JP6637247B2 - 積層シート - Google Patents
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Description
本発明は、柔軟性、伸縮性およびフィルムの剥離耐久性に優れた積層シートに関するものである。
従来、伸縮性を有する布帛への防水性、防風性の付与、あるいは、目止め効果等を得る方法として、布帛に合成樹脂皮膜（以下、フィルムともいう）をコーティングまたはラミネートにより積層したものが知られている。用いられる合成樹脂としては、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂やポリウレタン系樹脂等種々の樹脂が挙げられるが、中でもポリウレタン系樹脂は、微多孔質皮膜あるいはストレッチ性を備えた皮膜の形成が容易であることから布帛との複合が盛んに用いられている。
一般に、伸縮性を有する布帛にフィルムをラミネートする場合、布帛の伸縮性を阻害しないために、接着剤をグラビアやスプレー等を用いてドット状もしくは蜘蛛の巣状に付与し、布帛と感圧接着するドライラミネート手法が知られている(特許文献１)。しかし、このような方法によりフィルムをラミネートされた伸縮性積層シートは、伸長時に接着部のドット跡が発生し、外観品位が低下するおそれがある。また、フィルムの接着部分と非接着部分で伸長差が生じることから、摩擦などの外的要因によりフィルムが破断し易く、また、洗濯によってフィルム剥離が発生しやすいなど、耐久性が不十分であった。
このような問題を避けるために、フィルム全面に接着剤を塗布して貼り合わせたものがあるが（特許文献２）、風合いが硬くなり、また、積層シートの伸縮回復時にフィルムに残留ひずみが生じやすく伸長回復性が悪くなり、外観の品位が大きく低下する問題がある。
また、熱溶融接着性を有する熱可塑性ポリウレタンフィルムを、直接伸縮性の布帛に熱融着してなる積層シートも知られているが（特許文献３）、熱融着時に布帛表面の凹凸の影響を受けやすく、フィルムが溶融変形し、厚みが不均一になり、伸縮後にフィルムに残留歪みが発生し、伸長回復性が悪いものとなるおそれがあった。
このような問題を避けるために、フィルム全面に接着剤を塗布して貼り合わせたものがあるが（特許文献２）、風合いが硬くなり、また、積層シートの伸縮回復時にフィルムに残留ひずみが生じやすく伸長回復性が悪くなり、外観の品位が大きく低下する問題がある。
また、熱溶融接着性を有する熱可塑性ポリウレタンフィルムを、直接伸縮性の布帛に熱融着してなる積層シートも知られているが（特許文献３）、熱融着時に布帛表面の凹凸の影響を受けやすく、フィルムが溶融変形し、厚みが不均一になり、伸縮後にフィルムに残留歪みが発生し、伸長回復性が悪いものとなるおそれがあった。
本発明の目的は、摩擦などの外的要因によるフィルムの剥離耐久性の低下や、布帛の伸縮に対する追従性の不良による積層シートの残留歪みの発生などの従来技術の問題点を解決し、柔軟性、洗濯耐久性及び伸長回復性を兼ね備えた防風性を有する積層シートを提供することにある。
本発明者らは上記目的を達成するために、積層シートを構成するフィルムの物性と接着状態を検討し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、（１）伸縮性を有する布帛に高融点ポリウレタン樹脂を主体とするフィルムが、低融点ポリウレタン樹脂を主体とするフィルムによって熱融着されて接合一体化されている積層シートであって、積層シートの経方向および緯方向の１４．７Ｎ荷重時の伸度が１００％以上であり、５０％伸長後の伸長回復率が８０％以上であり、引張り応力低下率は、積層シートを初期長の８０％まで伸長させることを３回繰り返した時の、１回目の３０％伸長時の引張り応力に対し３回目の３０％伸長時の引張り応力の低下率が、５５％未満であり、
低融点ポリウレタン樹脂を主体とするフィルムの融点が８０〜１５０℃の範囲であり、組み合わせる高融点ポリウレタン樹脂を主体とするフィルムの融点が１６５〜２００℃であって、低融点ポリウレタン樹脂を主体とするフィルムの融点より３０℃以上高く、
布帛がポリウレタン系弾性糸を含み、１４．７Ｎ荷重時の伸度が経方向、緯方向ともに１５０％以上であり、８０％伸長後の伸長回復率が８５％以上である編物であることを特徴とする積層シートである。
（２）高融点のポリウレタン樹脂を主体とするフィルムの１００％モジュラスが８．０ＭＰａ以下であり、低融点のポリウレタンを主体とするフィルムの１００％モジュラスが１０．０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１に記載の積層シート。
（３）（１）または（２）に記載の積層シートを用いてなる衣料用繊維製品である。
（４）離型基材上に、融点が１６５〜２００℃で、低融点ポリウレタン樹脂を主体とする樹脂の融点より３０℃以上高い高融点ポリウレタン樹脂を主体とする、粘度が５０００から５００００ｃｐｓの樹脂溶液を塗布、乾燥製膜後、得られたフィルム上に融点が８０〜１５０℃の低融点ポリウレタン樹脂を主体とする、粘度が５０００から５００００ｃｐｓの樹脂溶液を塗布、乾燥してなる離型シートを、編物に積層し、熱圧着後に離型基材を剥離する積層シートの製造方法である。
すなわち、本発明は、（１）伸縮性を有する布帛に高融点ポリウレタン樹脂を主体とするフィルムが、低融点ポリウレタン樹脂を主体とするフィルムによって熱融着されて接合一体化されている積層シートであって、積層シートの経方向および緯方向の１４．７Ｎ荷重時の伸度が１００％以上であり、５０％伸長後の伸長回復率が８０％以上であり、引張り応力低下率は、積層シートを初期長の８０％まで伸長させることを３回繰り返した時の、１回目の３０％伸長時の引張り応力に対し３回目の３０％伸長時の引張り応力の低下率が、５５％未満であり、
低融点ポリウレタン樹脂を主体とするフィルムの融点が８０〜１５０℃の範囲であり、組み合わせる高融点ポリウレタン樹脂を主体とするフィルムの融点が１６５〜２００℃であって、低融点ポリウレタン樹脂を主体とするフィルムの融点より３０℃以上高く、
布帛がポリウレタン系弾性糸を含み、１４．７Ｎ荷重時の伸度が経方向、緯方向ともに１５０％以上であり、８０％伸長後の伸長回復率が８５％以上である編物であることを特徴とする積層シートである。
（２）高融点のポリウレタン樹脂を主体とするフィルムの１００％モジュラスが８．０ＭＰａ以下であり、低融点のポリウレタンを主体とするフィルムの１００％モジュラスが１０．０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１に記載の積層シート。
（３）（１）または（２）に記載の積層シートを用いてなる衣料用繊維製品である。
（４）離型基材上に、融点が１６５〜２００℃で、低融点ポリウレタン樹脂を主体とする樹脂の融点より３０℃以上高い高融点ポリウレタン樹脂を主体とする、粘度が５０００から５００００ｃｐｓの樹脂溶液を塗布、乾燥製膜後、得られたフィルム上に融点が８０〜１５０℃の低融点ポリウレタン樹脂を主体とする、粘度が５０００から５００００ｃｐｓの樹脂溶液を塗布、乾燥してなる離型シートを、編物に積層し、熱圧着後に離型基材を剥離する積層シートの製造方法である。
本発明に係る積層シートは、伸長性、伸長回復性、フィルムの剥離耐久性に優れているので、着用者の動きを妨げることが少なく、防風性を必要とするスポーツウエアなどに好ましく用いることができる。
本発明で用いる布帛としては、例えば、ポリウレタン系等の弾性糸を含む織物、編物、不織布等が挙げられる。織組織としてはサテン、平織、ツイル、二重織等が挙げられ、編組織としてはパワーネット、メッシュ、チュール、パイル、サテン、トリコットレース、及びジャガード（以上経編）、リバーシブル天竺、スムース、モック、パイル、ベロア、メッシュ、及びジャガード（以上丸編）等が挙げられるが、より高い伸縮性を有する点から編物を使用することが好ましく、衣料として着用した場合に動きやすさを確保するという点において、１４．７Ｎ荷重時の伸度が経方向、緯方向ともに１５０％以上であり、好ましくは１５０〜２００％であり、８０％伸長後の伸長回復性が８５％以上であり、これらの物性は、使用する糸の加工、編み織りの組織設計、例えば、ポリウレタン系弾性糸の混率を調整することにより実現される。１４．７Ｎ荷重時の伸度が１５０％より小さいと、積層シートとした場合の伸度が十分確保できないおそれがある。２００％を超えると伸長回復性が悪くなるおそれがある。また、８０％伸長後の伸長回復性が８５％より小さいと、積層シートとした場合の伸長回復性が不十分となり、残留歪みが生じるおそれがある。
また、布帛を構成する繊維素材としては、特に限定されるものではないが、ナイロン６やナイロン６６で代表されるポリアミド系繊維やポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル系繊維の他、ポリウレタン系繊維、ポリアクリルニトリル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、または、トリアセテート等の半合成繊維、あるいは綿等の天然繊維、及びこれらの混合繊維等が挙げられる。繊維の形態は、フィラメント糸、紡績糸等特に限定されないが、強力の点からはフィラメント糸を使用するのが好ましい。また、繊維には適宜、酸化チタン、カオリン、シリカ、硫酸バリウム、カ−ボンブラック、顔料、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等を含んでいても良い。
本発明では、融点が８０〜１５０℃、好ましくは、１００〜１５０℃の低融点ポリウレタン樹脂を主体とするフィルム（以下、低融点ポリウレタンフィルムともいう）と、融点が１６５〜２００℃の高融点ポリウレタン樹脂を主体とするフィルム（以下、高融点ポリウレタンフィルムともいう）を用いる。低融点ポリウレタンフィルムの融点が８０℃より低いと、夏場の自動車車内など高温となる場所で使用した場合、フィルム剥離などの不具合が発生するおそれがある。１５０℃より高くすると、熱融着時の熱により、布帛を構成する繊維の黄変、強度低下、風合いの硬化や染色堅牢度の低下のおそれがある。また、高融点ポリウレタンフィルムの融点は低融点ポリウレタンフィルムの融点よりも３０℃以上高いことが必要である。融点の温度差が３０℃より小さいと、低融点ポリウレタンフィルムと布帛を熱融着させる際に、低融点ポリウレタンフィルムを熱融着させる温度条件において、高融点ポリウレタンフィルムの皮膜形成維持が困難となり、高融点ポリウレタンフィルムの持つ伸長回復性が大きく損なわれるおそれがある。
また，本発明において、ポリウレタン樹脂を主体とする樹脂とは、ポリウレタン樹脂成分を５０％以上含むものをいう。
また，本発明において、ポリウレタン樹脂を主体とする樹脂とは、ポリウレタン樹脂成分を５０％以上含むものをいう。
また、高融点ポリウレタンフィルムの１００％モジュラスは、８．０ＭＰａ以下であることが好ましく、更に好ましくは２．０〜６．０ＭＰaである。また、８０％伸長時の伸長回復率が８０％以上であることが好ましい。伸長回復率が８０％より小さいと、伸長後に残留歪みが生じるおそれがある。高融点ポリウレタン樹脂層の１００％モジュラスが、８．０ＭＰａより大きいと、風合いが硬くなり、柔軟性も損なわれる。
また、低融点ポリウレタンフィルムの１００％モジュラスは、１０ＭＰａ以下であることが好ましく、更に好ましくは２．０〜６．０ＭＰaである。１０ＭＰａより大きいと、風合いが硬くなり、柔軟性も損なわれる。
また、８０％伸長時の伸長回復率が８０％以上であることが好ましい。伸長回復率が８０％より小さいと、伸長後に残留歪みが生じるおそれがある。
また、積層シートの引張り応力低下率は、積層シートを初期長の８０％まで伸長させることを３回繰り返した時の、１回目の３０％伸長時の引張り応力に対し３回目の３０％伸長時の引張り応力の低下率が、５５％未満であり、更に好ましくは４５％未満である。５５％以上であると伸長回復性が不十分となり、残留ひずみが大きくなるおそれがある。
また、低融点ポリウレタンフィルムの１００％モジュラスは、１０ＭＰａ以下であることが好ましく、更に好ましくは２．０〜６．０ＭＰaである。１０ＭＰａより大きいと、風合いが硬くなり、柔軟性も損なわれる。
また、８０％伸長時の伸長回復率が８０％以上であることが好ましい。伸長回復率が８０％より小さいと、伸長後に残留歪みが生じるおそれがある。
また、積層シートの引張り応力低下率は、積層シートを初期長の８０％まで伸長させることを３回繰り返した時の、１回目の３０％伸長時の引張り応力に対し３回目の３０％伸長時の引張り応力の低下率が、５５％未満であり、更に好ましくは４５％未満である。５５％以上であると伸長回復性が不十分となり、残留ひずみが大きくなるおそれがある。
本発明に用いられるウレタン樹脂は、溶剤系または水系のどちらでも良い。また、ポリエーテル系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタンやポリカーボネート系ポリウレタンなど何れも使用できるが、凝集力が高く、また、耐加水分解性や耐光性に優れている点で、ポリカーボネート系ポリウレタンが好ましく用いられる。また、これらのウレタン樹脂はブレンドして用いることもできるが、特に、耐光性や加水分解耐性が重視されるような用途の場合は、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を全樹脂組成物の２０重量％以上の割合で用いられることがより好ましい。
また、ウレタン樹脂には架橋剤として、カルボジイミド系、メラミン系、イソシアネート系、オキサゾリン系、エポキシ系等の樹脂を添加することもできるが、構造上、剛直で、高強度、高弾性が期待できるカルボジイミド系架橋剤が好ましい。
また、ブロッキング防止剤として、アクリル系、シリカ系、シリコン系樹脂を混合することもできるが、タックを防止し、潤滑性を出す目的で、アクリル系樹脂とシリコン系樹脂を混合して使用することが好ましい。
さらに、本発明では、ポリウレタン樹脂にシリカなどの無機微粒子を添加することにより、積層シートに透湿性を付与することも可能である。
ポリウレタン樹脂の皮膜形成時におけるポリウレタン樹脂溶液の粘度としては、５０００〜５００００ｃｐｓである。粘度が５０００ｃｐｓより低いと、コーティング加工時に所定の膜厚に制御することが難しくなる。５００００ｃｐｓより高いと、コーティング加工時に所定の膜厚より大きくなったり、樹脂膜にピンホールが発生しやすくなり、被膜形成が難しくなる。
また、ウレタン樹脂には架橋剤として、カルボジイミド系、メラミン系、イソシアネート系、オキサゾリン系、エポキシ系等の樹脂を添加することもできるが、構造上、剛直で、高強度、高弾性が期待できるカルボジイミド系架橋剤が好ましい。
また、ブロッキング防止剤として、アクリル系、シリカ系、シリコン系樹脂を混合することもできるが、タックを防止し、潤滑性を出す目的で、アクリル系樹脂とシリコン系樹脂を混合して使用することが好ましい。
さらに、本発明では、ポリウレタン樹脂にシリカなどの無機微粒子を添加することにより、積層シートに透湿性を付与することも可能である。
ポリウレタン樹脂の皮膜形成時におけるポリウレタン樹脂溶液の粘度としては、５０００〜５００００ｃｐｓである。粘度が５０００ｃｐｓより低いと、コーティング加工時に所定の膜厚に制御することが難しくなる。５００００ｃｐｓより高いと、コーティング加工時に所定の膜厚より大きくなったり、樹脂膜にピンホールが発生しやすくなり、被膜形成が難しくなる。
各フィルムの乾燥膜厚としては、高融点ポリウレタンフィルムは５〜３０μｍが好ましく、低融点ポリウレタンフィルムは１０〜８０μｍであることが好ましく、３０〜５０μｍであることがより好ましい。それぞれの膜厚が上記範囲より小さいと樹脂剥離が起こりやすくなったり、積層シートの伸長回復率の低下のおそれがある。また、大きいと風合いが硬くなる。
また、低融点ポリウレタンフィルムのみを用いることも可能であるが、布帛へ熱融着した場合、布帛の凹凸に応じて樹脂が入り込むため、部分的に厚み変化が生じる。そのため伸長した場合に、樹脂の部分的な厚みの違いによる樹脂の伸長歪み（厚みが薄い部分は伸び易く、厚い部分は伸び難くなる）が生じやすく、伸長回復性に必要なフィルムの形成維持が困難となるおそれがある。
本発明はこのような不具合を改善したものであり、低融点ポリウレタンフィルムと高融点ポリウレタンフィルムを積層させることにより、低融点ポリウレタンフィルムが融着する温度においても高融点ポリウレタンフィルムが熱による変形を受けず、高融点ポリウレタンフィルムの膜厚が均一に保てるため積層シート伸長後の伸長回復性が良好に維持されるものである。
また、低融点ポリウレタンフィルムのみを用いることも可能であるが、布帛へ熱融着した場合、布帛の凹凸に応じて樹脂が入り込むため、部分的に厚み変化が生じる。そのため伸長した場合に、樹脂の部分的な厚みの違いによる樹脂の伸長歪み（厚みが薄い部分は伸び易く、厚い部分は伸び難くなる）が生じやすく、伸長回復性に必要なフィルムの形成維持が困難となるおそれがある。
本発明はこのような不具合を改善したものであり、低融点ポリウレタンフィルムと高融点ポリウレタンフィルムを積層させることにより、低融点ポリウレタンフィルムが融着する温度においても高融点ポリウレタンフィルムが熱による変形を受けず、高融点ポリウレタンフィルムの膜厚が均一に保てるため積層シート伸長後の伸長回復性が良好に維持されるものである。
ポリウレタンフィルムの形成方法としては、一般的な乾式法を用いることができる。例えば、離型性を有する紙またはフィルム等の離型基材上に、高融点ポリウレタン樹脂を主体とする樹脂溶液を所定の膜厚にて塗布、乾燥する。その後、製膜した高融点ポリウレタンフィルム上に重ねて低融点ポリウレタン樹脂を主体とする樹脂溶液を所定の膜厚にて塗布、乾燥し離型シートを作成する。フィルムのピンホール対策や膜厚の調整のために高融点ポリウレタン樹脂溶液を複数回重ね塗りしても良い。塗布にはコンマコーター、ナイフコーターおよびリバースロールコーター等、公知のコーティング方法を用いることができる。
さらに、このようにして得られた離型シートを、布帛に積層し、フラットまたは熱ロールプレス機等により、低融点ポリウレタンフィルムが十分軟化溶融し、且つ、高融点ポリウレタンフィルムが損なわれない温度で、加熱圧着することにより、布帛と高融点ポリウレタンフィルムが、低融点ポリウレタン樹脂フィルム熱可塑性シートによって熱融着されて接合一体化される。
その後、離型基材を剥離することにより、目的とする積層シートが得られる。
さらに高融点ポリウレタンフィルムの物性が大きく損なわれない範囲で、凹凸などの意匠性のある離型基材を使用したり、ラミネート後に、凹凸などの意匠性を有する離型基材を樹脂面と重ねて再度熱プレスすることにより、意匠性を付与することも可能である。
また、高融点ポリウレタンフィルムへ各種機能剤を添加することも可能であり、例えば、カーボンなどの黒顔料の添加による光蓄熱性の付与や吸湿微粒子の添加によるムレ感の軽減や結露防止性の付与などが挙げられる。
さらに高融点ポリウレタンフィルムの物性が大きく損なわれない範囲で、凹凸などの意匠性のある離型基材を使用したり、ラミネート後に、凹凸などの意匠性を有する離型基材を樹脂面と重ねて再度熱プレスすることにより、意匠性を付与することも可能である。
また、高融点ポリウレタンフィルムへ各種機能剤を添加することも可能であり、例えば、カーボンなどの黒顔料の添加による光蓄熱性の付与や吸湿微粒子の添加によるムレ感の軽減や結露防止性の付与などが挙げられる。
本発明の積層シートの通気度は、６ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃ（ＪＩＳ Ｌ１０１８フラジール形法）以下であることが好ましい。伸縮性コーティング布帛の通気度が６ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃを超えると、スポーツ衣服とした際に十分な防風性が得られない。
通常、通気度は２０ｃｃ／ｃｍ２・ ｓｅｃ以下であれば、一般的な防風性素材として使用可能である。しかし、伸縮性コーティング布帛は、伸長時に通気度が一気に増加する傾向があるため、伸縮性コーティング布帛においては、より小さな通気度が求められている。
また最近は、ニット素材をダウン衣料に用いる例が増えてきており、このような用途であると伸縮性コーティング布帛の通気度は１ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃ以下であることが好ましい。
通常、通気度は２０ｃｃ／ｃｍ２・ ｓｅｃ以下であれば、一般的な防風性素材として使用可能である。しかし、伸縮性コーティング布帛は、伸長時に通気度が一気に増加する傾向があるため、伸縮性コーティング布帛においては、より小さな通気度が求められている。
また最近は、ニット素材をダウン衣料に用いる例が増えてきており、このような用途であると伸縮性コーティング布帛の通気度は１ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃ以下であることが好ましい。
以下、実施例を挙げて本発明の構成および効果をさらに詳細に説明する。尚、実施例における各物性は下記方法により求めたものである。
（１）ウレタン樹脂の融点
水性分散性のポリウレタン樹脂溶液を、乾燥被膜の厚さが０．２０ｍｍとなるようにバーコーターを用いてガラス板上に塗布し、１２０℃で２０分間乾燥し、得られた厚さ０．２０ｍｍのフィルムの融点を熱機械分析装置「ＥＸＳＴＥＲ６０００ ＴＭＡ／ＳＳ６１００」（エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製）を使用して測定した。
（２）ウレタン樹脂の１００％モジュラス
乾燥被膜の厚さが０．２０ｍｍのフィルムを２０ｍｍ幅に切断した試料を、オートグラフＡＧ−ＩＳ ＡＧＳ−Ｊ（株式会社島津製作所製）を用い、つかみ幅１００ｍｍ、３００ｍｍ／分の引張り速度で引張り試験を行い、応力−歪み曲線を求めた。フィルムの１００％伸長時における単位面積当りの応力を１００％モジュラスとして得た。
（３）ウレタン樹脂の伸長回復率
乾燥被膜の厚さが０．２０ｍｍになるように、アプリケーターを用いて樹脂フィルム作成する。得られた樹脂被膜を経１５ｃｍ×緯２．５４ｃｍにカットした試料を、オートグラフＡＧ−ＩＳ ＡＧＳ−Ｊ（株式会社島津製作所製）で、つかみ幅１００ｍｍで、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で、布帛の経方向、緯方向にそれぞれ、つかみ間隔の８０％まで伸長させ、直ちに同速度で除重し、記録したヒステリシスカーブから伸長回復率を求めた。
伸長回復率（％）＝（β／α）×１００
α：８０％伸長時の伸び
β：応力が初荷重と等しくなった点までの回復伸び
○：９０％以上
△：７０％以上９０％未満
×：７０％未満
（４）布帛の伸度
布帛試料を、経１５ｃｍ×緯２．５４ｃｍ、緯１５ｃｍ×経２．５４ｃｍにそれぞれ３枚カットした。その後、オートグラフＡＧ−ＩＳ ＡＧＳ−Ｊ（株式会社島津製作所製）により、つかみ間隔１００ｍｍ、引張り速度３００ｍｍ／分の条件で、カットした布帛の経方向、緯方向にそれぞれ引張り、１４．７Ｎ荷重時の試料長を測定し、下記式により算出し、下記基準で評価した。
伸度（％）＝（（１４．７Ｎ荷重時の試料長−つかみ間隔）／つかみ間隔）×１００
○：１５０％以上
△：１００％以上１５０％未満
×：１００％未満
（５）布帛の伸長回復率
布帛試料を、経１５ｃｍ×緯２．５４ｃｍ、緯１５ｃｍ×経２．５４ｃｍにそれぞれ３枚カットした。その後、オートグラフＡＧ−ＩＳ ＡＧＳ−Ｊ（株式会社島津製作所製）で、つかみ間隔１００ｍｍで、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で、カットした布帛の経方向、緯方向にそれぞれ、つかみ間隔の８０％まで伸長させ、直ちに同速度で除重し、記録したヒステリシスカーブから伸長回復率を求めた。
伸長回復率（％）＝（β／α）×１００
α：８０％伸長時の伸び
β：応力が初荷重と等しくなった点までの回復伸び
○：８５％以上
△：７５％以上８５％未満
×：７５％未満
（６）積層シートの伸度
積層シート試料を、布帛の経方向、緯方向に沿って、経１５ｃｍ×緯２．５４ｃｍ、緯１５ｃｍ×経２．５４ｃｍにそれぞれ３枚カットした。その後、オートグラフＡＧ−ＩＳ ＡＧＳ−Ｊ（株式会社島津製作所製）で、つかみ間隔１００ｍｍ、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で、布帛の経方向、緯方向にそれぞれ引張り、１４．７Ｎ荷重時の生地長を測定し、下記式により伸度を算出し、３枚の平均値で評価した。
伸度（％）＝（（１４．７Ｎ荷重時の試料長−つかみ間隔）／つかみ間隔）×１００
○：１００％以上
△：８０％以上１００％未満
×：８０％未満
（７）積層シートの伸長回復率
積層シート試料を、経１５ｃｍ×緯２．５４ｃｍ、緯１５ｃｍ×経２．５４ｃｍにそれぞれ３枚カットした。その後、オートグラフＡＧ−ＩＳ ＡＧＳ−Ｊ（株式会社島津製作所製）で、つかみ間隔１００ｍｍで、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で、カットした積層シートの経方向、緯方向にそれぞれ、つかみ間隔の８０％まで伸長させ、直ちに同速度で除重し、記録したヒステリシスカーブから伸長回復率を求めた。
伸長回復率（％）＝（β／α）×１００
α：８０％伸長時の伸び
β：応力が初荷重と等しくなった点までの回復伸び
○：８０％以上
△：７０％以上８０％未満
×：７０％未満
（８）積層シートの引張り応力低下率
積層シート試料を、布帛の経方向、緯方向に沿って、経１５ｃｍ×緯２．５４ｃｍにそれぞれ３枚カットし、オートグラフＡＧ−ＩＳ ＡＧＳ−Ｊ（株式会社島津製作所製）で、つかみ間隔１００ｍｍ、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で、積層シートの経方向、緯方向にそれぞれ、つかみ間隔の８０％まで伸長させることを３回繰り返し引張り、下記式により応力低下率を算出し、３枚の平均値で評価した。
引張り応力低下率(伸度３０％時)（％） =（１− (３ｒｄ ＬＤ／１ｓｔＬＤ)）×１００
３ｒｄＬＤ：３回目に伸長させたときの、３０％伸長時の応力
１ｓｔＬＤ：１回目に伸長させたときの、３０％伸長時の応力
◎：４５％未満
○：４５以上５５％未満
×：５５％以上
（９）風合い
積層シート試料について、初期と高温（６０℃×２４ｈ）放置後について、ハンドリングにより評価を行った。
○：柔らかい
△：やや硬い
×：硬い
（１０）洗濯耐久性
積層シート試料をＪＩＳ Ｌ０２１７ １０３法の条件にて、５０回洗濯・すすぎを行い、脱水・風乾させる。その後、試料を経および緯方向に１５０％引張り、布帛からのフィルムの剥離状態を目視評価した。
○：剥離無し
△：部分的に剥離あり
×：広範囲に剥離あり
（１）ウレタン樹脂の融点
水性分散性のポリウレタン樹脂溶液を、乾燥被膜の厚さが０．２０ｍｍとなるようにバーコーターを用いてガラス板上に塗布し、１２０℃で２０分間乾燥し、得られた厚さ０．２０ｍｍのフィルムの融点を熱機械分析装置「ＥＸＳＴＥＲ６０００ ＴＭＡ／ＳＳ６１００」（エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製）を使用して測定した。
（２）ウレタン樹脂の１００％モジュラス
乾燥被膜の厚さが０．２０ｍｍのフィルムを２０ｍｍ幅に切断した試料を、オートグラフＡＧ−ＩＳ ＡＧＳ−Ｊ（株式会社島津製作所製）を用い、つかみ幅１００ｍｍ、３００ｍｍ／分の引張り速度で引張り試験を行い、応力−歪み曲線を求めた。フィルムの１００％伸長時における単位面積当りの応力を１００％モジュラスとして得た。
（３）ウレタン樹脂の伸長回復率
乾燥被膜の厚さが０．２０ｍｍになるように、アプリケーターを用いて樹脂フィルム作成する。得られた樹脂被膜を経１５ｃｍ×緯２．５４ｃｍにカットした試料を、オートグラフＡＧ−ＩＳ ＡＧＳ−Ｊ（株式会社島津製作所製）で、つかみ幅１００ｍｍで、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で、布帛の経方向、緯方向にそれぞれ、つかみ間隔の８０％まで伸長させ、直ちに同速度で除重し、記録したヒステリシスカーブから伸長回復率を求めた。
伸長回復率（％）＝（β／α）×１００
α：８０％伸長時の伸び
β：応力が初荷重と等しくなった点までの回復伸び
○：９０％以上
△：７０％以上９０％未満
×：７０％未満
（４）布帛の伸度
布帛試料を、経１５ｃｍ×緯２．５４ｃｍ、緯１５ｃｍ×経２．５４ｃｍにそれぞれ３枚カットした。その後、オートグラフＡＧ−ＩＳ ＡＧＳ−Ｊ（株式会社島津製作所製）により、つかみ間隔１００ｍｍ、引張り速度３００ｍｍ／分の条件で、カットした布帛の経方向、緯方向にそれぞれ引張り、１４．７Ｎ荷重時の試料長を測定し、下記式により算出し、下記基準で評価した。
伸度（％）＝（（１４．７Ｎ荷重時の試料長−つかみ間隔）／つかみ間隔）×１００
○：１５０％以上
△：１００％以上１５０％未満
×：１００％未満
（５）布帛の伸長回復率
布帛試料を、経１５ｃｍ×緯２．５４ｃｍ、緯１５ｃｍ×経２．５４ｃｍにそれぞれ３枚カットした。その後、オートグラフＡＧ−ＩＳ ＡＧＳ−Ｊ（株式会社島津製作所製）で、つかみ間隔１００ｍｍで、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で、カットした布帛の経方向、緯方向にそれぞれ、つかみ間隔の８０％まで伸長させ、直ちに同速度で除重し、記録したヒステリシスカーブから伸長回復率を求めた。
伸長回復率（％）＝（β／α）×１００
α：８０％伸長時の伸び
β：応力が初荷重と等しくなった点までの回復伸び
○：８５％以上
△：７５％以上８５％未満
×：７５％未満
（６）積層シートの伸度
積層シート試料を、布帛の経方向、緯方向に沿って、経１５ｃｍ×緯２．５４ｃｍ、緯１５ｃｍ×経２．５４ｃｍにそれぞれ３枚カットした。その後、オートグラフＡＧ−ＩＳ ＡＧＳ−Ｊ（株式会社島津製作所製）で、つかみ間隔１００ｍｍ、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で、布帛の経方向、緯方向にそれぞれ引張り、１４．７Ｎ荷重時の生地長を測定し、下記式により伸度を算出し、３枚の平均値で評価した。
伸度（％）＝（（１４．７Ｎ荷重時の試料長−つかみ間隔）／つかみ間隔）×１００
○：１００％以上
△：８０％以上１００％未満
×：８０％未満
（７）積層シートの伸長回復率
積層シート試料を、経１５ｃｍ×緯２．５４ｃｍ、緯１５ｃｍ×経２．５４ｃｍにそれぞれ３枚カットした。その後、オートグラフＡＧ−ＩＳ ＡＧＳ−Ｊ（株式会社島津製作所製）で、つかみ間隔１００ｍｍで、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で、カットした積層シートの経方向、緯方向にそれぞれ、つかみ間隔の８０％まで伸長させ、直ちに同速度で除重し、記録したヒステリシスカーブから伸長回復率を求めた。
伸長回復率（％）＝（β／α）×１００
α：８０％伸長時の伸び
β：応力が初荷重と等しくなった点までの回復伸び
○：８０％以上
△：７０％以上８０％未満
×：７０％未満
（８）積層シートの引張り応力低下率
積層シート試料を、布帛の経方向、緯方向に沿って、経１５ｃｍ×緯２．５４ｃｍにそれぞれ３枚カットし、オートグラフＡＧ−ＩＳ ＡＧＳ−Ｊ（株式会社島津製作所製）で、つかみ間隔１００ｍｍ、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で、積層シートの経方向、緯方向にそれぞれ、つかみ間隔の８０％まで伸長させることを３回繰り返し引張り、下記式により応力低下率を算出し、３枚の平均値で評価した。
引張り応力低下率(伸度３０％時)（％） =（１− (３ｒｄ ＬＤ／１ｓｔＬＤ)）×１００
３ｒｄＬＤ：３回目に伸長させたときの、３０％伸長時の応力
１ｓｔＬＤ：１回目に伸長させたときの、３０％伸長時の応力
◎：４５％未満
○：４５以上５５％未満
×：５５％以上
（９）風合い
積層シート試料について、初期と高温（６０℃×２４ｈ）放置後について、ハンドリングにより評価を行った。
○：柔らかい
△：やや硬い
×：硬い
（１０）洗濯耐久性
積層シート試料をＪＩＳ Ｌ０２１７ １０３法の条件にて、５０回洗濯・すすぎを行い、脱水・風乾させる。その後、試料を経および緯方向に１５０％引張り、布帛からのフィルムの剥離状態を目視評価した。
○：剥離無し
△：部分的に剥離あり
×：広範囲に剥離あり
[実施例１]
布帛としてポリウレタン糸（２０ｄｔｅｘ／２ｆ）３０重量％とナイロン糸（２２ｄｔｅｘ／２０ｆ）７０重量％を交編させたスムース（ナイロンベアスムース）を一般的な加工条件により染色、加工し目的とする布帛を作製した。
次に、下記処方１の高融点ポリウレタン樹脂を主体とする樹脂溶液（粘度３００００ｃｐｓ）を耐熱離型紙上に乾燥後の厚みが２０μｍとなるようにコンマコーターによりコーティングし、熱風乾燥機により１２０℃で１分間乾燥し高融点ポリウレタンフィルムを作成した。その後、下記処方２の低融点ポリウレタン樹脂を主体とする樹脂溶液（粘度３００００ｃｐｓ）を高融点ポリウレタンフィルム上に乾燥後の厚みが３０μｍとなるようにコンマコーターを用いて重ねてコーティングし、熱風乾燥機により１２０℃で１分乾燥して目的とする低融点ポリウレタンフィルムを作成し、フィルム積層体を得た。高融点ポリウレタンフィルムの融点は１６５℃、低融点ポリウレタンフィルムの融点は１２０℃であった。
次に、布帛とフィルム積層体を１５０℃、圧力０．４ＭＰａの条件で１分間加熱圧着して低融点ポリウレタンフィルムを熱溶融させてフィルム積層体を布帛に積層することにより目的とする積層シートを得た。得られた積層シートの評価結果を表１に示す。
[処方１]
ＣＲＩＳＶＯＮ Ｓ−１２３ １００部
（大日本インキ株式会社製、ポリカーボネート系高融点ポリウレタン樹脂）
ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ Ｖ−０７ ３部
（日清紡ケミカル株式会社製、カルボジイミド系架橋剤）
ＣＲＩＳＶＯＮ ＡＳＳＩＳＴＯＲ ＮＢ−６０−３３ ３部
（大日本インキ株式会社製、アクリル系ブロッキング防止剤）
クリスボンアディティブＮｏ.１０ ３部
（大日本インキ株式会社製、シリコン添加剤）
[処方２]
セイカボンドＨＳ−５２０Ｓ ５０部
（大日精化工業株式会社製、ポリカーボネート系低融点ポリウレタン樹脂）
ハイレムンY６１１−１２４ ５０部
（大日精化工業株式会社製、ポリエーテル系低融点ポリウレタン樹脂）
ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ Ｖ−０７ ３部
（日清紡ケミカル株式会社製、カルボジイミド系架橋剤）
布帛としてポリウレタン糸（２０ｄｔｅｘ／２ｆ）３０重量％とナイロン糸（２２ｄｔｅｘ／２０ｆ）７０重量％を交編させたスムース（ナイロンベアスムース）を一般的な加工条件により染色、加工し目的とする布帛を作製した。
次に、下記処方１の高融点ポリウレタン樹脂を主体とする樹脂溶液（粘度３００００ｃｐｓ）を耐熱離型紙上に乾燥後の厚みが２０μｍとなるようにコンマコーターによりコーティングし、熱風乾燥機により１２０℃で１分間乾燥し高融点ポリウレタンフィルムを作成した。その後、下記処方２の低融点ポリウレタン樹脂を主体とする樹脂溶液（粘度３００００ｃｐｓ）を高融点ポリウレタンフィルム上に乾燥後の厚みが３０μｍとなるようにコンマコーターを用いて重ねてコーティングし、熱風乾燥機により１２０℃で１分乾燥して目的とする低融点ポリウレタンフィルムを作成し、フィルム積層体を得た。高融点ポリウレタンフィルムの融点は１６５℃、低融点ポリウレタンフィルムの融点は１２０℃であった。
次に、布帛とフィルム積層体を１５０℃、圧力０．４ＭＰａの条件で１分間加熱圧着して低融点ポリウレタンフィルムを熱溶融させてフィルム積層体を布帛に積層することにより目的とする積層シートを得た。得られた積層シートの評価結果を表１に示す。
[処方１]
ＣＲＩＳＶＯＮ Ｓ−１２３ １００部
（大日本インキ株式会社製、ポリカーボネート系高融点ポリウレタン樹脂）
ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ Ｖ−０７ ３部
（日清紡ケミカル株式会社製、カルボジイミド系架橋剤）
ＣＲＩＳＶＯＮ ＡＳＳＩＳＴＯＲ ＮＢ−６０−３３ ３部
（大日本インキ株式会社製、アクリル系ブロッキング防止剤）
クリスボンアディティブＮｏ.１０ ３部
（大日本インキ株式会社製、シリコン添加剤）
[処方２]
セイカボンドＨＳ−５２０Ｓ ５０部
（大日精化工業株式会社製、ポリカーボネート系低融点ポリウレタン樹脂）
ハイレムンY６１１−１２４ ５０部
（大日精化工業株式会社製、ポリエーテル系低融点ポリウレタン樹脂）
ＣＡＲＢＯＤＩＬＩＴＥ Ｖ−０７ ３部
（日清紡ケミカル株式会社製、カルボジイミド系架橋剤）
[実施例２]
高融点ポリウレタン樹脂をＣＲＩＳＶＯＮ Ｓ−７０３（大日本インキ株式会社製、ポリカーボネート系ウレタン樹脂）に変更した以外は、実施例１と同様な処方で樹脂溶液を作製し、同様な方法で、製膜した。高融点ポリウレタンフィルムの融点は２００℃であった。その後、実施例１と同様な方法および条件で積層シートを得た。得られた積層シートの評価結果を表１に示す。
高融点ポリウレタン樹脂をＣＲＩＳＶＯＮ Ｓ−７０３（大日本インキ株式会社製、ポリカーボネート系ウレタン樹脂）に変更した以外は、実施例１と同様な処方で樹脂溶液を作製し、同様な方法で、製膜した。高融点ポリウレタンフィルムの融点は２００℃であった。その後、実施例１と同様な方法および条件で積層シートを得た。得られた積層シートの評価結果を表１に示す。
[実施例３]
布帛をポリウレタン糸（２０ｄｔｅｘ／２ｆ）１０重量％とナイロン糸（２２ｄｔｅｘ／２０ｆ）９０重量％を交編させたスムース（ナイロンベアスムース）の変更した以外は実施例1と同様に加工し
目的とする布帛を作製した。得られた積層シートの評価結果を表１に示す。
布帛をポリウレタン糸（２０ｄｔｅｘ／２ｆ）１０重量％とナイロン糸（２２ｄｔｅｘ／２０ｆ）９０重量％を交編させたスムース（ナイロンベアスムース）の変更した以外は実施例1と同様に加工し
目的とする布帛を作製した。得られた積層シートの評価結果を表１に示す。
[比較例１]
高融点ポリウレタン樹脂としてハイレムンＹ−６１１−１２４（大日精化工業株式会社製、ポリエーテル系ウレタン樹脂）のみを使用した以外は、実施例１と同様な処方で樹脂溶液を作製し、同様な方法で製膜した。高融点ポリウレタンフィルムの融点は１４０℃であった。その後、実施例１と同様な方法および条件で積層シートを得た。得られた積層シートの評価結果を表１に示す。
高融点ポリウレタン樹脂としてハイレムンＹ−６１１−１２４（大日精化工業株式会社製、ポリエーテル系ウレタン樹脂）のみを使用した以外は、実施例１と同様な処方で樹脂溶液を作製し、同様な方法で製膜した。高融点ポリウレタンフィルムの融点は１４０℃であった。その後、実施例１と同様な方法および条件で積層シートを得た。得られた積層シートの評価結果を表１に示す。
[比較例２]
低融点ポリウレタン樹脂として、セイカボンドＨＳ−５３０Ｓ（大日精化工業株式会社製、ポリカーボネート系ウレタン樹脂）のみを使用した以外は、実施例１と同様な処方で樹脂溶液を作製し、同様な方法で、製膜した。低融点ポリウレタンフィルムの融点は１４０℃であった。その後、実施例１と同様な方法および条件で積層シートを得た。得られた積層シートの評価結果を表１に示す。
低融点ポリウレタン樹脂として、セイカボンドＨＳ−５３０Ｓ（大日精化工業株式会社製、ポリカーボネート系ウレタン樹脂）のみを使用した以外は、実施例１と同様な処方で樹脂溶液を作製し、同様な方法で、製膜した。低融点ポリウレタンフィルムの融点は１４０℃であった。その後、実施例１と同様な方法および条件で積層シートを得た。得られた積層シートの評価結果を表１に示す。
[比較例３]
低融点ポリウレタン樹脂として、タイフォースＡＨ−４０７（大日本インキ株式会社製、ポリエステル系ウレタン樹脂）のみを使用した以外は、実施例１と同様な処方で樹脂溶液を作製し、同様な方法で、製膜した。低融点ポリウレタンフィルムの融点は５９℃であった。その後、実施例１と、同様な方法および条件で積層シートを得た。得られた積層シートの評価結果を表１に示す。
低融点ポリウレタン樹脂として、タイフォースＡＨ−４０７（大日本インキ株式会社製、ポリエステル系ウレタン樹脂）のみを使用した以外は、実施例１と同様な処方で樹脂溶液を作製し、同様な方法で、製膜した。低融点ポリウレタンフィルムの融点は５９℃であった。その後、実施例１と、同様な方法および条件で積層シートを得た。得られた積層シートの評価結果を表１に示す。
[比較例４]
実施例１において、低融点ポリウレタン樹脂を主体とする樹脂溶液のみを耐熱離型紙上に乾燥後の厚みが４５μｍとなるようにコンマコーターを用いてコーティングし、実施例１と同様に１１０℃で１分間乾燥し、製膜した。
次に、布帛と低融点ポリウレタンフィルムを１５０℃、圧力０．４ＭＰａで１分間加熱転写して目的とする積層シートを得た。得られた積層シートの評価結果を表１に示す。
実施例１において、低融点ポリウレタン樹脂を主体とする樹脂溶液のみを耐熱離型紙上に乾燥後の厚みが４５μｍとなるようにコンマコーターを用いてコーティングし、実施例１と同様に１１０℃で１分間乾燥し、製膜した。
次に、布帛と低融点ポリウレタンフィルムを１５０℃、圧力０．４ＭＰａで１分間加熱転写して目的とする積層シートを得た。得られた積層シートの評価結果を表１に示す。
[評価]
実施例１および２に係る積層シートは、伸長性と伸長回復性に優れた防風性を有する積層シートであった。比較例１に係る積層シートは、積層シート中の高融点ポリウレタン樹脂部の融点が低く、表層にポリウレタン被膜を形成できず、生地に浸透する樹脂量が多いため、積層シートの伸度が低く、また伸長回復性が劣ったものであった。比較例２に係る積層シートは、低融点ポリウレタン樹脂のモジュラスが高いため、風合いが硬く、また伸度が低い。さらに積層シート伸長後に残留歪みが発生し、伸長回復性が劣った積層シートであった。また、低融点ポリウレタン樹脂の融点が高いため、生地への樹脂浸透が十分でなく、洗濯耐久性についても劣る結果であった。比較例３に係る積層シートは、低融点ポリウレタン樹脂の融点が低く、生地への樹脂浸透が過多になり、伸長性に劣るものであった。比較例４に係る積層シートは、風合い、伸度は良好であったが、高融点ポリウレタン樹脂被膜が形成されていないため、伸長後に残留歪みが発生し、伸長回復性が劣った積層シートであり、洗濯後の状態も悪いものであった。
実施例１および２に係る積層シートは、伸長性と伸長回復性に優れた防風性を有する積層シートであった。比較例１に係る積層シートは、積層シート中の高融点ポリウレタン樹脂部の融点が低く、表層にポリウレタン被膜を形成できず、生地に浸透する樹脂量が多いため、積層シートの伸度が低く、また伸長回復性が劣ったものであった。比較例２に係る積層シートは、低融点ポリウレタン樹脂のモジュラスが高いため、風合いが硬く、また伸度が低い。さらに積層シート伸長後に残留歪みが発生し、伸長回復性が劣った積層シートであった。また、低融点ポリウレタン樹脂の融点が高いため、生地への樹脂浸透が十分でなく、洗濯耐久性についても劣る結果であった。比較例３に係る積層シートは、低融点ポリウレタン樹脂の融点が低く、生地への樹脂浸透が過多になり、伸長性に劣るものであった。比較例４に係る積層シートは、風合い、伸度は良好であったが、高融点ポリウレタン樹脂被膜が形成されていないため、伸長後に残留歪みが発生し、伸長回復性が劣った積層シートであり、洗濯後の状態も悪いものであった。
Claims (4)
- 伸縮性を有する布帛に高融点ポリウレタン樹脂を主体とするフィルムが、低融点ポリウレタン樹脂を主体とするフィルムによって熱融着されて接合一体化されている積層シートであって、
積層シートの経方向および横方向の１４．７Ｎ荷重時の伸度が１００％以上であり、５０％伸長後の伸長回復率性が８０％以上であり、引張り応力低下率は、積層シートを初期長の８０％まで伸長させることを３回繰り返した時の、１回目の３０％伸長時の引張り応力に対し３回目の３０％伸長時の引張り応力の低下率が、５５％未満であり、
低融点ポリウレタン樹脂を主体とするフィルムの融点が８０〜１５０℃の範囲であり、組み合わせる高融点ポリウレタン樹脂を主体とするフィルムの融点が１６５〜２００℃であって、低融点ポリウレタン樹脂を主体とするフィルムの融点より３０℃以上高く、
布帛がポリウレタン系弾性糸を含み、１４．７Ｎ荷重時の伸度が経方向、緯方向ともに１５０％以上であり、８０％伸長後の伸長回復率が８５％以上である編物であることを特徴とする積層シート。 - 高融点のポリウレタン樹脂を主体とするフィルムの１００％モジュラスが８．０ＭＰａ以下であり、低融点のポリウレタンを主体とするフィルムの１００％モジュラスが１０．０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１に記載の積層シート。
- 請求項１または２のいずれかに記載の積層シートを用いてなる衣料用繊維製品。
- 離型基材上に、融点が１６５〜２００℃で、低融点ポリウレタン樹脂を主体とする樹脂の融点より３０℃以上高い高融点ポリウレタン樹脂を主体とする、粘度が５０００〜５００００ｃｐｓの樹脂溶液を塗布、乾燥製膜後、得られたフィルム上に融点が８０〜１５０℃の低融点ポリウレタン樹脂を主体とする、粘度が５０００〜５００００ｃｐｓの樹脂溶液を塗布、乾燥してなる離型シートを、編物に積層し、熱圧着後に離型基材を剥離する積層シートの製造方法。
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