JP4875138B2 - 湿式成膜による樹脂皮膜品及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、表面に滑り止めの部分を有する樹脂を有する湿式成膜による樹脂皮膜品及びその製造方法に関するものである。
従来から、滑り性を改善するために手袋の表面に滑り止めを形成する技術がある。例えば溶剤によってゴムを膨潤させ、その後に収縮させることを利用して手袋の表面に凹凸を付けるものがある。しかしながら、滑り止めが、凸状となるため、滑り止め効果があまり発揮できない。
また、ゴムラテックスに気泡を含ませることにより、凹状を形成させた滑り止めもあるが、表面は薄い皮膜ができ、凹状部の数が少なくなってしまうことが問題である。
それを改善するために、気泡を含ませたゴムラテックスや合成エマルジョンを、ゲル化させる際に表面に粉粒物を付着させ、固化させた後に除去することによって第一の凹状部と第二の凹状部が組み合わされた、滑り止めを形成する方法が提案されている（特許文献１）。
この方法であれば、粉粒物による第一の凹状部の内面に気泡による第二の凹状部が形成されることによって表面積が増大し、滑り止め効果が発揮できる。しかしながら、天然及び、合成樹脂エマルジョンについてのみに行われているのが現状である。
従来から、ウレタン等の湿式成膜する樹脂の場合、溶剤を含む樹脂から溶剤を取り除くことによってスポンジ状のフィルム膜を形成している。そのため、通気性が良いフィルムになることが知られている。しかしながら、その表面については凹凸になりにくく、水に濡れると滑りやすいことが問題であった。
上記のように天然ゴム、合成樹脂エマルジョンにおいては、表面に凹凸を形成する方法が実現化されているが、ウレタン等の湿式成膜する樹脂の場合には、同様な方法では、水溶性粉末を付着させて、乾燥固化させると、内部に気泡が出来ず、表面だけの凹凸が出来てしまうために、困難であった。
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、表面を固化すると同時に水溶性粉末を除去することで、湿式成膜する樹脂においても優れた滑り止めを有する樹脂皮膜品及びその製造方法を提供することを目的とする。
請求項１に記載の発明は、繊維製生地にウレタン樹脂、ナイロン樹脂、アクリル樹脂等の少なくとも１種の湿式成膜するための樹脂をコーティングし、該樹脂に水溶性粉末を付着し、該樹脂を湿式成膜し、水溶性粉末を溶解除去することにより樹脂に水溶性粉末の除去による複数個の凹凸面を形成すると共に、湿式成膜する樹脂内部に前記凹凸面より小さい形状を有する複数個の空洞を形成したことを特徴とする湿式成膜による樹脂皮膜品である。
請求項２に記載の発明は、湿式成膜する樹脂は、繊維製生地の表面及び裏面のうちの少なくともいずれか一方に成膜することを特徴とする請求項１記載の湿式成膜による樹脂皮膜品である。
請求項３に記載の発明は、繊維製生地にウレタン樹脂、ナイロン樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂等の少なくとも１種の湿式成膜するための樹脂をコーティングする工程と、該樹脂に水溶性粉末を付着させる工程と、該樹脂を湿式成膜すると同時に水溶性粉末を溶解除去する工程と、を有することを特徴とする湿式成膜による樹脂皮膜品の製造方法である。
請求項４に記載の発明は、湿式成膜する樹脂は、繊維製生地の表面及び裏面のうちの少なくともいずれか一方に成膜することを特徴とする請求項３記載の湿式成膜による樹脂皮膜品の製造方法である。
本発明は以下の効果を奏する。すなわち、
（１）請求項１及び請求項３に記載の発明では、表面の水溶性粉末による凹凸面と、湿式成膜した樹脂部分により表面積が大きくなり、優れた滑り止め効果を発揮することができる。また、湿式成膜した樹脂部分の構造がスポンジ状となり、優れた柔軟性と、優れた通気性、優れた断熱性・保温性、優れた防音・防振性、優れた柔らかな肌触り感を発揮することができる。
（１）請求項１及び請求項３に記載の発明では、表面の水溶性粉末による凹凸面と、湿式成膜した樹脂部分により表面積が大きくなり、優れた滑り止め効果を発揮することができる。また、湿式成膜した樹脂部分の構造がスポンジ状となり、優れた柔軟性と、優れた通気性、優れた断熱性・保温性、優れた防音・防振性、優れた柔らかな肌触り感を発揮することができる。
また、湿式成膜する樹脂がウレタン樹脂であるので、分子量や原料の種類によって柔軟性を持つように設計することができる。
また、水溶性粉末を水溶性にすることで、湿式成膜に使用する溶剤と一緒に取り除くことが容易になる。また、人や装置及び環境への負荷を軽減することができる。
（２）請求項２及び請求項４に記載の発明では、湿式成膜する樹脂は、繊維製生地の表面及び裏面のうちの少なくともいずれか一方に成膜するので、例えば手袋の表面に樹脂を成膜することにより把持物に対しての滑り止めとして機能させることができ、また、裏面に樹脂を成膜することにより、手袋を介して強い力で把持したときの手と手袋との滑りを防止することができる。
本実施形態における湿式成膜による樹脂皮膜品は、繊維製生地に、湿式成膜する樹脂をコーティングし、水溶性粉末を付着し、その後、湿式成膜すると同時に水溶性粉末を除去することにより、その表面に凹凸面を形成したことを特徴としている。
ここで、湿式成膜する樹脂とは、水溶性の溶剤に溶かして使用できるものであれば良く、ウレタン樹脂、ナイロン樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂などの公知の樹脂があり、好ましくは分子量５〜１３万のウレタン樹脂がよい。また、これらを混合させたものであっても良い。
水溶性の溶剤としては、ＤＭＡＡ（ジメチルアセトアミド）、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）等があり、好ましくはＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）を用いるとよい。
本発明は、未固化状態の樹脂に水溶性粉末を付着し、すぐに上記水溶性粉末を除去するようにしている。ここで、水溶性粉末とは、例えば塩化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、硝酸カルシウム、リン酸ナトリウム、炭酸カルシウムなどの金属塩や、グラニュー糖などの砂糖類、クエン酸、アスコルビン酸などの有機酸等を挙げることができる。また、使用する水溶性粉末の粒径によって、凹状部の内径をコントロールすることができる。
また、従来からのエマルジョン樹脂の場合には、水溶性粉末を付着し、乾燥固化した後に上記水溶性粉末を除去していたが、本実施形態の湿式成膜する樹脂の場合には、樹脂を乾燥固化させると、水溶性粉末を取り除くことが困難となり、また、内部が固化してスポンジ状が形成されないという問題があった。
そのため、湿式成膜すると同時に水溶性粉末を取り除くことが重要であることがわかった。したがって、従来技術に比べると、水溶性粉末の付着後に乾燥固化することなしに湿式成膜及び水溶性粉末を同時に除去することが大きく異なる点である。
本発明の対象は、湿式成膜による樹脂皮膜品である。湿式成膜による樹脂皮膜品の具体例としては、手袋、靴下、マット、クッション、敷物、ブルクロース、座布団、枕カバー、鞄、バッグの肩紐、荷造り用ベルト等の他、滑り止め作用を与えるための各種の滑り止め材を挙げることができる。また、ふわふわした感触が得られて肌触りが良いため、内面加工等にも使用できる。
さらには、湿式成膜した樹脂部分がスポンジ構造であるため、通気性、断熱性・保温性、防音・防振性を持ち、様々な分野にも応用できる。
以下、湿式成膜による樹脂皮膜品として、手袋基体の表面に樹脂皮膜を形成したサポートタイプの手袋及びその製造方法を例にとって説明する。
なお、湿式成膜する樹脂は、手袋の表面全体に設けてもよいし、部分的に設けてもよい。
また、湿式成膜する樹脂は、繊維製生地の表裏面にも成膜することができる。例えば、手袋の内周面にも湿式成膜する樹脂を成膜することにより、手袋を介して強い力で把持したときの手と手袋との滑りを防止することができる。
編布や織布などの手袋基体を手袋型に装着し、湿式用のウレタン樹脂を塗布し水溶性粉末を付着させる。水溶性粉末は、直後に水に浸漬して、水溶性溶剤と同時に除去するようにしている。その後、十分に乾燥を行うことにより、手袋を作成する。
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
本実施例では、手袋作成の場合について説明する。まず、図１に示すように、繊維製生地により、小指部、薬指部、中指部、人差指部を順に編み、これら４つの指部に連続して四本胴部を編み、次いで、親指部を編んで、同親指部と上記四本胴部と連続するように五本胴部を編み、最後に袖部を編み込んで、繊維製手袋１１を形成する。
本実施例では、手袋作成の場合について説明する。まず、図１に示すように、繊維製生地により、小指部、薬指部、中指部、人差指部を順に編み、これら４つの指部に連続して四本胴部を編み、次いで、親指部を編んで、同親指部と上記四本胴部と連続するように五本胴部を編み、最後に袖部を編み込んで、繊維製手袋１１を形成する。
次に、図２に示すように、手袋作成型１４に繊維製手袋１１をかぶせ、充填槽１６の中に充填されたポリウレタン溶液１２に浸漬し、ポリウレタン溶液１２を付着させる。ポリウレタン溶液１２は、図２に示すように、繊維製手袋１１の掌部全体に付着させる。ポリウレタン溶液１２から引き揚げたのち、手袋の指先部を下にした状態で垂らすなどして余分な溶液を除去する。
ポリウレタン溶液１２は、湿式成膜用ポリウレタン樹脂（固形分３０％）１００重量部、Ｎ，Ｎ’−ジメチルフォルムアミド２００重量部、セル調整剤１重量部及びその他湿式成膜ウレタン樹脂フィルム形成に必要に応じた薬品を混合して作成する。湿式成膜用ポリウレタン樹脂の粘度は５０〜５００センチポイズが好ましい。
次に、繊維製手袋１１に付着したポリウレタン溶液１２部分に、例えば食塩等の水溶性粉末１５を付着させる。すなわち、手袋作成型１４に繊維製手袋１１をかぶせた状態で、水溶性粉末１５を上方からふりかけて、ポリウレタン樹脂部分１３の表面部に水溶性粉末１５を付着させる。
なお、水溶性粉末１５を付着することにより液ダレが止まるので、水溶性粉末１５を付着するタイミングにより、ポリウレタン樹脂の厚みを制御することも可能である。 湿式成膜するポリウレタン樹脂部分１３の厚みは、０．１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましい。０．１ｍｍ未満であると、樹脂皮膜が薄いことから手袋本体の保護に欠け、また、２ｍｍを越えると、樹脂皮膜が厚いことから硬くてごわごわした手袋になってしまう。但し、湿式成膜するため、手袋生地にも染み込んで成膜するため、手袋生地が厚い場合には、１ｍｍ以上になることもあり得る。
この水溶性粉末１５の付着後、図３に示すように、すぐに繊維製手袋１１を水２０に浸漬させる。水２０に浸漬すると、溶剤としてのジメチルフォルムアミドと水２０との置換作用によりポリウレタン樹脂部分１３がゲル化する。そして、ジメチルフォルムアミドと水２０との置換作用により、ポリウレタン樹脂部分１３に所定大きさの空洞１８が発生する。空洞１８は、図３に示すように、大小異なる大きさを有して複数個が連続したように形成される。
なお、空洞１８の大きさは親水性を調整する添加剤により調整可能であり、上記添加剤を増やせば空洞１８を大きく形成することができる。すなわち、上記添加剤を多く添加することにより、水２０の吸水性が高まり、ジメチルフォルムアミドと水２０との置換が活性されて空洞が大きくなる。しかしながら、空洞が大きくなると、構造が疎になり、強度が弱くなるため、小さい方が好ましい。例えば、空洞の大きさは略数１０μｍ以下である。
また、固形分は、高いほど密になり、低すぎると、粗いスポンジ状となる。そのため、固形分が低すぎると、強度が弱くなるため、５〜２０％程度が好ましい。
また、ジメチルフォルムアミドと水２０との置換作用により、ポリウレタン樹脂部分１３の表面１９は一見フィルム状に平たく形成される。このようにして、繊維製手袋１１の表面にスポンジ状のポリウレタン樹脂部分１３を形成することができる。
また、繊維製手袋１１の表面に付着させた水溶性粉末１５が水２０に溶けるので、図４に示すように、その溶けた部分に凹部１７が生じ、その凹部１７によって容易にポリウレタン樹脂部分１３の表面に凹凸を形成することができる。しかも、凹部１７の内面には満遍なく連続して複数個の空洞１８が形成されている。
なお、従来では天然ゴムを使用した場合、乾燥させないでゲル化させたものを水２０につけると未乾燥液が溶け出してしまうことがあるが、湿式成膜する樹脂であるポリウレタン溶液１２を使用した場合には、水２０につけても未乾燥液が溶け出すこともなく、コーティングしたポリウレタン溶液１２は手袋本体から動かない状態となる。
その後、乾燥し、繊維製手袋１１を手袋作成型１４から離型することにより本実施例の手袋の作成を完成させることができる。
このように、完成させた繊維製手袋１１は、繊維製の生地に、湿式成膜する樹脂をコーティングしており、スポンジ状で表面に凹凸を有する湿式成膜による樹脂皮膜品を得る。このことにより、表面積が大きくなり、優れた滑り止め効果を発揮することができる。また、構造がスポンジ状となり、優れた柔軟性と、優れた通気性、優れた断熱性・保温性、優れた防音・防振性、優れた柔らかな肌触り感を発揮することができる。
本願発明における湿式成膜により形成された樹脂層の方が、従来の天然ゴム・合成樹脂エマルジョンに比べて、表面がやわらかくビロード状であり、クッション材などの製品の保護にも適している。その理由は、従来技術ではゆっくり水分を飛ばすことにより収縮しながら乾燥していくが、本願発明ではＤＭＦを水中で一気に除去するため、微細な空洞ができることによると考えられる。
例えば、本願発明では凹凸の壁の内面にも満遍なく空洞ができており、数１０μｍ以下で小さいものは測定できないほどの微細な構造が形成されている。また、従来技術では固形分が３０−６０％と高いことと、本願発明では固形分が５−２０％と低いことから、固形分の違いもさらに影響していると考えられる。
また、本実施例では、湿式成膜するポリウレタン溶液１２に１回のみ浸漬してコーティングしている。この１回の浸漬により、従来の天然ゴム等の製品に比べて少ない工程で表面にスポンジ状のポリウレタン樹脂部分１３を形成することができる。
（比較例１）
次に、手袋作成の場合の比較例１について説明する。比較例１では、上記実施例１と同様に、繊維製手袋を形成した後、手袋作成型１４に繊維製手袋をかぶせ、ポリウレタン溶液に浸漬し、ポリウレタン溶液を付着させる。溶液から引き揚げたのち、手袋の指先部を下にした状態で垂らすなどして余分な溶液を除去する。
次に、手袋作成の場合の比較例１について説明する。比較例１では、上記実施例１と同様に、繊維製手袋を形成した後、手袋作成型１４に繊維製手袋をかぶせ、ポリウレタン溶液に浸漬し、ポリウレタン溶液を付着させる。溶液から引き揚げたのち、手袋の指先部を下にした状態で垂らすなどして余分な溶液を除去する。
次に、繊維製手袋に付着したポリウレタン溶液部分に水溶性粉末を付着させ、７０℃３０分乾燥固化させる。乾燥後、水２０に浸漬し、水溶性粉末を溶解除去する。比較例１では、その後、乾燥し、離型することにより表面に凹凸のある手袋が作成できる。なお、ポリウレタン溶液は、実施例１の場合と同様である。
この方法では、表面には凹凸のある滑り止めが出来たものの、ごわごわとした風合いの悪い手袋となった。これは、水溶性粉末１５を付着した後に乾燥固化することによってポリウレタン樹脂部分１３中のＤＭＦが蒸発して、湿式成膜する前に固化してしまい、十分な空洞ができなかったためである。すなわち、ポリウレタン樹脂部分１３の表面部は、水溶性粉末１５を除去したことによって凹凸となるが、ポリウレタン樹脂部分１３の下層部は固化してしまい、ポリウレタン樹脂部分１３全体がスポンジ状とならずに、上記のようなごわごわした手袋となる。
以上のことから、本発明の方法よれば、湿式成膜によって出来た空洞によるミクロな構造のスポンジ状の部分と、水溶性粉末１５による、数１００μｍ程度の凹凸が組み合わされた、優れた滑り止め効果を発揮することができると共に、優れた柔軟性と、優れた通気性、優れた断熱性、優れた防音・防振性、優れた柔らかな肌触り感を発揮することができる手袋及びフィルムを作成することが可能であることがわかる。
本発明の湿式成膜による樹脂皮膜品は、表面の凹凸によって表面積が広くなるため、滑り止め効果の必要な繊維製生地に使用できる。また、湿式成膜による樹脂皮膜品は、スポンジ状の構造を有するため、通気性、断熱性・保温性、防音・防振性・柔軟性を必要とする用途にも使用できる。さらには、製品を保護する目的として果樹収穫等にも適している。
Ａ ウレタン手袋
１１ 繊維製手袋（繊維性生地）
１２ ポリウレタン溶液
１３ ポリウレタン樹脂部分
１４ 手袋作成型
１５ 水溶性粉末
１６ 充填槽
１７ 凹部
１８ 空洞
１９ 手袋の表面（滑り止め部分）
１１ 繊維製手袋（繊維性生地）
１２ ポリウレタン溶液
１３ ポリウレタン樹脂部分
１４ 手袋作成型
１５ 水溶性粉末
１６ 充填槽
１７ 凹部
１８ 空洞
１９ 手袋の表面（滑り止め部分）
Claims (4)
- 繊維製生地にウレタン樹脂、ナイロン樹脂、アクリル樹脂等の少なくとも１種の湿式成膜するための樹脂をコーティングし、該樹脂に水溶性粉末を付着し、該樹脂を湿式成膜し、水溶性粉末を溶解除去することにより樹脂に水溶性粉末の除去による複数個の凹凸面を形成すると共に、湿式成膜する樹脂内部に前記凹凸面より小さい形状を有する複数個の空洞を形成したことを特徴とする湿式成膜による樹脂皮膜品。
- 湿式成膜する樹脂は、繊維製生地の表面及び裏面のうちの少なくともいずれか一方に成膜することを特徴とする請求項１記載の湿式成膜による樹脂皮膜品。
- 繊維製生地にウレタン樹脂、ナイロン樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂等の少なくとも１種の湿式成膜するための樹脂をコーティングする工程と、
該樹脂に水溶性粉末を付着させる工程と、
該樹脂を湿式成膜すると同時に水溶性粉末を溶解除去する工程と、を有することを特徴とする湿式成膜による樹脂皮膜品の製造方法。 - 湿式成膜する樹脂は、繊維製生地の表面及び裏面のうちの少なくともいずれか一方に成膜することを特徴とする請求項３記載の湿式成膜による樹脂皮膜品の製造方法。
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