JPWO2017034030A1 - 伸縮材、伸縮性部材及び衣料製品 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る伸縮材、伸縮性部材及び衣料製品の好適な第一の実施形態について以下に説明する。
本実施形態に係る伸縮材は、エラストマーを含むコア層と、少なくとも一方向においてコア層より低い引張降伏応力を有するスキン層と、を備える。
本実施形態に係る伸縮材は、エラストマーを含むコア層を備える。コア層は、伸縮性部材の弾性機能を担う層であり、所望のゴム弾性を有するようにその組成等が選択されていてよい。
本実施形態に係る伸縮材は、少なくとも一方向においてコア層より高い10%引張応力を有する、スキン層を備える。スキン層は、伸縮材においてコア層を保護する機能を有し、伸縮性部材の製造時には延伸処理によって塑性変形される。このとき、コア層は弾性変形し、スキン層のみが塑性変形することで、延伸部分が伸縮性部材の伸縮部として利用可能となる。なお、スキン層は、伸縮性部材において、形状保持部の形状を維持する機能を有していてよい。
本実施形態に係る伸縮性部材は、伸縮材のスキン層が塑性変形した構造を有する伸縮部(活性化部ともいう)を備える。また、本実施形態に係る伸縮性部材は、伸縮材の層構造が維持された形状保持部(未活性化部ともいう)をさらに備えていてよい。
本発明に係る伸縮材、伸縮性部材及び衣料製品の好適な第二の実施形態について以下に説明する。
本実施形態に係る伸縮材は、エラストマーを含むコア層と、少なくとも一方向においてコア層より高い10%引張応力を有するスキン層と、を備える。
本実施形態に係る伸縮材は、エラストマーを含むコア層を備える。コア層は、伸縮性部材の弾性機能を担う層であり、所望のゴム弾性を有するようにその組成等が選択されてよい。
本実施形態に係る伸縮材は、少なくとも一方向においてコア層より高い10%引張応力を有する、スキン層を備える。スキン層は、伸縮材においてコア層を保護する機能を有し、伸縮性部材の製造時には延伸処理によって塑性変形される。このとき、コア層は弾性変形し、スキン層のみが塑性変形することで、延伸部分が伸縮性部材の伸縮部として利用可能となる。なお、スキン層は、伸縮性部材において、形状保持部の形状を維持する機能を有していてよい。
本実施形態に係る伸縮性部材は、伸縮材のスキン層が塑性変形した構造を有する伸縮部(活性化部ともいう)を備える。また、本実施形態に係る伸縮性部材は、伸縮材の層構造が維持された形状保持部(未活性化部ともいう)をさらに備えていてよい。
(実施例X−1)
コア層を構成する樹脂材料(X−A−1)として、「Quintac3390」(日本ゼオン株式会社製、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー)72質量部と、「Quintac 3620」(日本ゼオン株式会社製、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー)25質量部と、「PS−M AZ 12N8613」(大日精化工業株式会社製、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーベース白色マスターバッチ)3質量部の混合材料を用いた。なお、白色マスターバッチは白色をつけるために添加している。スキン層を構成する樹脂材料(X−B)として、「Novatec PP BC2E」(日本ポリプロ株式会社製、エチレンプロピレンブロックコポリマー)を用いた。
試験片の両端をそれぞれ挟持し、長手方向に350%まで延伸させた。100%、200%、300%及び350%延伸時に、それぞれ延伸状態を維持しつつ、延伸部の最小幅を測定した。測定された最小幅と初期の幅(5cm)から、各伸長時の縮み率を求めた。
試験片の一方面に1mm間隔で目印を付し、長手方向に300%まで延伸させた。100%、200%及び300%延伸時に、それぞれ延伸状態を維持しつつ、目印の間隔を測定し、各間隔の平均値及び標準偏差を求めた。
テンシロン万能材料試験機(RTG−1225、株式会社エー・アンド・デイ社製)によって試験片の300%までの引張応力と伸長率との関係を求め、図5に示すようにグラフ化した。得られたグラフから、試験片の引張降伏応力と、300%伸長時の引張応力を求めた。
第一のスキン層及び第二のスキン層を構成する樹脂材料(X−B)の量をそれぞれ5.25gに変更し、コア層を構成する樹脂材料(X−A−1)の量を24.5gに変更したこと以外は、実施例X−1と同様にして5cm幅のテープ状伸縮材(X−a−2)を得た。
第一のスキン層及び第二のスキン層を構成する樹脂材料(X−B)の量をそれぞれ2.625gに変更し、コア層を構成する樹脂材料(X−A−1)の量を29.75gに変更したこと以外は、実施例X−1と同様にして5cm幅のテープ状伸縮材(X−a−3)を得た。
コア層を構成する樹脂材料(X−A−2)として、「Quintac3390」(日本ゼオン株式会社製、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー)47質量部と、「Quintac 3620」(日本ゼオン株式会社製、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー)50質量部と、「PS−M AZ 12N8613」(大日精化工業株式会社製、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーベース白色マスターバッチ)3質量部との混合材料を用いた。スキン層を構成する樹脂材料(X−B)として、「Novatec PP BC2E」(日本ポリプロ株式会社製、エチレンプロピレンブロックコポリマー)を用いた。
第一のスキン層及び第二のスキン層を構成する樹脂材料(X−B)の量をそれぞれ2.625gに変更し、コア層を構成する樹脂材料(X−A−2)の量を29.75gに変更したこと以外は、実施例X−4と同様にして5cm幅のテープ状伸縮材(X−a−5)を得た。
第一のスキン層及び第二のスキン層を構成する樹脂材料(X−B)の量をそれぞれ3.5gに変更し、コア層を構成する樹脂材料(X−A−2)の量を28gに変更したこと以外は、実施例X−4と同様にして5cm幅のテープ状伸縮材(X−a−6)を得た。
第一のスキン層及び第二のスキン層を構成する樹脂材料(X−B)の量をそれぞれ7.0gに変更し、コア層を構成する樹脂材料(X−A−2)の量を21gに変更したこと以外は、実施例X−4と同様にして5cm幅のテープ状伸縮材(X−a−7)を得た。
第一のスキン層及び第二のスキン層を構成する樹脂材料(X−B)の量をそれぞれ8.75gに変更し、コア層を構成する樹脂材料(X−A−2)の量を17.5gに変更したこと以外は、実施例X−4と同様にして5cm幅のテープ状伸縮材(X−a−8)を得た。
比較対象として、ユニチャーム株式会社製 ムーニー Sサイズで使用されている伸縮性部材を使用した(テープ状伸縮材(X−b−1))。第一及び第二のスキン層を構成する材料はポリプロピレン、コア層を構成する材料はスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーであった。
スキン層を構成する樹脂材料(X−B)を、「Novatec PP FA3EB」(日本ポリプロ株式会社製、ホモポリプロピレン)に変更したこと以外は、実施例X−6と同様にして、5cm幅のテープ状伸縮材(X−b−2)を作製した。得られた伸縮材(X−b−2)において、第一のスキン層の厚みは3.8μm、コア層の厚みは32.2μm、第二のスキン層の厚みは3.8μmであり、コア層の厚みT1に対するスキン層の総厚みT2の比T2/T1は0.25であった。伸縮材(X−b−2)から、幅5cm、長さ7cm(延伸部分5cm、両端の挟持部分1cm)の試験片を得て、上記の延伸試験1及び2を行った。
(実施例Y−1)
コア層を構成する樹脂材料(Y−A−1)として、「Quintac 3620」(日本ゼオン株式会社製、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、直鎖状ポリマーと分岐状ポリマーの混合物)40質量部と、「Quintac3390」(日本ゼオン株式会社製、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、直鎖状ポリマー)56質量部と、20%TiO2含有のスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーベース白色マスターバッチ4質量部と、を混合した混合材料を用いた。なお、白色マスターバッチは白色をつけるために添加している。また、スキン層を構成する樹脂材料(Y−B−1)として、「Novatec PP BC2E」(日本ポリプロ株式会社製、エチレンプロピレンブロックコポリマー)を用いた。
伸縮材を長手方向(共押出フィルム製造システムにおいてテープ状伸縮材が搬送される方向とは直交する方向、Cross Direction)に300%まで伸長させることにより、延伸部分のスキン層を塑性変形させて、伸縮部を作製した。当該伸縮部から、幅4cm、長さ15cm(延伸部分:10cm(=L5)、両端の挟持部分:各2.5cm)の試験片を得た。試験片の両端を挟持し、延伸部分を160%伸長させ、伸長状態のまま40℃で1時間保持した。1時間後、伸長状態から解放し、延伸部分の長さL7を測定した。長さL5及びL7から、以下の式で伸長試験によるひずみを求めた。
伸長試験によるひずみ(%)=100×(L5−L7)/L5
コア層を構成する樹脂材料(Y−A−2)として、「Quintac 3620」50質量部と、「Quintac3390」46質量部と、20%TiO2含有のスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーベース白色マスターバッチ4質量部と、を混合した混合材料を準備した。樹脂材料(Y−A−1)に代えて樹脂材料(Y−A−2)を用いたこと以外は、実施例Y−1と同様にして伸縮材(Y−a−2)を作製した。
スキン層を構成する樹脂材料(Y−B−2)として、「Novatec PP FA3EB」(日本ポリプロ株式会社製、ポリプロピレンホモポリマー)を準備した。樹脂材料(Y−B−1)に代えて樹脂材料(Y−B−2)を用いたこと以外は、実施例Y−1と同様にして伸縮材(Y−a−3)を作製した。
実施例Y−2及びY−3と同様に樹脂材料(Y−A−2)及び樹脂材料(Y−B−2)を準備した。樹脂材料(Y−A−1)に代えて樹脂材料(Y−A−2)を用い、樹脂材料(Y−B−1)に代えて樹脂材料(Y−B−2)を用いたこと以外は、実施例Y−1と同様にして、伸縮材(Y−a−4)を作製した。
実施例Y−2と同様に樹脂材料(Y−B−2)を準備した。樹脂材料(Y−B−1)に代えて樹脂材料(Y−B−2)を用い、第一のスキン層及び第二のスキン層を構成する樹脂材料(Y−B−2)の量をそれぞれ7.0gに変更し、コア層を構成する樹脂材料(Y−A−1)の量を21gに変更したこと以外は、実施例Y−1と同様にして、伸縮材(Y−a−5)を作製した。
実施例Y−2及びY−3と同様に樹脂材料(Y−A−2)及び樹脂材料(Y−B−2)を準備した。樹脂材料(Y−A−1)に代えて樹脂材料(Y−A−2)を用い、樹脂材料(Y−B−1)に代えて樹脂材料(Y−B−2)を用い、第一のスキン層及び第二のスキン層を構成する樹脂材料(Y−B−2)の量をそれぞれ7.0gに変更し、コア層を構成する樹脂材料(Y−A−2)の量を21gに変更したこと以外は、実施例Y−1と同様にして、伸縮材(Y−a−6)を作製した。
コア層を構成する樹脂材料(Y−A−3)として、「Quintac 3620」96質量部と、20%TiO2含有のスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーベース白色マスターバッチ4質量部と、を混合した混合材料を準備した。樹脂材料(Y−A−1)に代えて樹脂材料(Y−A−3)を用いたこと以外は、実施例Y−1と同様にして伸縮材(Y−a−7)を作製した。
実施例Y−7及びY−3と同様に樹脂材料(Y−A−3)及び樹脂材料(Y−B−2)を準備した。樹脂材料(Y−A−1)に代えて樹脂材料(Y−A−3)を用い、樹脂材料(Y−B−1)に代えて樹脂材料(Y−B−2)を用いたこと以外は、実施例Y−1と同様にして、伸縮材(Y−a−8)を作製した。
コア層を構成する樹脂材料(Y−A−4)として、「Quintac 3450」(日本ゼオン株式会社製、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、分岐状ポリマー)96質量部と、20%TiO2含有のスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーベース白色マスターバッチ4質量部と、を混合した混合材料を準備した。樹脂材料(Y−A−1)に代えて樹脂材料(Y−A−4)を用いたこと以外は、実施例Y−1と同様にして伸縮材(Y−a−9)を作製した。
比較対象として、市販されている衣料製品として、ユニチャーム株式会社製 ムーニー Sサイズで使用されている伸縮性部材を使用した(テープ状伸縮材(Y−b−1))。テープ状伸縮材(Y−b−1)は、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーからなるコアの両面にポリプロピレン層を有していた。コアの厚みは30.4μm、ポリプロピレン層の厚みは3.8μmであった。
コア層を構成する樹脂材料(Y−A−4)として、「Kraton D1114P」(クレイトンポリマージャパン社製、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、直鎖状ポリマー)を準備した。樹脂材料(Y−A−1)に代えて樹脂材料(Y−A−4)を用いたこと以外は、実施例Y−1と同様にして、伸縮材(Y−c−1)を作製した。
コア層を構成する樹脂材料(Y−A−5)として、「Quintac 3421」(日本ゼオン株式会社製、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、直鎖状ポリマー)96質量部と、20%TiO2含有のスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマーベース白色マスターバッチ4質量部と、を混合した混合材料を準備した。樹脂材料(Y−A−1)に代えて樹脂材料(Y−A−5)を用いたこと以外は、実施例Y−1と同様にして伸縮材(Y−c−2)を作製した。
コア層を構成する樹脂材料として「Quintac 3620」を準備した。樹脂材料(Y−A−1)に代えて「Quintac 3620」を用いたこと以外は、実施例Y−1と同様にして伸縮材(Y−a−10)を作製した。
試験片の両端をそれぞれ挟持し、長手方向に300mm/分で100%まで延伸させ、そのときの応力(行き応力)を測定した。この測定結果を1回目行き応力(於100%)(1st loading force at 100%)(N/25mm)とした。
次いで、伸長状態を解放し、再度300mm/分で100%まで伸長させてから、300mm/分で50%まで戻した。伸張率50%まで戻したときの応力(戻り応力)を測定し、この測定結果を2回目戻り応力(於50%)(2nd unloading force at 50%)(N/25mm)とした。
コア層を構成する樹脂材料として「Quintac 3450」を準備した。樹脂材料(Y−A−1)に代えて「Quintac 3450」を用いたこと以外は、実施例Y−1と同様にして伸縮材(Y−a−11)を作製した。
コア層を構成する樹脂材料として「Quintac 3421」を準備した。樹脂材料(Y−A−1)に代えて「Quintac 3421」を用いたこと以外は、実施例Y−1と同様にして伸縮材(Y−c−3)を作製した。
Claims (31)
- エラストマーを含むコア層と、
少なくとも一方向において前記コア層より高い10%引張応力を有し、且つミクロ相分離構造を形成する樹脂材料を含む、少なくとも1つのスキン層と、
を備える、伸縮材。 - 前記コア層の両主面上にそれぞれ前記スキン層が設けられている、請求項1に記載の伸縮材。
- 前記樹脂材料がブロックコポリマーを含有する、請求項1又は2に記載の伸縮材。
- 前記コア層の厚みが、前記スキン層の厚み以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の伸縮材。
- 前記コア層の厚みT1に対する前記スキン層の厚みT2の比T2/T1が、0.1以上1.0以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の伸縮材。
- 前記比T2/T1が、0.2以上0.5以下である、請求項5に記載の伸縮材。
- 少なくとも一方向において、
300%伸長時の引張応力が前記スキン層の引張降伏応力の110%以下であり、且つ、200%伸長時の伸張方向に直交する幅方向への縮み率が30%以下である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の伸縮材。 - エラストマーを含むコア層と、
少なくとも一方向において前記コア層より低い引張降伏応力を有する、少なくとも1つのスキン層と、
を備え、
少なくとも一方向において、
300%伸長時の引張応力が前記スキン層の引張降伏応力の110%以下であり、且つ、200%伸長時の伸張方向に直交する幅方向への縮み率が30%以下である、伸縮材。 - 前記コア層の両主面上にそれぞれ前記スキン層が設けられている、請求項8に記載の伸縮材。
- 前記コア層の厚みが、前記スキン層の厚み以上である、請求項8又は9に記載の伸縮材。
- 前記コア層の厚みT1に対する前記スキン層の厚みT2の比T2/T1が、0.1以上1.0以下である、請求項8〜10のいずれか一項に記載の伸縮材。
- 前記比T2/T1が、0.2以上0.5以下である、請求項11に記載の伸縮材。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の伸縮材の前記スキン層が塑性変形した構造を有する伸縮部と、前記伸縮材の層構造が維持された形状保持部と、を備える、伸縮性部材。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の伸縮材の少なくとも一部を延伸させて、前記スキン層の少なくとも一部を塑性変形させる工程を備える、伸縮性部材の製造方法。
- 前記工程において、前記スキン層の一部を塑性変形させて、前記伸縮材の層構造が維持された形状保持部と、前記スキン層が塑性変形した伸縮部と、を形成する、請求項14に記載の製造方法。
- 請求項13に記載の伸縮性部材を備える衣料製品。
- エラストマーを含むコア層と、
少なくとも一方向において前記コア層より高い10%引張応力を有する少なくとも一つのスキン層と、
を備え、
一方向に300%伸長して前記スキン層を塑性変形させた伸縮部を形成したとき、当該伸縮部は、160%伸長させて40℃で1時間保持する伸長試験によるひずみが25%以下である、
伸縮材。 - 前記コア層の両主面上にそれぞれ前記スキン層が設けられている、請求項17に記載の伸縮材。
- 前記コア層の厚みが、前記スキン層の厚み以上である、請求項17又は18に記載の伸縮材。
- 前記コア層の厚みT1に対する前記スキン層の厚みT2の比T2/T1が、0.1以上1.0以下である、請求項17〜19のいずれか一項に記載の伸縮材。
- 少なくとも一方向において、300%伸長時の引張応力が前記スキン層の引張降伏応力の110%以下である、請求項17〜20のいずれか一項に記載の伸縮材。
- エラストマーを含むコア層と、
少なくとも一方向において前記コア層より高い10%引張応力を有する少なくとも一つのスキン層と、
を備え、
前記エラストマーが、分岐状ポリマーを含有する、
伸縮材。 - 前記エラストマーが、直鎖状ポリマーを更に含有する、請求項22に記載の伸縮材。
- 前記コア層の両主面上にそれぞれ前記スキン層が設けられている、請求項22又は23に記載の伸縮材。
- 前記コア層の厚みが、前記スキン層の厚み以下である、請求項22〜24のいずれか一項に記載の伸縮材。
- 前記コア層の厚みT1に対する前記スキン層の厚みT2の比T2/T1が、0.1以上1.0以下である、請求項22〜25のいずれか一項に記載の伸縮材。
- 少なくとも一方向において、300%伸長時の引張応力が前記スキン層の引張降伏応力の110%以下である、請求項22〜26のいずれか一項に記載の伸縮材。
- 請求項17〜27のいずれか一項に記載の伸縮材の前記スキン層が塑性変形した構造を有する伸縮部と、
前記伸縮材の層構造が維持された形状保持部と、
を備える、伸縮性部材。 - 請求項17〜27のいずれか一項に記載の伸縮材の少なくとも一部を延伸させて、前記スキン層の少なくとも一部を塑性変形させる工程を備える、伸縮性部材の製造方法。
- 前記工程において、前記スキン層の一部を塑性変形させて、前記伸縮材の層構造が維持された形状保持部と前記スキン層が塑性変形した伸縮部とを形成する、請求項29に記載の製造方法。
- 請求項17〜27のいずれか一項に記載の伸縮材、又は請求項28に記載の伸縮性部材を備える、衣料製品。
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