なくとも1層に涼感剤を含むことで涼感効果が得られることを特徴とする涼感積層体。 - 請求項1に記載の涼感積層体であって、
前記樹脂層のうち少なくとも1層は、熱硬化性樹脂とパウダー状の熱可塑性樹脂との樹脂混合物であって、
さらに前記樹脂混合物のうち少なくとも1層に涼感剤を含むことを特徴とする涼感積層体。 - 請求項1および請求項2の何れかに記載の涼感積層体であって、
前記樹脂層のうち少なくとも1層は、熱可塑性樹脂と架橋剤を含むことを特徴とする涼感積層体。 - 請求項1〜3の何れかに記載の涼感積層体であって、
前記涼感剤は糖アルコールを含むものであって、
前記樹脂層の積層方向における各層の厚みは、500μm以下であることを特徴とする涼感積層体。 - 請求項1〜4の何れかに記載の涼感積層体であって、
当該涼感積層体は、表面層と中間層と接着層の3層から形成されており、
前記中間層の一面側が表面層、他面側が接着層であって、
前記接着層が、衣類と接する方向へ接着可能であって、
前記表面層および中間層は、樹脂層であり、該表面層および中間層の両方またはいずれか一方に涼感剤を含むことを特徴とする涼感積層体。 - 請求項5に記載の涼感積層体であって、
前記接着層は、ウレタン系又はポリエステル系樹脂の何れか1つを含み、
100°C〜180°Cの熱を前記接着層に加えることによって、衣類と、当該涼感積層体とを、接着することを特徴とする涼感積層体。 - 請求項5または請求項6に記載の涼感積層体であって、
前記各層の積層方向における接着層の厚さは、150μm以下であることを特徴とする涼感積層体。 - 請求項1〜7の何れかに記載の涼感積層体であって、
当該涼感積層体は、衣類へ直接印刷して形成することを特徴とする涼感積層体。 - 請求項1〜8の何れかに記載の涼感積層体であって、
前記樹脂層のうち少なくとも1層は1液型樹脂を含み、
前記1液型樹脂は涼感剤を有し、
当該涼感積層体は、衣類へ直接印刷して形成することを特徴とする涼感積層体。 - 請求項1〜9の何れかに記載の涼感積層体であって、
前記樹脂層のうち少なくとも1層に消臭剤を含むことで消臭効果が得られることを特徴とする涼感積層体。 - 請求項1〜10の何れかに記載の涼感積層体であって、
前記涼感効果および消臭効果は、当該涼感積層体を洗濯及び/または乾燥させることでその効果が回復することを特徴とする涼感積層体。
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