JP4986456B2

JP4986456B2 - 柔軟性のある基材上に換気点を設け、設けられた換気点の機能を制御するために化学物質を用いる方法、および、この方法により得られた柔軟性のある基材

Info

Publication number: JP4986456B2
Application number: JP2006002999A
Authority: JP
Inventors: タナコーン，ワンブンイェン
Original assignee: タナコーン，ワンブンイェン
Priority date: 2006-01-10
Filing date: 2006-01-10
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2026-01-10
Also published as: JP2007182651A

Description

本発明は、化学工学に関し、具体的には、化学物質または化学物質の組み合わせを用いて柔軟性のある基材を処理し、当該化学物質の特性とこの化学物質の環境への反応とにより、基材上に設けられた換気点の機能を制御する方法に関する。

様々な種類の布地（ファブリック）は、それぞれ異なる特徴を有する。通気性および吸湿性は、繊維産業において、布地を製造する際に考慮される特徴のほんの一例である。このために、様々な環境または気候条件の下で用いられる様々な布地が製造され、使用者の快適度を最大限に高める試みがなされている。しかし、環境もしくは気候条件の変化により、または、使用者の活動の結果により、布地の特徴により使用者にもたらされる快適度は、まだ限定的である。例えば、ニットは、寒冷気候下で暖かい布地として知られている。これは、ニットの吸湿性が高いからである。寒冷気候下で、ニットは水分を吸収し、布地の長繊維（フィラメント）は膨張する。その結果、使用者の体温により生成された暖気と外気との間の熱交換を少なくすることができるのである。暖気は内側に保持され、使用者は暖かさを保つことができる。温暖な気候では、空気中の湿度が高いため同様の効果が生じ、使用者はより暑く感じ、発汗する傾向にあり、それゆえに使用者は不快に感じる。湿度に対する感受性が低い布地もある。しかし、使用者の活動、例えばアウトドア活動やスポーツ活動により、体温により生じた暖気と外気との交換が十分迅速に行なわれないために、使用者は発汗し、不快に感じる。

布地または衣料品の分野では、布地を製造する際に糸の太さや数を減らしたり、または、網目状の布地もしくは目の粗いメッシュを有する布地を用いることにより、通気性を良くする試みが行なわれてきた。網目状の布地または目の粗いメッシュを有する布地を用いる技術は、スポーツウェアやアウトドアウェアの分野で広く行なわれている技術である。しかし、これらの技術には、改善の余地が残されている。

布地または衣料品分野では、通気性を良くし、外気温、体温または気候条件の変化に対して調節し、かつ、使用者の快適度を最大限にすることができる布地または衣料品が望まれている。

かかる構想の下に、本発明の発明者は、自身の専門である布地以外の様々な基材も網羅するように、自身の着想を広げた。

本発明の目的は、柔軟性のある基材上に換気点を設けることにより、当該基材の通気性および換気を改善することである。

本発明にかかる方法は、柔軟性のある基材を、温度、湿度または光などの環境要因に反応する化学物質または化学物質の組み合わせを用いて処理する方法である。換気点として所定の形状および設計を有する切り込みを基材上に形成する。選択された環境要因に反応する化学物質または化学物質の組み合わせで処理された柔軟性のある基材が、この選択された環境要因にさらされれば、化学物質または選択された化学物質からなる化学物質の組み合わせが環境に反応する。この反応により、柔軟性のある基材上で切り込みが変形し、柔軟性のある基材上での換気点になる。あるいは、柔軟性のある基材自身が環境に反応するような基材である場合には、化学物質または化学物質の組み合わせが基材上に塗布され処理されることにより、化学物質により当該基材の環境への反応が抑制されるような構成としてもよい。反応速度に勾配を持たせることにより、柔軟性のある基材を所定の位置で変形させ、その結果柔軟性のある基材上で換気点が得られる。

柔軟性のある基材上に換気点を設けて換気を改善する方法について、以下に詳しく説明する。本発明の方法のこれ以外の目的および利点は、以下の図面および好適な実施形態の記載を考慮すれば、明らかになるであろう。

本発明の目的は、基材上に換気点を形成することにより、柔軟性のある基材の通気性と換気とを改善することである（以下、本明細書において、柔軟性のある基材を適宜「基材」と称する。）。上記基材を、温度、湿度または光などの環境要因と反応する化学物質または化学物質の組み合わせ（以下、本明細書において、化学物質または化学物質の組み合わせを、適宜「化学物質」と称する。）により処理する。処理された上記基材が、化学物質が反応する所定のレベルまたは所定の強度に達した環境要因にさらされれば、処理された基材上に設けられた換気点が、その形状および設計にしたがって変形する。この換気点の変形は、例えば、開き、閉じ、巻き上げ、分かれて広がること、持ち上げることおよび／または折り曲げなどにより行なわれる。

基材上に換気点を設けて基材の換気を改善する本発明の方法は、４つの主要な工程、すなわち、基材を選択する基材選択工程と、化学物質を選択および調製する化学物質選択調製工程と、化学物質を基材上に塗布する塗布工程と、基材上に換気点を形成する換気点形成工程とを含む。

〔基材選択工程〕
上記基材は、用いられる化学物質の反応によって、力が基材上にかけられた結果曲げられまたは変形される基材であれば、いずれの柔軟性のある基材であってもよい。本発明の方法に適用される上記基材としては、特に限定されるものではないが、例えば、布地、プラスチック、キャンバスなどを挙げることができる。

〔化学物質選択調製工程〕
基材を処理する化学物質は、化学物質の特性に依存して選択される。化学物質の選択は、基材または基材を含む完成品がさらされる環境に応じて決めればよい。例えば、処理された基材または完成品が、高湿度の環境で用いられるのであれば、所定のレベルの湿度に反応する化学物質が用いられる。完成品が、例えば、高温環境で用いられるのであれば、所定の高温範囲に反応する化学物質が用いられる。また、この高温が、高強度の光により引き起こされるのであれば、所定の光の強度の範囲に反応する化学物質を用いればよい。基材または基材を含む完成品がさらされる環境に応じて化学物質を選択する方法は上記に例示したとおりであるが、これらに限定されるものではない。

あるいは、上記基材自身が例えば湿度などの環境要因に感受性のある性質を持つのでも良く、かかる場合は、選択された化学物質は必ずしも環境に反応しなくても良い。かかる場合、化学物質は、環境への基材の反応を抑制するものであってもよい。また、異なる濃度の１つまたは複数の化学物質を、基材の選択した領域のみまたは全面に塗布することにより、処理された領域と処理されない領域とにおける異なる濃度の間で、反応速度の勾配を設けるようにすることができる。反応速度が異なることにより、基材上に作られた換気点が、所定の形状および設計に従って変形する。

また、基材処理の便宜性を高めるために、化学物質または化学物質の組み合わせは液体として調製することが好ましい。

〔塗布工程〕
必要な特性を有する、すなわち、対応する環境（本発明により処理される、換気点が設けられた基材または基材を有する製品がさらされる環境）に反応するように選択された化学物質は、噴霧、印刷、シルクスクリーニングまたはラミネート等により、基材上に塗布される。化学物質を基材上に塗布する態様は、基材の種類、基材の特性または特徴（厚さ、硬さ、柔らかさ、生地（テクスチャー）および吸収性など）により異なる。換気点の形状および設計、ならびに、基材の種類に応じて、基材上の換気点（切り込み領域）への化学物質の塗布方法は異なる。化学物質を、基材上で点状に塗布してもよいし、基材全面に塗布してもよい。基材の片面に塗布してもよいし、両面に塗布しても良い。さらに、基材の片面にはある濃度を有する化学物質を塗布し、他面にはこれとは異なる濃度を有する化学物質を塗布しても良い。さらに、異なる濃度の帯状部分が交互に、すなわち、縞状に配されるように、化学物質を塗布してもよい。

〔換気点形成工程〕
基材上で換気点を形成する時点は、化学物質で基材を処理する前後いずれの時点でもよいが、好ましくは、化学物質で基材を処理した後に、基材上に換気点を形成することが好ましい。換気点の形状および設計は、特に限定されるものではなく、いかなる形状および設計のものであってもよいが、例えば、半円、コの字型、星形状、Ｖ字型、Ｕ字型、垂直十字型あるいはＸ型などを挙げることができる。所望の形状および設計に対応する切込みは、基材の選択された領域上に形成され、基材上で換気点を形成する。この切り込みは、手動で形成してもよいし自動で形成してもよい。また、レーザにより切り込みを形成することがより好ましい。このレーザーによる方法を用いれば、換気点を形成する切込みの部分におけるほつれを少なくすることができる。

図１では、切り込みはＶ字型であり、図２では垂直十字型である。

上述したように、本発明では基材を選択し、環境（本発明により設けられた換気点を有し処理された基材、または、この基材を有する製品がさらされる環境）を予め選択した後に、この環境に反応する化学物質を、基材上に塗布する。化学物資の塗布の態様は、基材の特性および特徴と、予め決められた換気点の形状および設計とに依存する。化学物質は、例えば、噴霧、ラミネート、シルクスクリーニング等により、基材上に塗布すればよい。塗布は、換気点の形状および設計と、基材の特性および特徴とに合うように、点状、帯状、縞状または基材全体に行なわれる。化学物質の塗布が完了した後に、基材上に、所定の形状および設計に応じて換気点の切り込みを設ける。準備が完了した基材またはこの基材を備えた製品が、基材上に塗布された化学物質が反応する環境にさらされると、化学物質が環境に反応し、または、基材自身が環境に反応し（未処理対処理済）、これにより、反応速度の勾配が設けられ、または、換気点に張力がかかり、その結果、換気点がその形状および設計に応じて変形する。換気点の変形は、例えば、丸まって上に上がる、巻き上げられる、開く、分かれて広がるまたは折り曲げられるなどの形態を取る。この変形の形態により、換気がより良く、より速く行なわれ、使用者に最適な快適度を提供することができる。通常条件の場合、または、環境の強度が化学反応を引き起こすレベルに達していない場合には、換気点は変形しない。変形が生じた後で、本発明の基材もしくは基材を含む製品がこの環境から取り除かれた場合、または、環境が化学物質が反応する強度より低いレベルに変わった場合、この基材もしくは基材を含む製品は、変形していた状態から、元の状態もしくは形状に戻る。

本発明の方法は、様々な種類の基材に適用可能であり、したがって、様々な産業で広く用いることができる。衣料産業では、衣料または被服を作る際に、網目状の布地または目の粗いメッシュを有する布地を用いる代わりに、本発明を用いることができる。これは、特にスポーツウェアまたはアウトドア用ウェアに適しているが、これは、これらの衣料では、体温の熱が外気の温度と交換することにより、使用者が迅速に涼しくなるために、迅速な換気により使用者に快適度を提供することができるからである。住宅産業では、本発明を、日よけ、ブラインド、窓の一部または住宅の他の適切な部分に用いることにより、住宅の空気循環または換気を改善することができる。レジャー／娯楽産業では、本発明をテントなどのキャンプ用品に用いることにより、空気循環／換気、または、テントの内側の暖気と外気との交換を改善することができる。

本発明を示すために、本発明の方法を、使用する基材が布地であり、換気点が半円形状である図３の場合を例に挙げて詳細に説明する。この以下の一例を考慮すれば、本発明の方法の目的および利点は、明確になるであろう。

布地（１０）を選択し、本発明により準備される布地（１０）を有する衣料は、湿度に感受性のある衣料とする。これに応じて、化学物質としては、親水性ポリマーなどの湿度に反応する化学物質を用いる。図３の左図に示すように、換気点（１２）の形状は、半円として設計する。換気点（１２）となる部分を列状に配する。換気点となる部分の位置、形状および設計に応じた位置、形状および設計を有する換気点（１２）となる部分に、手動で、化学物質の溶液を塗布する。レーザ光線を用いて、換気点（１２）になる部分が半円形状であるのに応じて、布地（１０）中に半円形状の切り込みを入れる。レーザで切り込むことにより、布地（１０）上の小さい空間（１４）が、レーザ光線で焼き落とされ、これにより換気点（１２）が形成される。各換気点（１２）は、切り込みにより形成されたつまみ状の部分（１６）を有し、この部分には化学物質が塗布されている。換気点（１２）を有する完成した布地（１０）が所定のレベルの湿度（水分）にさらされると、化学物質が湿度（水分）と反応し、つまみ状の部分（１６）が、図３の右図に示すように持ち上がって変形する。この結果、図３の右図に示すように、つまみ状の部分（１６）の縁が内側に曲がり、つまみ状の部分（１６）の中央部が、ドーム状になるように上昇し、レーザ切り込みにより作られた空間（１４）が広がる。この空間（１４）の広がりにより、大量の空気が流れることができる換気孔ができ、布地の換気を改善する。本発明の方法により作られた布地を備えた衣料品を着て、所定のレベルの湿度（水分）にさらされると（汗により所定のレベルの湿度（水分）が生じるであろう）、つまみ状の部分（１６）が変形し、空間（１４）が広がり、大量の空気が流れることができる換気点となる。これにより、衣料の換気が改善され、使用者は湿気を感じずに、より快適に感じることができる。同様に暑く湿度のある気候においては、衣料の換気が改善されることにより、使用者は涼しく感じ、発汗が減る。本発明により作られる換気点のこれ以外の形状と配置とを、図１、図２および図４に示す。

同様に、本発明の方法により換気点を設けられる基材または基材を有する製品が、温度および／または光と反応することが目的とされる場合は、それぞれ、感熱性ポリマーおよび／または感光性ポリマーを用いうる。これ以外のさらなる本発明の配置、変更例および実施形態は、上述の記載および教示より明確であり、不適当な限定は含まれていない。

本発明にかかる柔軟性のある基材に換気点を設ける方法、当該方法により換気点を設けた柔軟性のある基材を製造する方法、およびかかる方法により製造される換気点を設けた柔軟性のある基材は、上述のように、さらされる環境要因への反応により、前記基材上に形成された換気点の機能を制御することが可能である。それゆえ、基材の通気性および換気を改善することができるため、非常に有用である。

したがって、本発明は、繊維産業、住宅産業、レジャー／娯楽産業等に利用することができ、非常に有用である。

本発明の実施形態を示す図であり、左図は、基材上に換気点を設ける本発明の方法を用いて基材上に形成された、Ｖ字型形状の換気点の実施形態を示す図であり、右図は、当該基材がある環境要因にさらされ、環境に反応して換気点のつまみ状の部分が上に開いた後の換気点の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図であり、左図は、基材上に換気点を設ける本発明の方法を用いて基材上に形成された、垂直十字型形状の換気点の実施形態を示す図であり、右図は、当該基材がある環境要因にさらされ、環境に反応して換気点のつまみ状の部分が上に開いた後の換気点の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図であり、左図は、基材上に換気点を設ける本発明の方法を用いて基材上に形成された、半円形状の換気点の実施形態を示す図であり、右図は、当該基材がある環境要因にさらされ、環境に反応して換気点のつまみ状の部分が上に持ち上げられた後の換気点の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図であり、左図は、基材上に換気点を設ける本発明の方法を用いて基材上に形成された、半円形状の換気点の実施形態を示す図であり、右図は、当該基材がある環境要因にさらされ、環境に反応して換気点のつまみ状の部分が上方に丸くなっている換気点の実施形態を示す図である。

符号の説明

１０布地（基材）
１２換気点
１４空間（換気孔）
１６つまみ状の部分

Claims

柔軟性のある基材に換気点を設ける方法であって、前記柔軟性のある基材を、化学物質または化学物質の組み合わせを用いて処理し、化学物質または化学物質の組み合わせの環境要因への反応により、前記基材上に形成された換気点の機能を制御するとともに、
基材を処理するために用いられる前記化学物質または化学物質の組み合わせの濃度を異なる２以上の濃度とすることにより、異なる濃度の間で、または処理領域と非処理領域との間で、反応速度に勾配を設け、この結果、基材上に形成された換気点を予め決められた形および設計に応じて変形させることを特徴とする柔軟性のある基材に換気点を設ける方法。
基材を選択する工程と、化学物質を選択および調製する工程と、化学物質または化学物質の組み合わせを前記基材上に塗布する工程と、前記基材上に換気点を形成する工程とを含み、前記化学物質または化学物質の組み合わせは、温度、湿度および光を含む環境要因に反応する化学物質または化学物質の組み合わせを含むことを特徴とする請求項１に記載の柔軟性のある基材に換気点を設ける方法。
基材を処理するために用いられ、温度に反応する化学物質または化学物質の組み合わせは、感熱性ポリマーを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の柔軟性のある基材に換気点を設ける方法。
基材を処理するために用いられ、湿度に反応する化学物質または化学物質の組み合わせは、親水性ポリマーを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の柔軟性のある基材に換気点を設ける方法。
基材を処理するために用いられ、光に反応する化学物質または化学物質の組み合わせは、感光性ポリマーを含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の柔軟性のある基材に換気点を設ける方法。
前記基材上への前記化学物質または化学物質の組み合わせの塗布は、印刷、ラミネート、シルクスクリーニング、または、手動により行なわれることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の柔軟性のある基材に換気点を設ける方法。
前記化学物質または化学物質の組み合わせは、前記換気点の位置、形状および設計に応じて、前記柔軟性のある基材上に塗布されることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載の柔軟性のある基材に換気点を設ける方法。
前記化学物質または化学物質の組み合わせの前記柔軟性のある基材上への塗布は、柔軟性のある基材の少なくとも１つの全面上に行われ、各面へ塗布される化学物質または化学物質の組み合わせの濃度は、互いに異なりうる請求項２ないし７のいずれか１項に記載の柔軟性のある基材に換気点を設ける方法。
前記柔軟性のある基材上への前記化学物質または化学物質の組み合わせの塗布は、処理された帯状部分と処理されない帯状部分とが交互に配される縞状形態でおこなわれることを特徴とする請求項２ないし８のいずれか１項に記載の柔軟性のある基材に換気点を設ける方法。
換気点の形状および設計に応じた形状および設計を有する少なくとも１つの切り込みを基材上に作り、前記切り込みは、化学物質または化学物質の組み合わせにより処理されていることにより、少なくとも１つのつまみ状の部分（tab）を有する換気点を形成することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の柔軟性のある基材に換気点を設ける方法。
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の方法により作られ、環境要因にさらされると、環境の強度により化学反応が起こり、換気点のつまみ状の部分の変形が生じ、前期換気点が換気を行なうことを特徴とする柔軟性のある基材。
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の柔軟性のある基材に換気点を設ける方法を用いることを特徴とする、換気点が設けられた柔軟性のある基材の製造方法。