JP2021070883A - エンボスを有する布地の製造方法及びエンボスを有する布地 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な方法で、従来技術を改善し、布地に意図したエンボス加工を施す方法及びエンボス加工を施した布地の提供。【解決手段】金型２００、対向押圧面の一方及び他方のうち少なくともいずれか１つを加熱する工程と、対向押圧面の一方に接している金型２００と、他方との間に布地４００を置くと共に、金型２００と布地４００との間及び布地４００と他方との間のうち、少なくとも布地４００と他方との間に、クッション材３００を置く工程と、対向押圧面を接近させ、所定の温度及び所定の圧力で、所定の時間押圧することで、布地４００とクッション材３００とを熱プレスする工程と、対向押圧面を離隔させて、布地４００とクッション材３００とが接触したまま対向押圧面の間から取り出す工程と、布地４００をクッション材３００からはがす工程と、を有するエンボス加工を施した布地の製造方法。【選択図】図４

Description

本発明は、エンボスを有する布地の製造方法及びエンボスを有する布地に関する。

衣服などの布地に凹凸を形成するエンボス加工を施す技術が存在する。例えば、エンボス加工を施した布地を用いて衣服を制作することで、衣服に斬新なデザインを施したり、衣服の肌触りに変化を持たせたりすることができる。
布地などに対しエンボス加工を施す技術としては、例えば、以下のものがある。

対向押圧面の一方を、彫りの深さが３ｍｍ以上の金型とし、押圧面の他方を、３ｍｍ以上の厚さを有するシリコーンゴム製のスポンジ板として、化学合成繊維を少なくとも５０％以上を有する被加工布地を両面から挟み込んで、両面から加熱すると共に、一定時間押圧することを特徴とするニット製布帛用エンボス加工方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、綿、羊毛、絹等の天然繊維を主材とする布地の所定領域に熱可塑性合成樹脂エマルジョンを含浸させた天然繊維にエンボス加工する方法であって、固定台の上面に所定の厚みを備えた弾性シリコンスポンジゴム板の上に加工したい天然繊維を配置し、この天然繊維のエンボス加工領域に１８００°Ｃ〜２２０°Ｃ程度に加熱した熱金型にて、４００ｋｇ〜２０００ｋｇのプレス圧力で、プレス時間約３０〜９０秒間を金型でプレスし、金型の押圧面に設けた凹凸に対応して、金型プレスの圧力によって、天然繊維と弾性シリコンスポンジゴム板が、金型押圧面の凹部に入り込んだ状態で変形することで、天然繊維にエンボス加工を施す方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

また、シリコーン樹脂で作られたエンボス加工型を繊維製品の生地に押し付け、高周波加熱してプレスを行い、繊維製品にエンボスを形成する繊維製品の加工方法であって、繊維製品の生地のエンボス加工型を押し付ける部分の反対側の面に、熱可塑性合成樹脂シートを熱溶着で貼り付け、エンボス加工型により繊維製品にエンボスを形成する加工方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。

上記のような従来の技術は、布地にエンボス加工を施すために、高価な金型を製作する必要があったり、エンボス加工が十分に行えなかったり、エンボス加工した布地の強度を低下させたりするなどの問題が存在していた。また、布地に意図しないテカリが生じることがあった。

特開平６−１５８５２７号公報 特開平９−２５００７８号公報 特開２００５−２０６９６３号公報

開示の技術は、上記従来技術を改善するべく、簡便な方法で、布地に意図したエンボス加工を施す方法及びエンボス加工を施した布地を提供することを目的とする。

開示の技術によれば、金型、対向押圧面の一方及び他方のうち少なくともいずれか１つを加熱する工程と、前記対向押圧面の一方に接している前記金型と、前記他方との間に布地を置くと共に、前記金型と前記布地との間及び前記布地と前記他方との間のうち、少なくとも前記布地と前記他方との間に、クッション材を置く工程と、前記対向押圧面を接近させ、所定の温度及び所定の圧力で、所定の時間押圧することで、前記布地と前記クッション材とを熱プレスする工程と、前記対向押圧面を離隔させて、前記布地と前記クッション材とが接触したまま前記対向押圧面の間から取り出す工程と、前記布地を前記クッション材からはがす工程と、を有するエンボス加工を施した布地の製造方法が提供される。

開示の技術によれば、上記従来技術を改善し、簡便な方法で、布地に意図したエンボス加工を施す方法及びエンボス加工を施した布地を提供することができる。

図１は、開示の技術の外観とその動作の概要を示す図である。 図２は、金属板を切り抜いた構造を有する金型の例を示す図である。 図３は、金属板を切り抜いた構造を有する金型の斜視図である。 図４は、開示の技術において加熱と圧縮の工程の例を示す図である。 図５は、加熱・加圧後に、布地をクッション材から剥がす工程の例を示す図である。 図６は、シリコーンゴムをクッション材に用いた場合の加熱と圧縮の工程を示した図である。 図７は、クッション材の違いに基づくエンボスの形成の差を示す図である。 図８は、２つのクッション材で布地を挟んで行うエンボス加工の例を示す図である。 図９は、図８の実施形態により２つのクッション材で布地を挟んで形成された布地のエンボス加工と片側のみにクッション材を使用したエンボス加工との比較を示す図である。

以下に図面を参照しながら、開示の技術の説明を行う。なお、本明細書、図面及び特許請求の範囲に記載された各実施形態は、排他的なものではない。したがって、矛盾の無い限り、ある実施形態の一部を他の実施形態に加えることができる。また、ある実施形態の一部を他の実施形態の一部に代替することができる。また、実施形態の方法に含まれる各工程は、矛盾の無い限り順番を入れ換えてもよい。或いは、矛盾の無い限り方法に含まれる複数の工程を同時に実行することも可能である。
明細書及び図面の記載は、請求項に規定される発明の例示を示すものであって、その発明を限定するためのものではない点に留意すべきである。

図１は、開示の技術の外観とその動作の概要を示す図である。
加圧ユニット１００は、固定された基台１１０に対して、矢印３０の方向に移動することができる。加圧ユニット１００が基台１１０に矢印３０の方向に圧力をかけることによって、加圧ユニット１００と基台１１０との間に存在する対象物に圧力をかけることができる。

加圧ユニット１００は、不図示の駆動装置によって上下動する。
加圧ユニット１００及び基台１１０の少なくともいずれかに不図示の加熱装置が存在することが望ましい。この加熱装置によって、加圧ユニット１００と基台１１０との間に存在する対象物に対して、圧力をかけると共に加熱することができる。

金型２００は、基台１１０に接触している。金型２００は、加圧ユニット１００から圧力がかかったときに移動しないように、基台１１０に固定されていることが望ましい。

金型２００の上に、エンボスを形成させる布地４００を置く。そして、布地４００の上に、クッション材３００を置く。図１では、理解を助けるために、布地４００とクッション材３００が空中に浮いているように描かれている。実際には、布地４００は、金型２００の上に接触して置かれ、布地４００の上にクッション材３００が置かれる。
布地４００は、一枚であってもよいし、Ｔシャツなどのように、縫い合わされた状態であってもよい。

エンボスが形成されるように、布地４００は、金型２００の面積内に置かれることが望ましい。また、クッション材３００は、少なくとも布地４００に対するクッションの役目を果たすように、布地４００全体を覆うことが可能な面積を有し、布地４００全体を覆うように布地の上に置かれることが望ましい。

以上のように、基台１１０の上に設置された金型２００の上に布地４００が置かれ、その上にクッション材３００が置かれた状態で、加圧ユニット１００が、矢印３０の方向に移動して、基台に接近する。

加圧ユニット１００は、所定の時間だけ、矢印３０の方向に圧力を加えることで、布地４００とクッション材とを金型に押し付ける。この所定の時間は、５秒〜６００秒であることが望ましい。所定の時間が経過した時に、加圧ユニット１００は、矢印３０と逆の方向に移動して、元の位置に戻る。上述のように、加圧ユニット１００に、クッション材３００と布地４００とに熱を加えるための加熱装置（不図示）が存在していてもよい。

加熱装置（不図示）は、金型２００に接触する布地を加熱するために、少なくとも基台に存在することが望ましい。そして、基台に存在する加熱装置からの熱が金型２００に伝達しやすいように、金型２００と基台１１０とは、熱伝導が良好な形で接触しかつ固定されていることが望ましい。

なお、加熱の手段は、必ずしも基台１１０又は加圧ユニット１００に設置する必要はなく、金型２００自体が発熱する構造を持っていてもよい。例えば、金型２００に電流が流れることで、金型２００自体が発熱してもよい。

また、加圧ユニット１００が圧力をかける前から、基台１１０、金型２００又は加圧ユニット１００が予め加熱されていてもよいし、加圧が開始された後に、加熱が行われてもよい。
加熱は、電気エネルギー以外に、蒸気などのエネルギーが用いられてもよい。

金型２００は、凹部又は凸部が存在し、圧力及び熱を布地及びクッション材に与えることができ、かつ圧力及び熱に耐えうるものであればどのようなものであってもよい。金型２００の素材は、金属でなくてもよい。

金型２００の材料としては、エンボスが形成される模様の部分を打ち抜いた金属板であってもよい。エンボスの模様を形成するように金属板を打ち抜くことは、工作機械で容易に行うことができるため、本技術の金型として適している。金属板による金型の形成は、打ち抜きの工程を用いること以外に、レーザー照射を行って、鉄板にエンボスの模様を形成するようにしてもよい。金属板を用いた金型２００の形成方法は、上記の方法に限定されない。
また、金型２００は、鋳造によって形成されてもよい。金型２００の素材は、鉄、アルミニウム、銅などの金属が用いられ得る。

加圧ユニット１００による加圧の具体的な時間及び圧力、加熱の具体的な温度については、後述するが、エンボス加工を施される布地４００の材料及びエンボスの模様の態様などによって調整される。

図１では、基台１１０に金型２００を接触させる構造が示されているが、加圧ユニット１００に金型２００が固定されるようにしてもよい。この場合には、基台の上にクッション材３００を置き、クッション材３００の上に布地４００を置くことになる。
金属板で金型を形成することで、凹型の金型が容易に形成できる。また、金型は、必ずしも雄雌の２つを用意する必要がなく、１つあればよい。

図２は、金属板を切り抜いた構造を有する金型の例を示す図である。金型２００を拡大した金型の一部分２１０が示されている。金型の一部分２１０は、金属部分２００ａが形成されており、金属板が抜け落ちた凹部２００ｂが存在する。金属部分２００ａは、布地４００と接触する。凹部２００ｂは、布地４００とクッション材３００とが、加圧ユニット１００の圧力によって押し出される部分であり、後述するように布地４００が凸部分を形成する。このように、布地４００に凸部分が形成されることにより、エンボス加工が施される。なお、凸部分の形成の詳細については後述する。

図３は、金属板を切り抜いた構造を有する金型の斜視図である。金型２００を拡大した金型の一部分２１０が示されている。金型の一部分２１０は、金属部分２００ａが形成されており、金属板が抜け落ちた凹部２００ｂが存在する。金属部分２００ａの厚さは、金型２００の凹部２００ｂの深さに相当するものであり、布地４００に形成するエンボスの厚さに依存する。エンボスの厚さは、布地４００の材質、エンボスの模様の細かさ、エンボスのデザインなどに依存する。通常、布地４００に形成されるエンボスの厚さは、０．３〜５．０ミリメートル程度が好ましい。したがって、金型２００の凹部の深さ（金属部分２００ａの厚さ）は、通常０．５〜８．０ミリメートルである。なお、本技術は、これらの値に限定されず、布地４００に形成され得るエンボスの深さに依存して、金型２００の凹部の深さ（金属部分２００ａの厚さ）が決定される。

図４は、開示の技術において加熱と圧縮の工程の例を示す図である。図４（ａ）ないし図４（ｃ）は、それぞれ図１におけるＺ−Ｚ’線に沿った断面図を示している。図１に記載された要素と同じ要素については、同様の符号が付されている。

図４（ａ）は、図１の状態の断面図である。布地４００及びクッション材３００が空中に置かれて描かれているのは、図４（ａ）を見やすくするためであって、実際は、布地４００及びクッション材３００は、金型２００の上に置かれる。

図４（ｂ）で、加圧ユニット１００が、基台１１０に接近し、布地４００ａ及びクッション材３００ａに圧力が加えられると共に、加熱される。加熱方法は、既に述べたとおりである。圧力と熱により、布地４００ａ及びクッション材３００ａが、金型２００の凹部２００ｃに凸型に押し出されている。図４（ｂ）の状態で、所定の圧力と所定の熱が、布地４００及びクッション材３００に所定の時間与えられる。所定の圧力、所定の熱、及び所定の時間は、布地４００及びクッション材３００の材質、エンボスの深さ、エンボスの細かさ、エンボスのデザインなどに依存して決定される。

布地４００の材質としては、エンボスが形成されやすくかつエンボスが保持されやすい繊維で作られた布地が望ましい。例えば、布地４００の例としては、ポリエステル、ナイロン、アクリルなど熱可塑性に優れた繊維またはそれが混ざっている布地、ポリウレタン弾性繊維（スパンデックス）、などが好ましい。天然繊維は、熱及び圧力に対して変形しにくいため、シロセット加工や樹脂加工などの処理が施されることが望ましい。

クッション材３００の材質としては、熱及び圧力に対して、布地４００と密着して変形されるものであることが望ましい。また、圧力が解かれ、大気の温度付近まで冷却されるときに、クッション材３００が布地４００との接触を維持しつつ変形が十分に保持された状態を維持するものが望ましい。また、放熱された状態において、クッション材３００から布地４００が容易に分離できるものが望ましい。このような性質を有するクッション材３００としては、例えばポリウレタンフォームがある。クッション材３００の厚さは、エンボスの形成が十分行える厚さを有することが望ましい。なお、クッション材３００の材質は、エンボスを形成させる布地４００の材質に応じて選択されることが望ましい。また、加えられる圧力、熱、時間に応じて、クッション材３００の材質が選定されることが望ましい。

加えられる圧力は、５ｋｇ／ｍ^２から３５０ｋｇ／ｍ^２の間の値が望ましい。布地４００及びクッション材３００に与えられる熱の温度は、例えば、７０°Ｃから３００°Ｃの間であり、布地の風合いを損なわないようにその都度調整することが望ましい。

図４（ｃ）は、加圧ユニットが図４（ａ）に示す元の位置に復帰した状態を示している。布地４００ｂ及びクッション材３００ｂは、変形を略保った状態で、金型２００の上に留まっていることが望ましい。

その後、布地４００ｂ及びクッション材３００ｂが密着した状態で、金型２００から取り出される。取り出された布地４００ｂとクッション材３００ｂは、大気に接することで、冷却され、大気温度とほぼ同じ温度となる。

布地４００ｂ及びクッション材３００ｂは、形状をほぼ保ったまま冷却が行われることで、布地４００ｂに形成されたエンボスの形状が固定化されることとなる。布地４００ｂ及びクッション材３００ｂが、密着したまま冷却が行われることで、エンボスが変形したり、エンボスの深さが浅くなってしまったりすることが抑制されるため、深い形状のエンボスを容易に形成することができる。

図５は、加熱・加圧後に、布地４００をクッション材３００から剥がす工程の例を示す図である。図５（ａ）に示されるように布地４００ｃ及びクッション材３００ｃは、金型２００の凹部の形状が形成された状態で、金型２００の上から取り出されて、大気の圧力及び温度にさらされ冷却される。冷却は、このように自然冷却であってもよいが、強制的に冷却を行ってもよいことは言うまでもない。

図５（ｂ）は、クッション材３００ｃから布地４００ｃをはがす例を示している。例えば、布地４００ｃの一部分６０から、布地４００ｃをはがせばよい。クッション材３００ｃには、布地４００ｃの跡３００ｄが残っている。この布地４００ｃの跡３００ｄは、布地４００ｃの厚さだけ、一様にクッション材が凹んでいる跡である。なお、クッション材のうち、金型２００に接している部分には、布地４００と同様のエンボスが形成されている。なお、クッション材は、バックなどの材料として流用され得る。

布地４００ｃとクッション材３００ｃとの密着の度合いは、比較的容易に両者が引きはがせる程度の密着であり、冷却の期間において、密着を保つことで、クッション材３００ｃにも形成されているエンボスと共に布地４００ｃのエンボスが一体化された形で冷却されることが望ましい。このようにすることで、布地４００ｃに形成されたエンボスが冷却の際に平らに戻ろうとすることを十分に抑制することができる。
以上に記載した手順によって一実施形態の方法が実施される。

図６は、シリコーンゴムをクッション材に用いた場合の加熱と圧縮の工程を示した図である。この図は、図１ないし５によって説明した開示の技術に対しての比較を行うための工程を示している。

図６では、シリコーンを素材とする材料（シリコーンゴム５００）をクッション材として使用している。一般に、シリコーンを含む素材は、弾力性に富んでおり、シリコーンゴムは、熱及び圧力に対しても、安定的に利用でき、変形しても元の形に戻りやすい性質がある。また、ポリエステルなどの布地の素材とは接着性が弱いという性質がある。
図６は、クッション材としてシリコーンゴム５００を使用している以外は、図４と同じ環境である。
図６（ａ）では、シリコーンゴム５００の平板によって布地４００を覆うように金型２００の上に設置する。

図６（ｂ）では、矢印３０の方向に加圧ユニット１００から基台１１０に圧力を加える。この圧力とともに、加圧ユニット１００、基台１１０、及び金型２００の少なくともいずれか１つに熱を発生させることで、布地４００ｊ及びシリコーンゴム５００ｊに圧力と熱を加える。圧力、熱、時間等のパラメータは、図４と同じである。
図６（ｂ）に示されるように、布地４００ｊとシリコーンゴム５００ｊとは、密着し、かつ金型の凹部２００ｄの部分で凸状に膨らむ。

図６（ｃ）は、加圧ユニット１００を図５（ａ）に示す元の位置に戻した状態を示している。図６（ｃ）では、熱を加えたため、シリコーンゴム５００ｋが膨張し、上に凸状に盛り上がっている。また、シリコーンゴム５００ｋと布地４００ｋとは、密着性が弱いため、シリコーンゴム５００ｋから布地４００ｋが剥離している状態となっている。また、シリコーンゴム５００ｋの凸状部は、シリコーンゴム５００ｋの弾力性のために、図６（ｂ）において形成されたシリコーンゴム５００ｊの凸状部よりもより平坦な形に戻っている。

布地４００ｋは、シリコーンゴム５００ｋから剥離しており、かつシリコーンゴム５００ｋの弾力により、図６（ｂ）で形成されたエンボスがやや平坦になる状態で、金型２００とシリコーンゴム５００ｋとの間に挟まれて熱を保った状態となっている。

図６（ｃ）の状態においては、布地４００ｋとシリコーンゴム５００ｋとが剥離しているため、両者を一体として、金型２００の上から持ち上げることは困難である場合が多い。シリコーンゴム５００ｋの方が、面積が広いためまずシリコーンゴムを取り除く。なお、シリコーンゴムが金型の一部の面積に置かれる場合もあるが、その場合でも、まずシリコーンゴムを取り除く。そして、シリコーンゴム５００ｋから離れた布地４００ｋが金型２００の上に残る。次に、金型２００の上に存在する布地４００ｋを取り出す。布地４００ｋは、取り出された直後は熱を持っている。その後、布地４００ｋは、外気の温度まで冷却される。この冷却の期間に、布地４００ｋに形成されたエンボスの凸部は、平坦な方向にやや戻るため、エンボスの高さは冷却に伴って短縮される。シリコーンゴム自体には熱可塑性が極めて弱く、圧力により型に押し込められた時は弾力性により型に沿うが、解放されたら元に戻る性質がある為、冷却の前に布地が型崩れする傾向がある。

図６の例は、本技術の効果を確認するためのものである。すなわち、クッション材３００の材質としては、熱及び圧力を加えた際及びその後に、エンボス加工を施す布地４００に対して密着性を持つものが好ましい。なお、この密着性は、冷却後（常温になった後）に、クッション材３００から布地４００が剥離可能な程度の密着性があることが望ましいことが分かる。
図７は、クッション材の違いに基づくエンボスの形成の差を示す図である。
図７（ａ）は、図４で用いたクッション材３００を用いて布地４００に形成されたエンボス加工の写真を示している。
図７（ｂ）は、図６で用いたシリコーンゴム５００を用いて布地４００に形成されたエンボス加工の写真を示している。

図７からもわかるように、図４のクッション材３００を用いた方が布地４００に形成されるエンボスの高さが高く、図６のシリコーンゴム５００を用いた方は布地４００に形成されたエンボスの高さが低いものとなっていることが分かる。

図７のエンボスの形成結果を比較すると、図７(ａ)のエンボスが、図７（ｂ）のエンボスよりも、くっきりとしたエンボスとなっており、より好ましいエンボスが形成されていることが分かる。

＜変形例＞
図８は、２つのクッション材で布地を挟んで行うエンボス加工の例を示す図である。他の図と同じ構成要素を同じ記号が付されている。図８では、布地４００と金型２００との間にも、クッション材３１０を置く。クッション材３００とクッション材３１０とは、同じ材質及び同じ厚さであってもよい。あるいは、クッション材３００とクッション材３１０とは、異なる材質又は異なる厚さであってもよい。

図９は、図８の実施形態により２つのクッション材で布地を挟んで形成された布地のエンボス加工と、布地の片側のみに（金型と反対の側にのみに）クッション材を使用したエンボス加工との比較を示す図である。図９（ａ）は、片側のみにクッション材を使用してエンボス加工を施した布地の写真である。図９（ｂ）は、２つのクッション材で布地を挟んで形成された布地のエンボス加工を施した布地の写真である。
このように、金型２００と布地４００との間にもクッション材３１０を設置して２つのクッション材で布地を挟むことにより、布地４００が金型２００に直接触れることを避けることができる。このことにより、布地４００のエンボスをより滑らかにすることができる。また、このことにより、布地４００が金型に直接接触することによる布地４００の強度の劣化を防止することができる。また、このことにより、布地４００が金型に直接接触することによる布地４００のテカリを防止することができる。このテカリを防止することによって、布地４００の外観が、より落ち着いた雰囲気となるとともに、布地４００のしなやかさを劣化させることを防止できる。

また、クッション材３１０の厚さを調節することで、エンボスのくっきりとした度合いを調節することができる。

１００ 加圧ユニット
１１０ 基台
２００ 金型
３００ クッション材
３１０ クッション材
４００ 布地
５００ シリコーンゴム

Claims (7)

1. 金型、対向押圧面の一方及び他方のうち少なくともいずれか１つを加熱する工程と、
   前記対向押圧面の一方に接している前記金型と、前記他方との間に布地を置くと共に、前記金型と前記布地との間及び前記布地と前記他方との間のうち、少なくとも前記布地と前記他方との間に、クッション材を置く工程と、
   前記対向押圧面を接近させ、所定の温度及び所定の圧力で、所定の時間押圧することで、前記布地と前記クッション材とを熱プレスする工程と、
   前記対向押圧面を離隔させて、前記布地と前記クッション材とが接触したまま前記対向押圧面の間から取り出す工程と、
   前記布地を前記クッション材からはがす工程と、
   を有するエンボス加工を施した布地の製造方法。
2. 前記クッション材は、ポリウレタンフォームである、
   請求項１に記載のエンボス加工を施した布地の製造方法。
3. 前記所定の温度は、７０°Ｃから３００°Ｃの間である、
   請求項１又は２に記載のエンボス加工を施した布地の製造方法。
4. 前記圧力は、５ｋｇ／ｍ^２から３５０ｋｇ／ｍ^２の間の値である、
   請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載のエンボス加工を施した布地の製造方法。
5. 前記所定の時間は、５秒から６００秒の間の値である、
   請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載のエンボス加工を施した布地の製造方法。
6. 前記金型は、金属板を切り抜いた構造を有する、
   請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載のエンボス加工を施した布地の製造方法。
7. 請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の製造方法により製造されたエンボス加工を施した布地。
   
   
   

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