JP2007283774A - 積層体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】可撓性フィルムに、織物が積層されている積層体であって、前記織物は、平織組織からなるものであって、前記積層体を繊維製品に加工する際に目止め処理が施される側に積層されており、前記織物を構成する経糸および緯糸のそれぞれについて算出されるカバーファクターの合計値(CFtotal)が、700〜1300であり、前記経糸および緯糸の繊度が55dtex以下であることを特徴とする。
CFtotal=CFm+CFt
CFm:経糸のカバーファクター
CFt:緯糸のカバーファクター
【選択図】図1
Description
CFt:緯糸のカバーファクター
Fm:経糸の繊度(dtex)
Ft:緯糸の繊度(dtex)
Dm:経糸の密度(本/2.54cm)
Dt:緯糸の密度(本/2.54cm)
CFt:緯糸のカバーファクター
Fm:経糸の繊度(dtex)
Ft:緯糸の繊度(dtex)
Dm:経糸の密度(本/2.54cm)
Dt:緯糸の密度(本/2.54cm)
本発明で使用する織物は、織物を構成する経糸および緯糸のそれぞれについて、上記式によって算出されるカバーファクターの合計値(CFtotal)が、700以上、より好ましくは800以上、さらに好ましくは900以上であって、1400以下、より好ましくは1300以下、さらに好ましくは1200以下である。ここで、カバーファクターとは、織物の目の粗さを表すものであり、数字が大きい程繊維間の隙間が小さくなり、数字が小さい程繊維間の隙間が大きくなる。
空孔率(%)=(2.2−ρ)/2.2×100
で表されるフルオロアルキルアクリレートおよび/またはフルオロアルキルメタクリレートを重合して得られる含フッ素側鎖を有するポリマー(フッ素化アルキル部分は4〜16の炭素原子を有することが好ましい)を好ましく用いることができる。このポリマーを用いて多孔質フィルムの細孔内を被覆するには、このポリマーの水性マイクロエマルジョン(平均粒径0.01〜0.5μm)を含フッ素界面活性剤(例、アンモニウムパーフルオロオクタネート)を用いて作製し、これを多孔質フィルムの細孔内に含浸させた後、加熱する。この加熱によって、水と含フッ素界面活性剤が除去されるとともに、含フッ素側鎖を有するポリマーが溶融して多孔質フィルムの細孔内表面を連続気孔が維持された状態で被覆し、撥水性・撥油性の優れた疎水性多孔質フィルムが得られる。
1.繊度の測定
JIS L 1096に基づき、織物の経糸、緯糸の繊度(dtex)を測定した。経糸および緯糸を構成するフィラメントの繊度は、経糸または緯糸の繊度を、経糸または緯糸を構成するフィラメントの本数で除することによって算出する。
JIS L 1096に基づき、織物の経糸の密度、緯糸の密度(本/2.54cm)をそれぞれ測定した。
JIS L 1096に基づき、試験片の厚さを測定した。測定には、テクロック社製ダイヤルシックネスゲージ「PF−15」を用いた。
JIS L 1096に基づき、試験片の単位面積当りの質量(g/m2)を測定した。
JIS L 1099 B−2法に基づき、試験片の透湿性(g/m2・h)を測定した。
JIS L 1096 D法(ペンジュラム法)に基づき試験片の引裂強さ(N)を測定した。
JIS L 1096 A法(ラベルドストリップ法:試験片の幅5cm、つかみ間隔20cm、引張速度20cm/分)に基づき試験片の引張強さ(N/5cm)を測定した。
JIS L 0849に記載される摩擦試験機II形の摩擦子に、面ファスナーのフック側(YKK社製「クイックロン 1QN−N20」)を、試験片台には、試験片をそれぞれ装着した。面ファスナーは、フック側を試験片側に向けて摩擦子に取り付けた。試験片は、積層体の目止め処理を施す側を上面(摩擦子側)に向けて試験片台に取り付けた。この状態で摩擦子には2Nの荷重をかけ、100回摩擦し、試験片の摩擦された部位の状態を観察した。試験片に何らかの損傷があるものについては、異常あり、損傷が確認されないものについては異常なしとした。
積層体を回転式カッター(大栄科学精器製作所社製「RC−14」)で直径140mmの円形にカットしたものを試験片とした。試験片を電子天秤(エー・アンド・デイ社製「FA200」)にて1mgの単位まで秤量し、次いでイオン交換水の中に1分間浸漬する。次いで、回転数1000rpm、回転時間10秒に設定した水切り脱水装置(大栄科学精器製作所社製)にて脱水し、直ちに前記電子天秤にて同様に秤量する。脱水後の試験片の秤量値から浸漬前の試験片の秤量値の差(増加質量)を求め、その質量を試験片の面積(0.0154平方メートル)で割り、脱水後の単位面積当りの水付着量(単位:g/m2)を算出して脱水性とした。
目止め部の試験片作製
作製した積層体を、30cm四方に裁断し、さらにその生地を中心で十字に切断して同一寸法の正方形の試験片を4枚作製した。これらを互いに元の形となるよう縫着して十字形の縫い目が中心にある試験片を作製した。縫着は、図2に示すように、縫い代の幅を7mmとし、縫い代を倒した上に、縫い目の端部に並行してダブルステッチ処理を行った。縫製糸には、ポリエステルミシン糸(50番手)を用いた。この試験片に、目止めテープ(ジャパンゴアテックス社製「ゴアシームテープ」、樹脂流動値が180℃において100×10−3cm3/秒、樹脂厚さがそれぞれ100μm、150μm、幅がともに 22mm)を、ホットエアシーラ(W.L.GORE & ASSOCIATES社製「5000E」)を用いて、設定温度700℃、加工速度4m/分の条件で目止め処理を行った。
ASTM D 1894−99の規定に従い、測定装置に、新東科学社製の表面性測定機「トライボギア Type 14DR」を用いて、試験片(積層体)の目止め処理が施される側に積層された織物面同士の静摩擦係数および動摩擦係数を測定した。測定は、織物面の縦方向同士と、縦方向と横方向同士で行い、その平均値を積層体の目止め処理が施される側に積層される織物の静摩擦係数および動摩擦係数とした。
積層体1
可撓性の防水透湿性フィルムとして、単位面積当りの質量が33g/m2の多孔質PTFEフィルム(ジャパンゴアテックス社製、空孔率80%、最大細孔径0.2μm、平均厚さ30μm)を用い、繊維製品に加工する際に目止め処理が施される側に積層される織物として、経糸および緯糸のカバーファクターの合計値が1117であるナイロン製平織組織の織物A(繊度が経糸、緯糸ともに17dtex、フィラメント数が経糸、緯糸がともに5本、密度が経糸:138本/2.54cm、緯糸:133本/2.54cm、単位面積あたりの質量19g/m2)を用い、他方の側に積層される布帛として、ナイロン製平織組織の織物B(繊度が経糸、緯糸ともに17dtex、密度が経糸165本/2.54cm、緯糸194本/2.54cm、単位面積あたりの質量27g/m2)を用いた。
積層体1における織物Bの代わりに、ナイロン製平織組織の織物C(繊度が経糸、緯糸がともに78dtex、密度が経糸:120本/2.54cm、緯糸90本/2.54cm、単位面積あたりの質量が66g/m2)を用いた以外は積層体1と同じ条件で加工を行い、3層構造の積層体2を得た。なお、撥水剤分散液の塗布量は25g/m2であった。
積層体1における目止め処理が施される側に積層される織物として、経糸および緯糸のカバーファクターの合計値が1275であるナイロン製平織組織の織物D(繊度が経糸、緯糸がともに33dtex、フィラメント数が経糸6本、緯糸10本であり、密度が経糸121本/2.54cm、緯糸101本/2.54cm、単位面積あたりの質量25g/m2)を用いた以外は積層体1と同じ条件で加工を行い、3層構造の積層体3を得た。
ナイロン製平織組織の織物Cを用い、これに撥水加工を行った。撥水加工は、後記のポリウレタン樹脂溶液を塗布する際に、該溶液が布帛を透過してしまわないようにすることを目的として行うものである。撥水剤(大日本インキ化学工業社製「DICガード F−18」)1質量%と、水99質量%を混合した分散液を調製し、これを織物Cの表面にキスコーターで飽和量以上に塗布し、次いでマングルロールで余分な分散液を搾り取った。このときの分散液の塗布量は約25g/m2あった。さらにこの生地を熱風循環式オーブンにより、130℃、30秒の条件で乾燥させた。
ナイロン製平織組織の織物Cを用い、これに撥水加工を行った。撥水加工は、後記のアクリル樹脂溶液を塗布する際に、該溶液が布帛を透過してしまわないようにすることを目的として行うものである。撥水剤(大日本インキ化学工業社製「DICガード NH−10」)5質量%と、ミネラルターペン95質量%を混合した溶液を調製し、これを織物Cの表面にキスコーターで飽和量以上に塗布し、次いでマングルロールで余分な溶液を搾り取った。このときの溶液の塗布量は約25g/m2であった。さらにこの生地を熱風循環式オーブンにより、150℃、60秒の条件で乾燥させた。
積層体1における目止め処理が施される側に積層される織物として、経糸および緯糸のカバーファクターの合計値が1352であるナイロン製平織組織の織物E(繊度が経糸、緯糸がともに17dtex、フィラメント数が経糸、緯糸ともに5本であり、密度が経糸182本/2.54cm、緯糸146本/2.54cm、単位面積あたりの質量が30g/m2)を用いた以外は積層体1と同じ条件で加工を行い、3層構造の積層体6を得た。
積層体1における目止め処理が施される側に積層された織物Aにも、積層体1で使用した撥水剤混合液をキスコーターにて飽和量以上に塗布し、次いでマングルロールで余分な分散液を搾り取った。このときの生地に吸収された分散液の塗布量は約15g/m2であった。さらにこの生地を熱風循環式オーブンにより、130℃、30秒の条件で乾燥させ、積層体7を得た。
積層体2における目止め処理が施される側に積層された織物Aの表面にも、積層体7と同様に撥水処理を行い、積層体8を得た。
積層体3における目止め処理が施される側に積層された織物Dの表面にも、積層体7と同様に撥水処理を行い、積層体9を得た。
積層体4における目止め処理が施される側に積層された織物Aの表面にも、積層体7と同様に、撥水処理を行い、積層体10を得た。
積層体6における目止め処理が施される側に積層された織物Eの表面にも、積層体7と同様に撥水処理を行い、積層体11を得た。
積層体1における目止め処理が施される側に積層される織物の代わりに、ナイロン66繊維からなるトリコットニットF(ウェール、コースともに繊度22dtexで、ウェール密度36本/2.54cm、コース密度50本/2.54cm、単位面積あたりの質量33g/m2)を使用し、積層の際接着剤転写量を8g/m2とした以外は積層体1と同じ条件で加工を行い、3層構造の積層体12を得た。図6は、積層体12の目止め処理側に積層されたトリコットニットの電子顕微鏡写真(倍率:25倍)である。
積層体12における織物Bの代わりに、織物Cを用いたこと以外は、積層体12と同じ条件で加工を行い、3層構造の積層体13を得た。
特許第3346567号公報の例1(米国特許第5209969号明細書の実施例1)に開示の親水性ポリウレタン樹脂で構成される摩耗抵抗層を有する防水透湿性複合フィルムを作製した。この親水性ポリウレタン樹脂は、摩耗抵抗性ポリマーのドットの構成材料として用いられているものである。
積層体1の目止め処理が施される側に、経糸および緯糸のカバーファクターの合計値が1480であるナイロン製平織組織の織物G(繊度が経糸、緯糸がともに17dtex、密度が経糸165本/2.54cm、緯糸194本/2.54cm、単位面積あたりの質量が27g/m2)を用いた以外は、積層体1と同じ方法にて加工を行い、3層構造の積層体15を得た。
積層体1における目止め処理が施される側に積層される織物として、経糸および緯糸のカバーファクターの合計値が1436であるナイロン製平織組織の織物H(繊度が経糸、緯糸がともに33dtex、フィラメント数が経糸6本、緯糸10本であり、密度が経糸126本/2.54cm、緯糸124本/2.54cm、単位面積あたりの質量28g/m2)を用いた以外は積層体1と同じ条件で加工を行い、3層構造の積層体16を得た。
積層体12において、トリコットニットFの表面にも、積層体7と同様の撥水処理を行い、積層体17を得た。
積層体13において、トリコットニットFの表面にも、積層体7と同様の撥水処理を行い、積層体18を得た。
積層体14において、多孔質PTFEフィルムにドットを設けた面に、積層体7と同様の撥水処理を行い、積層体19を得た。
積層体15において、織物Gの表面にも、積層体7と同様の撥水処理を行い、積層体20を得た。
積層体16において、織物Hの表面にも、積層体7と同様に撥水処理を行い、積層体21を得た。
積層体1における織物Aの代わりに、経糸および緯糸のカバーファクターの合計値が688であるナイロン製平織組織の織物I(繊度が経糸、緯糸がともに17dtex、フィラメント数が経糸、緯糸ともに5本であり、密度が経糸99本/2.54cm、緯糸68本/2.54cm、単位面積あたりの質量が16g/m2)を用いた以外は積層体1と同じ条件で加工を行ったところ、積層工程において織物Iの表面に多数の外観不良となる目寄れおよびシワが発生し、積層体を得ることが出来なかった。
軽量化について、目止め処理が施される側に積層される織物以外の部分の構成が同一の積層体同士を比較する。例えば、積層体1は、目止め処理側に経糸と緯糸のカバーファクターの合計値が1117のナイロン製平織織物を積層させたものであり、積層体12は、斯かるナイロン製平織織物の代わりにトリコットニットを積層させたものである。積層体1の質量は、78g/m2であり、積層体12の質量93g/m2から、約16%軽量化が達成されていることが分かる。積層体2と積層体13も同様に比較することができ、積層体2の質量は118g/m2であり、積層体13の質量131g/m2から、約10%の軽量化が達成されていることが分かる。以上の結果より明らかなように、本発明によれば、積層体を軽量化できる。特に、雨具、バッグ、テント、寝袋などのアウトドア用品には、軽量化が求められており、本発明を好適に適用できる。
積層体1〜4、及び、積層体6の透湿性は、いずれも300g/m2・h以上であり、実用上問題のないことが分かる。特に、防水透湿性フィルムとして、多孔質PTFEフィルムを使用した積層体1〜3および積層体6は、透湿性に優れていることが分かる。なお、積層体5の透湿性が低いのは、可撓性フィルムとして、透湿性の低いアクリル樹脂層を用いたためである。
引裂強さ・引張強さについて、目止め処理が施される側に積層される織物以外の部分の構成が同一の積層体同士を比較する。積層体1、2の引裂強さは、それぞれ積層体12、13の引裂強さに比べて低くなっているが、いずれも作業着(比較的高い強度が要求される)に必要とされる引裂強さである10Nを超えており、実用上の問題はない。また、積層体1、2の引張強さは、積層体12、13の引張強さとほぼ同レベルであり実用上の問題がないことが分かる。一方、目止め処理側に布帛を積層せず、摩耗抵抗性ポリマーのドットを設けた積層体14では、引裂強さと引張強さが低くなっていることが分かる。
積層体1〜3の摩擦係数はいずれも0.5程度以下であり、良好なすべり性を示したのに対し、積層体12、13では摩擦係数が高くなった。これは、目止め処理が施される側に積層されたニット組織同士のひっかかりが原因であると推測される。また、積層体14では、摩擦係数がさらに高くなっているが、これは目止め処理が施される側に設けた摩耗抵抗性ポリマーのドットに起因する摩擦抵抗やひっかかりが原因と推測される。摩擦係数の低さは、着脱性、着用中の動きやすさなどの着用感に強く影響することから、本発明の積層体を用いた着衣製品は、従来の積層体を用いた着衣製品の着用感を大幅に改善していると言える。
積層体1、2と積層体12、13とを比較すると、積層体1、2の脱水後の水付着量が積層体12、13のそれよりも少ないことが分かる。脱水後の水付着量が少ないということは、例えば、登山中の降雨や、洗濯などにより濡れた衣類(積層体)を脱水後に早く乾燥できることを意味する。本発明の積層体は、脱水後の水付着量が少なく、アウトドア用の衣類などに好適であることが分かる。
ベルクロ摩耗耐久性とは、マジックテープ(登録商標)に代表されるベルクロファスナーに対する衣類などを構成する積層体の裏地の耐摩耗性であり、本発明の積層体は、以下に示されるようにベルクロ摩耗耐久性に優れる。ベルクロ摩耗試験を行った積層体1〜6のいずれについても、外観に異常は発生しなかった。一方、積層体12、13では目止め処理側に積層したトリコットニットに傷が発生した。また、積層体14では多孔質PTFEフィルムに傷が発生した。これらの傷は、防水性の低下を引き起こすため、着衣製品にベルクロファスナーを用いた場合、着衣製品の防水性を損なう虞がある。
積層体1を用いてアウトドア用ジャケットを縫製加工した。縫着は、図2に示すように、縫い代の幅を7mmとし、縫い代を倒した上に、縫い目の端部に並行してダブルステッチ処理を行った。縫製糸には、ポリエステルミシン糸(50番手)を用いた。縫着部は、目止めテープ(ジャパンゴアテックス社製「ゴアシームテープ」、樹脂流動値が180℃において100×10−3cm3/秒、樹脂厚さ100μm、幅22mm)を用いて目止め処理した。目止め処理は、ホットエアシーラ(W.L. GORE ASSOCIATES社製「5000E」)を用いて、設定温度700℃、加工速度4m/分の条件で行った。次に、積層体12を用いて、同じ形状のアウトドア用ジャケットを縫製加工した。縫着部に樹脂厚さが150μmの目止めテープ(ジャパンゴアテックス社製「ゴアシームテープ」、樹脂流動値が180℃において100×10−3cm3/秒、幅22mm)を用いた以外は、前記積層体1と同じ条件で作製した。得られたジャケットの質量を比較すると、積層体1で作製したジャケットは340gであり、積層体12で作製したジャケットは410gであった。この結果、積層体1で作製したジャケットは、積層体12で作製したジャケットと比較して約17%軽量化できていることが分かる。ジャケットの目止め処理部の外観を観察すると、積層体1で作製したジャケットの目止め処理部はあまり目立たなかったが、積層体12で作製したジャケットは、目止めテープのエッジ部で折り目が付いており、目止めテープが目立ちやすかった。
Claims (12)
- 可撓性フィルムに、織物が積層されている積層体であって、
前記織物は、平織組織からなるものであって、前記積層体を繊維製品に加工する際に目止め処理が施される側に積層されており、
前記織物を構成する経糸および緯糸のそれぞれについて、下記式によって算出されるカバーファクターの合計値(CFtotal)が、700〜1300であり、前記経糸および緯糸の繊度が55dtex以下であることを特徴とする積層体。
CFt:緯糸のカバーファクター
Fm:経糸の繊度(dtex)
Ft:緯糸の繊度(dtex)
Dm:経糸の密度(本/2.54cm)
Dt:緯糸の密度(本/2.54cm) - 前記経糸のカバーファクター(CFm)または緯糸のカバーファクター(CFt)の少なくとも一方が、300〜800の範囲内である請求項1に記載の積層体。
- 前記織物を構成する経糸または緯糸の少なくとも一方が、2本以上のフィラメントで構成されているものである請求項1または2に記載の積層体。
- 前記フィラメントの繊度が、12dtex以下である請求項3に記載の積層体。
- 前記織物を構成する経糸または緯糸の少なくとも一方が、長繊維である請求項1〜4のいずれかに記載の積層体。
- 前記織物を構成する経糸または緯糸の少なくとも一方が、加工糸である請求項1〜5のいずれかに記載の積層体。
- 前記可撓性フィルムが、防水性フィルムである請求項1〜6のいずれかに記載の積層体。
- 前記可撓性フィルムが、防水透湿性フィルムである請求項1〜6のいずれかに記載の積層体。
- 前記防水透湿性フィルムが、疎水性樹脂からなる多孔質フィルムである請求項8に記載の積層体。
- 前記疎水性樹脂からなる多孔質フィルムが、前記織物を積層する側に、親水性樹脂層を有するものである請求項9に記載の積層体。
- 前記疎水性樹脂からなる多孔質フィルムが、多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムである請求項9または10に記載の積層体。
- 前記可撓性フィルムの他方の側(前記織物が積層されている面と反対側)に、さらに布帛が積層されている請求項1〜11のいずれかに記載の積層体。
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