JP2017080938A - 積層繊維構造体とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】劣化による金属の表出を防ぐことができるとともに、素材自体に柔軟性を持たせるようにした積層繊維構造体を提供する。
【解決手段】アルミなどの金属粉を含有するシリコン樹脂などの合成樹脂塗料で構成された金属塗料２１と、当該金属塗料２１を挟み込むように設けられた熱可塑性ポリウレタンシートなどの熱可塑性樹脂シート２２と、当該熱可塑性樹脂シート２２の両面に設けられたフリースなどの繊維素材３とを設けるようにする。そして、金属塗料２１を挟み込んだ熱可塑性樹脂シート２２を熱圧着して保温層２を形成し、その後、繊維素材３を積層して再び熱圧着させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、金属を含む保温層の片面もしくは両面に繊維素材を設けるようにした積層繊維構造体に関するものであり、より詳しくは、長期間による使用や洗濯などによって保温層が劣化した場合であっても、保温層から金属が剥離して繊維素材から表出しないようにした積層繊維構造体に関するものである。

従来、保温効果や断熱効果を高めるための積層繊維構造として、不織布や織布などの繊維素材の表面に金属を有する保温層を有するようにした構造のものが提案されている（特許文献１）。この特許文献１に記載される保温層は、厚さ0.02mm程度の薄いポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロンなどの樹脂フィルムの表面にアルミニウムなどの金属を蒸着させるようにしたものであって、これによって人体が発する遠赤外線を人体側へ反射させたり、あるいは、他面に向かって輻射される寒気を外部へ反射させて効果的に防寒を行わせたりするようにしたものである。

特開平１１−１２３１３２号公報

しかしながら、このような積層繊維構造では、次のような問題がある。

すなわち、従来の保温層は、ポリエチレンやポリエステル、ポリプロピレン、ナイロンなどの樹脂フィルムの表面にアルミニウムなどの金属を蒸着させるようにしているため、長期間による使用や洗濯などによって金属が剥離する可能性が高くなる。このため、その剥離した金属が繊維素材の表面から表出してしまい、見た目が悪くなるばかりでなく、金属アレルギーを引き起こさせる可能性があった。

また、このような保温層の樹脂フィルムは柔軟性に欠けるとともに、金属の厚みによっては積層繊維構造体が固いものになってしまい、膝掛けや毛布などとして使用する場合に、身体表面との間に隙間を生じて保温効果が得られなくなるといった問題もあった。

そこで、本発明は上記課題を解決するために、劣化による金属の表出を防ぐことができるとともに、素材自体に柔軟性を持たせるようにした積層繊維構造体を提供することを目的とする。

すなわち、本発明は上記課題を解決するために、金属粉を含有する合成樹脂塗料で構成された金属塗料と、当該金属塗料を挟み込むように設けられた一対の熱可塑性樹脂シートと、当該熱可塑性樹脂シートの片面もしくは両面に設けられた繊維素材とを設けるようにしたものである。

このように構成すれば、柔軟性を有する熱可塑性樹脂シートで金属塗料を挟み込むようにしたため、金属塗料が空気や水に触れることがなくなり、金属粉を繊維素材から表出させるようなことがなくなる。また、その金属粉を含有する合成樹脂塗料で金属塗料を構成するようにしたため、その合成樹脂で金属粉を包み込んで確実に金属粉の表出を抑えることができるようになる。

また、このような発明において、前記熱可塑性樹脂シートと繊維素材とを熱圧着させて積層する。

このように構成すれば、簡単に熱可塑性樹脂シートと繊維素材を密着させることができしかも、製品全体を柔軟なものにすることができるようになる。

本発明によれば、金属粉を含有する合成樹脂塗料で構成された金属塗料と、当該金属塗料を挟み込むように設けられた熱可塑性樹脂シートと、当該熱可塑性樹脂シートの片面もしくは両面に設けられた繊維素材とを設けるようにしたので、金属塗料が空気や水に触れることがなくなり、金属粉を繊維素材から表出させるようなことがなくなる。また、その金属粉を含有する合成樹脂塗料で金属塗料を構成するようにしたため、その合成樹脂で金属粉を包み込んで確実に金属粉の表出を抑えることができるようになる。

本発明の一実施の形態を示す積層構造を示す図 同形態における断面図

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。

この実施の形態における積層繊維構造体１は、図１や図２に示すように、金属粉を含有する合成樹脂塗料（以下、「金属塗料２１」と称する）を一対の熱可塑性樹脂シート２２で挟み込んで保温層２を形成し、その両側に繊維素材３を密着させて保温効果を高めるようにしたものであって、経年劣化などによって繊維素材３から金属粉を表出させないようにするとともに保温・断熱効果を高めるようにしたものである。以下、本実施の形態における積層繊維構造体１について詳細に説明する。

まず、保温層２は、一対の熱可塑性樹脂シート２２の間に金属塗料２１によって形成された金属塗料層２０を形成するように構成される。この熱可塑性樹脂シート２２としては、スチレン系素材やオレフィン系素材、ポリエステル系素材、ポリウレタン系素材などを用いることができるが、ここでは、耐摩耗性や柔軟性、耐菌性などに優れるとともに、低温加圧時における熱圧着性などを考慮して熱可塑性ポリウレタンシートを用いるものとする。この熱可塑性樹脂シート２２の厚みとしては、製品の風合いや身体へのフィット性を損なわないようにするために、５μｍ〜１５μｍ（０．００５ｍｍ〜０．０２０ｍｍ）の範囲としておき、より好ましくは、５μｍ〜１２μｍの範囲内にしておく。また、この熱可塑性樹脂シート２２の表面には、その後の熱圧着加工を施すために、あらかじめ熱可塑性樹脂で構成されたホットメルト型接着剤の層を設けることもできる。このようなホットメルト接着剤としては、エチレン酢酸ビニル共重合体系、ポリオレフィン系、ポリアミド系、合成ゴム系、アクリル系、ポリウレタン系などのホットメルト接着剤を用いることができ、好適には、熱可塑性樹脂シート２２との接着性や柔軟性を損なわないようにするために、熱可塑性樹脂シート２２と同種のポリウレタン系のホットメルト接着剤を用いるようにする。なお、ここでは、ポリウレタン系のホットメルト接着剤を用いるようにしているが、柔軟性や接着性を損なわないような材料であれば他の接着剤を用いるようにしてもよい。また、熱可塑性樹脂シート２２だけで熱圧着させることができる場合は、このような接着剤の層を設けないようにしてもよい。

この熱可塑性樹脂シート２２に塗布される金属塗料２１は、アルミニウムやチタンなどの金属粉を含有するように構成されている。この金属塗料２１を構成する合成樹脂塗料としては、ウレタン塗料やシリコン塗料、フッ素系塗料、アクリル系塗料などを用いることができる。なお、ここでは粘度を低くして金属粉の撹拌・塗布などを容易にしやすくするとともに、耐久年数や紫外線対策、防汚性などの観点からシリコン樹脂を用いることとする。このシリコン樹脂には、塗料全体に対して３５重量パーセントから９０重量パーセント（好ましくは、５０重量パーセント〜８０重量パーセント）の範囲で金属粉を含有させるようにしており、その金属粉を含有する金属塗料２１を熱可塑性樹脂シート２２の上に噴霧させることで薄く塗布して、その上から熱可塑性樹脂シート２２を被せて金属塗料２１を挟み込んで保温層２を形成できるようにしている。

この保温層２に積層される繊維素材３は、天然繊維である綿、絹、麻、毛などで仕上げられた繊維素材３や、合成繊維で仕上げられたフリース生地などの繊維素材３で構成されるものであって、保温層２の片面もしくは両面に密着するように積層される。なお、ここでは図１に示すように、保温層２の両面に繊維素材３を設けるようにしているが片面だけであってもよい。この繊維素材３は、保温層２の熱可塑性樹脂シート２２に対して熱圧着により積層される。

次に、このように構成される積層繊維構造体１の製造方法について説明する。

まず、保温層２を形成する場合、熱可塑性樹脂シート２２の上に金属塗料２１を塗布する。このとき、可能な限り薄く均一に塗布するために、噴霧などによって金属塗料２１を薄く均一に塗布する。

そして、このように塗布された金属塗料２１を一定時間乾燥させた後、もう一枚の熱可塑性樹脂シート２２を被せ、両面からローラで熱圧着して金属塗料２１を挟み込んだ保温層２を形成する。このとき、金属粉の含有量によって金属塗料２１と熱可塑性樹脂シート２２の密着性を確保することができない場合は、あらかじめ熱接着加工の施された熱可塑性樹脂シート２２を用いて熱圧着させるようにする。

次に、このように形成された保温層２の両面に繊維素材３を積層し、再び熱圧着によって繊維素材３を密着させる。このときの熱圧着の温度としては、１２５℃〜１３５℃とし、１００ｋｇ以上の加圧ローラで両面に圧着処理を施す。すると、熱可塑性樹脂シート２２が溶融して繊維素材３と絡み合い、繊維素材３と密着するようになる。このようにして金属塗料２１を熱可塑性樹脂シート２２で挟み込んだ保温層２の上に繊維素材３を被覆する。

このように上記実施の形態によれば、アルミニウムやチタンなどの金属粉を含有するシリコン樹脂で形成された金属塗料２１と、当該金属塗料２１を挟み込むように設けられた熱可塑性ポリウレタンシートなどの熱可塑性樹脂シート２２と、当該熱可塑性樹脂シート２２の片面もしくは両面に設けられたフリースなどの繊維素材３とを設けるようにしたので、金属塗料２１を空気や水に触れさせることがなくなり、金属粉を繊維素材３から表出させるようなことがなくなる。また、その金属粉を含有するシリコン樹脂で金属塗料２１を構成するようにしたため、そのシリコン樹脂で金属粉を包み込んで確実に金属粉の表出を抑えることができるようになる。

また、前記熱可塑性ポリウレタンシートなどの熱可塑性樹脂シート２２と繊維素材３とを熱圧着させて積層したので、他の接着剤などを用いることなく繊維素材３を接合させることができ、製品全体を柔軟なものにすることができる。また、熱圧着によって繊維素材３と接合させるため、製造工程を簡略化することもできるようになる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。

例えば、上記実施の形態では、熱可塑性樹脂シート２２として熱可塑性ポリウレタンシートを用いるとともに、金属塗料２１としてシリコン樹脂系金属塗料を用いるようにしたが、それぞれ同じ種類の樹脂を用いるようにしてもよい。すなわち、熱可塑性樹脂シート２２として熱可塑性ポリウレタンシートを用いた場合は、金属塗料２１としてウレタン樹脂系金属塗料を用い、また、熱可塑性樹脂シート２２として熱可塑性シリコンシートを用いた場合は、金属塗料２１としてシリコン樹脂系金属塗料を用いるようにしてもよい。このようにすれば、熱圧着させる場合に、同じ融点で熱圧着させることができるというメリットがある。

また、上記実施の形態では、先に熱可塑性樹脂シート２２を熱圧着させて保温層２を形成し、その後、繊維素材３を再び熱圧着させるようにしたが、すべてを一度の熱圧着工程で熱圧着させるようにしてもよい。

さらに、上記実施の形態では、片面側から順に、繊維素材３、熱可塑性樹脂シート２２、金属塗料２１、熱可塑性樹脂シート２２、繊維素材３の５層構造にしたが、これ以外の層を設けるようにしてもよい。

また、上記実施の形態において保温層２や繊維素材３を設ける場合、表裏の素材を異なる種類の素材で形成するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、保温層２で空気や水などを遮断させるようにしているが、間欠的に孔を空けて通気性を確保するようにしてもよい。このような通気性を確保する場合、孔を形成する部分から金属が表出しないようにするため、孔を形成する部分に金属塗料２１を塗布しないようにしてもよく、あるいは、合成樹脂塗料で金属粉の表出がない場合は、そのまま孔を形成するようにしてもよい。

１・・・積層繊維構造体
２・・・保温層
３・・・繊維素材
２０・・・金属塗料層
２１・・・金属塗料
２２・・・熱可塑性樹脂シート

Claims (4)

1. 金属粉を含有する合成樹脂塗料で構成された金属塗料と、
   当該金属塗料を挟み込むように設けられた熱可塑性樹脂シートと、
   当該熱可塑性樹脂シートの片面もしくは両面に設けられた繊維素材と、
   を設けるようにした、ことを特徴とする積層繊維構造体。
2. 前記熱可塑性樹脂シートと繊維素材とが熱圧着させて積層されたものである請求項１に記載の積層繊維構造体。
3. 熱可塑性樹脂シートに金属粉を含有する合成樹脂塗料を塗布する工程と、
   当該金属粉を含有する合成樹脂塗料を塗布した熱可塑性樹脂シートに他の熱可塑性樹脂シートを積層して保温層を形成する工程と、
   当該保温層に繊維素材を積層する工程と、
   を備えたことを特徴とする積層繊維構造体の製造方法。
4. 前記保温層に繊維素材を積層する工程が、保温層の熱可塑性樹脂シートと繊維素材とを熱圧着させることにより繊維素材を積層するものである請求項３に記載の積層繊維構造体の製造方法。

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