JP6975061B2 - How to control the temperature of an object - Google Patents
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Description
本発明は、物体の温度調節方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling the temperature of an object.
微細繊維を使用して、温度調節対象物の温度を調節する方法が種々知られている。例えば特許文献１には、微細繊維を含む衣類が開示されている。この衣類は、水吸収性、高透湿性及び防風性を備えており、保温性が保持されることが同文献に記載されている。
Various methods for controlling the temperature of a temperature-controlled object using fine fibers are known. For example,
また特許文献２には、微細繊維と含水高分子ゲルとの積層シートからなる皮膚貼付用シートが開示されている。この皮膚貼付用シートは、微細繊維層が皮膚からの放熱を促進するとともに、含水高分子ゲル層に含まれる水の気化熱を活用して、高い冷却効果を発揮できることが同文献に記載されている。
Further,
ところで、水の気化熱を利用して対象物表面の温度を調節する場合、水分を対象物表面に密着させた状態で拡散させて、水の気化速度を高めるように保持しておく必要がある。しかし、特許文献１の衣類は、対象物である肌表面と衣類との間には空間が生じやすいため、気化熱を利用した熱交換が十分に行えないことがある。
By the way, when the temperature of the surface of an object is adjusted by using the heat of vaporization of water, it is necessary to diffuse the water in a state of being in close contact with the surface of the object and hold it so as to increase the vaporization rate of water. .. However, in the clothing of
また特許文献２のシートは、対象物表面への密着性は向上しているが、含水高分子ゲルに含まれる水分以上の気化熱を利用することはできない。また、該シートは曲面への貼り付けや屈曲などの運動に対する密着の持続性が十分でないことから、適用部位における熱交換が十分に行えないことがある。
Further, although the sheet of
したがって本発明の課題は、被膜を被膜形成対象物に高い密着性で形成させることができ、且つ被膜形成対象物の表面の温度を効果的に調節することができる方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method capable of forming a film on a film-forming object with high adhesion and effectively adjusting the temperature of the surface of the film-forming object.
本発明は、被膜形成対象物の表面に被膜形成用組成物を直接静電スプレーし、繊維を含む堆積物からなる被膜を形成して、該被膜形成対象物の表面の温度を調節する、物体の温度調節方法であって、
前記被膜形成用組成物として、以下の成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を含むものを用い、表面の水接触角が１度以上８０度未満である前記繊維を含む前記被膜を形成する、物体の温度調節方法を提供するものである。
（Ａ） アルコール及びケトンから選ばれる１種又は２種以上を主成分とする揮発性物質。
（Ｂ） 繊維形成用水不溶性ポリマー。
The present invention is an object in which a film-forming composition is directly electrostatically sprayed on the surface of a film-forming object to form a film composed of deposits containing fibers, and the temperature of the surface of the film-forming object is adjusted. It is a temperature control method of
As the film-forming composition, an object containing the following components (A) and (B) and forming the film containing the fibers having a water contact angle of 1 degree or more and less than 80 degrees on the surface. It provides a method for controlling the temperature of the above.
(A) A volatile substance whose main component is one or more selected from alcohols and ketones.
(B) A water-insoluble polymer for fiber formation.
また本発明は、繊維を含む堆積物からなる被膜の製造装置であって、
以下の成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を含み、且つ前記繊維の表面の水接触角が１度以上８０度未満となる組成を有する被膜形成用組成物を用いて前記被膜が形成可能な構成となっている、被膜の製造装置を提供するものである。
（Ａ） アルコール及びケトンから選ばれる１種又は２種以上を主成分とする揮発性物質。
（Ｂ） 繊維形成用水不溶性ポリマー。
Further, the present invention is an apparatus for producing a coating film composed of deposits containing fibers.
A structure capable of forming the coating film by using a coating film-forming composition containing the following components (A) and (B) and having a composition in which the water contact angle of the surface of the fiber is 1 degree or more and less than 80 degrees. It is intended to provide a coating film manufacturing apparatus.
(A) A volatile substance whose main component is one or more selected from alcohols and ketones.
(B) A water-insoluble polymer for fiber formation.
本発明によれば、被膜を被膜形成対象物に高い密着性で形成させることができ、且つ被膜形成対象物の表面の温度を効果的に調節することができる。 According to the present invention, the film can be formed on the film-forming object with high adhesion, and the temperature of the surface of the film-forming object can be effectively adjusted.
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。本発明においては、所定の成分を含む被膜形成用組成物を被膜形成対象物に直接施して繊維を含む堆積体からなる被膜を形成して、被膜形成対象物の表面の温度を調節する。被膜を構成する繊維は、その表面の水接触角が所定の範囲を有するものである。被膜形成対象物の表面温度の調節方法については後述する。 Hereinafter, the present invention will be described based on the preferred embodiment thereof with reference to the drawings. In the present invention, a film-forming composition containing a predetermined component is directly applied to a film-forming object to form a film composed of a deposit containing fibers, and the temperature of the surface of the film-forming object is adjusted. The fibers constituting the coating have a water contact angle on the surface thereof within a predetermined range. The method of adjusting the surface temperature of the film-forming object will be described later.
被膜形成対象物の表面の温度を調節するための被膜の形成方法として、本発明では静電スプレー法を採用している。静電スプレー法は、後述する被膜形成用組成物に正又は負の高電圧を印加して該組成物を帯電させ、帯電した該組成物を対象物に向けて噴霧する方法である。噴霧された組成物はクーロン反発力によって微細化を繰り返しながら空間に広がり、その過程で、又は対象物に付着した後に、揮発性物質である溶媒が蒸発することで、被膜形成対象物の表面に被膜を形成する。 In the present invention, the electrostatic spray method is adopted as a method for forming a film for adjusting the temperature of the surface of the object to be formed. The electrostatic spray method is a method in which a high voltage positive or negative is applied to a composition for forming a film, which will be described later, to charge the composition, and the charged composition is sprayed toward an object. The sprayed composition spreads in the space while repeating miniaturization by the Coulomb repulsive force, and in the process or after adhering to the object, the solvent which is a volatile substance evaporates to the surface of the film-forming object. Form a film.
詳細には、本発明の温度調節方法は、被膜形成用組成物を、静電スプレー法によって被膜形成対象物の表面に直接噴霧して被膜を形成させ（被膜形成工程）、然る後に、被膜形成対象物の表面の温度を調節する（温度調節工程）。静電スプレー法は、被膜形成対象物の表面に被膜形成用組成物を静電スプレーして繊維を含む堆積物からなる被膜を形成する方法である。 Specifically, in the temperature control method of the present invention, the film-forming composition is directly sprayed onto the surface of the film-forming object by an electrostatic spray method to form a film (coating step), and then the film is formed. The temperature of the surface of the object to be formed is adjusted (temperature control step). The electrostatic spray method is a method of electrostatically spraying a film-forming composition on the surface of a film-forming object to form a film composed of deposits containing fibers.
なお本明細書における静電スプレー法とは、被膜形成対象物に直接静電スプレーして、被膜を形成する工程を意味する。被膜形成用組成物を被膜形成対象物以外の場所に静電スプレーして繊維からなるシートを作製し、そのシートを被膜形成対象物に塗布又は貼付する工程は、「直接」には当たらない。 The electrostatic spray method in the present specification means a step of directly electrostatically spraying a film-forming object to form a film. The step of electrostatically spraying the film-forming composition to a place other than the film-forming object to prepare a sheet made of fibers and applying or attaching the sheet to the film-forming object is not "directly".
図１には、本発明で好適に用いられる被膜の製造装置の構成を表す概略図が示されている。同図に示す被膜の製造装置１０（以下、被膜製造装置１０ともいう。）は、静電スプレー法を実施可能な装置である。同図に示す被膜製造装置１０は、低電圧電源１１を備えている。低電圧電源１１は、数Ｖから十数Ｖの電圧を発生させ得るものである。被膜製造装置１０の可搬性を高める目的で、低電圧電源１１は１個又は２個以上の電池からなることが好ましい。また、低電圧電源１１として電池を用いることで、必要に応じ取り替えを容易に行えるという利点もある。電池に代えて、ＡＣアダプタ等を低電圧電源１１として用いることもできる。
FIG. 1 shows a schematic view showing the configuration of a coating film manufacturing apparatus preferably used in the present invention. The coating film manufacturing apparatus 10 (hereinafter, also referred to as a coating film manufacturing apparatus 10) shown in the figure is an apparatus capable of performing the electrostatic spray method. The coating
被膜製造装置１０は、高電圧電源１２も備えている。高電圧電源１２は、後述するノズル１６に所定の電圧を印加するものである。高電圧電源１２は、低電圧電源１１と接続されており、低電圧電源１１で発生した電圧を高電圧に昇圧する電気回路を備えている。図１における昇圧電気回路は、例えば図２に示すように、昇圧トランス１２６や、キャパシタ及び半導体素子等を含む電圧増倍部１２７等から構成されている。
The coating
被膜製造装置１０は、補助的電気回路１３を更に備えている。補助的電気回路１３は、上述した低電圧電源１１と高電圧電源１２との間に介在し、低電圧電源１１の電圧を調整して高電圧電源１２を安定的に動作させる機能を有する。更に補助的電気回路１３は、後述するマイクロギヤポンプ１４に備えられているモータの回転数を制御する機能を有する。モータの回転数を制御することで、後述する被膜形成用組成物の収容部１５からマイクロギヤポンプ１４への被膜形成用組成物の供給量が制御される。補助的電気回路１３と低電圧電源１１との間にはスイッチＳＷが取り付けられており、スイッチＳＷの入り切りによって、被膜製造装置１０を運転／停止できるようになっている。
The coating
被膜製造装置１０は、被膜形成用組成物を吐出するノズル１６を更に備えている。ノズル１６は、金属を初めとする各種の導電体や、プラスチック、ゴム、セラミックなどの非導電体からなり、その先端から被膜形成用組成物の吐出が可能な形状をしている。ノズル１６内には被膜形成用組成物が流通する微小空間が、該ノズル１６の長手方向に沿って形成されている。この微小空間の横断面の大きさは、直径で表して１００μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。ノズル１６は、管路１７を介してマイクロギヤポンプ１４と連通している。管路１７は導電体でもよく、あるいは非導電体でもよい。また、ノズル１６は、高電圧電源１２と電気的に接続されている。これによって、ノズル１６に高電圧を印加することが可能になっている。この場合、ノズル１６に人体が直接触れた場合に過大な電流が流れることを防止するために、ノズル１６と高電圧電源１２とは、電流制限抵抗器１９を介して電気的に接続されている。
The coating
管路１７を介してノズル１６と連通しているマイクロギヤポンプ１４は、収容部１５中に収容されている被膜形成用組成物をノズル１６に供給する供給装置として機能する。マイクロギヤポンプ１４は、低電圧電源１１から電源の供給を受けて動作する。また、マイクロギヤポンプ１４は、補助的電気回路１３による制御を受けて所定量の被膜形成用組成物をノズル１６に供給するように構成されている。
The
マイクロギヤポンプ１４には、フレキシブル管路１８を介して収容部１５が接続されている。収容部１５中には被膜形成用組成物が収容可能となっている。収容部１５は、カートリッジ式の交換可能な形態をしていることが好ましい。
An
図２には、本発明で用いられる静電スプレー装置１０における、高電圧電源１２の内部構成を表す概略図が示されている。図２に示されるように、高電圧電源１２は、静電スプレー装置１０の使用条件や周囲の環境に依存せずに高電圧電源１２からノズル１６に印加される電圧を安定化させる観点から、その内部に電圧安定化装置１２０を備えていることが好ましい。電圧安定化装置１２０は、電圧検知部１２１、比較部１２２及び電圧制御部１２３を備えている。電圧検知部１２１は、分圧抵抗回路Ｒと、分圧抵抗回路Ｒを含む回路に配される電圧フィードバック回路Ｆとを有し、電圧フィードバック回路Ｆを介して比較部１２２と電気的に接続されている。図２には、分圧抵抗回路Ｒは、２つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２がノズルと接地との間に直列的に接続された概略図が記載されている。同図では、抵抗器Ｒ１の抵抗値を抵抗器Ｒ２の抵抗値よりも高くした抵抗器を用いて、ノズル１６に印加された高電圧を抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２との間で分圧し、電圧フィードバック回路Ｆが抵抗器Ｒ２と接地側との間の電圧を測定できるように抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２との間に配されている。抵抗器Ｒ２の抵抗値が抵抗器Ｒ１の抵抗値よりも低いことに起因して、抵抗器Ｒ２の両端間の電圧は抵抗器Ｒ１の両端間の電圧よりも低くなっている。抵抗器Ｒ２の両端間の電圧はノズルに印加された電圧として、抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２との間に配された電圧フィードバック回路Ｆを通じて、その電圧に応じた信号が比較部１２２へ出力される。なお、電圧フィードバック回路Ｆは、必要に応じて回路内にキャパシタ等の他の装置を備えていてもよく、比較部１２２以外の他の電気回路と接続されていてもよい。また、接地は、ノズル１６の電圧と比較して電位差があれば特に制限はなく、例えば人体を接地することができる。
FIG. 2 shows a schematic view showing the internal configuration of the high
比較部１２２は、ノズルに印加された電圧に応じた信号を電圧フィードバック回路Ｆを介して入力し、その信号をノズル１６に印加された電圧として検知する。それと同時に、比較部１２２は、補助的電気回路１３を介して高電圧電源１２へ印加された電圧を基準電圧として併せて検知する。比較部１２２において、ノズル１６に印加された電圧と基準電圧との差を比較して、その差の解析結果を信号として比較部１２２と電気的に接続されている電圧制御部１２３へ出力する。ノズル１６に印加された電圧と基準電圧との差が所定の範囲内であるときは、定常信号を電圧制御部１２３へ出力する。ノズル１６に印加された電圧と基準電圧との差が所定の範囲を超えているときは、計測された電圧の差に基づいた制御信号を電圧制御部１２３へ出力する。
The
電圧制御部１２３は、比較部１２２と、発振回路部１２４との間に配され、電気的に接続されている。電圧制御部１２３は、比較部１２２から入力した定常信号又は制御信号に応じて発振回路部１２４の発振電圧を制御することによって、高電圧電源１２からノズル１６に印加する電圧を制御する。比較部１２２から出力された定常信号又は制御信号は、電圧制御部１２３にて解析され、その解析結果に基づいて発振回路部１２４から出力される発振電圧を適宜変動させる。比較部１２２から電圧制御部１２３に定常信号が入力された場合は、発振電圧が所定の電圧を維持するように発振回路部１２４の発振電圧を制御する。それに対して、比較部１２２から電圧制御部１２３に制御信号が入力された場合は、発振電圧がノズルに印加された電圧と基準電圧の差とが少なくなるように発振回路部１２４の発振電圧を制御し、所定の電圧が維持されるように調節する。
The
発振回路部１２４は、電圧制御部１２３から出力された信号に応じて直流電源１２５から供給された電圧を交流信号に変換して、交流電圧を発生させるものである。発振回路部１２４は、公知の回路を特に制限なく用いることができる。発振回路部１２４は直流電源１２５と電気的に接続されており、直流電源１２５から供給された定電圧を矩形波等の断続的な電圧波形に変換し交流電圧を発生させる。発振回路部１２４は、発振回路部１２４に接続されている電圧制御部１２３の出力信号の変動に応じて、発振回路部１２４から発生する交流電圧を変化させ、またこの変化に起因して後述の昇圧トランス１２６及び電圧増倍部１２７で発生する交流電圧を変化させる。図２においては、直流電源１２５は高電圧電源１２の外部に設置されているが、高電圧電源１２の内部に設置されていてもよい。
The
具体的には、昇圧トランス１２６は、発振回路部１２４から出力された交流電圧が印加される一次コイルＣ１と、一次コイルＣ１に印加された交流電圧によって電磁誘導される二次コイルＣ２を備えている。昇圧トランス１２６の一次コイルＣ１には、発振回路部１２４と直流電源１２５とが電気的に接続されており、直流電源から供給された電圧が発振回路部１２４によって交流電圧に変換され、その変換された交流電圧が一次コイルＣ１に印加される。電圧制御部１２３の出力信号の変動に応じて、発振回路部１２４によって発生する交流電圧が変化し、昇圧トランス１２６の一次コイルＣ１に印加される電圧も変化する。昇圧トランス１２６の一次コイルＣ１に印加される電圧が変化することで、これに対応して昇圧トランス１２６の二次コイルＣ２に発生する電圧も変動する。図２に示す回路図では、二次コイルＣ２の巻き数は一次コイルＣ１の巻き数よりも多くなっていることに起因して、二次コイルＣ２側に発生する電圧が、一次コイルＣ１に印加される電圧よりも大きくなっている。
Specifically, the step-up
電圧増倍部１２７は、昇圧トランス１２６の二次コイルＣ２に接続されており、二次コイルＣ２に生じた電圧を、本発明に用いられる液体組成物を静電スプレー可能となる電圧である、数ｋＶ〜数十ｋＶの電圧に更に昇圧させる回路である。電圧増倍部１２７は、例えばキャパシタやダイオード等を備えたコッククロフト・ウォルトン回路などから構成される。電圧増倍部１２７に印加される交流電圧は、電圧制御部１２３から出力される定常信号又は制御信号により、発振回路部１２４及び昇圧トランス１２６を介して、所定の電圧となるように制御される。
The
以上の構成を有する被膜製造装置１０は、被膜製造工程において、例えば図３に示すように使用することができる。図３には、片手で把持可能な寸法を有するハンディタイプの被膜製造装置１０が示されている。同図に示す被膜製造装置１０は、図１に示す構成図の部材のすべてが円筒形の筐体２０内に収容されている。なお、図３に示す筐体２０は円筒形であるが、片手で把持可能な寸法を有しており、且つ図１に示す構成部材のすべてが収容されていれば筐体２０の形状は特に制限されず、楕円筒型や正多角筒形等の筒形であってもよい。「片手で把持可能な寸法」とは、被膜製造装置１０が収容された筐体２０の重量が２ｋｇ以下であることが好ましく、筐体２０の長手方向における最大長は４０ｃｍ以下であることが好ましく、筐体２０の体積は３０００ｃｍ３以下であることが好ましい。筐体２０の長手方向の一端１０ａには、ノズル（図示せず）が配置されている。ノズルは、その被膜形成用組成物の吹き出し方向を、筐体２０の縦方向と一致させて、被膜形成対象物３０の表面に向かって凸状になるように該筐体２０に配置されている。このようにノズルが配置されていることによって、筐体２０に被膜形成用組成物が付着しにくくなり、安定的に被膜を形成することができる。
The coating
被膜製造装置１０を動作させるときには、使用者、すなわち静電スプレーによって被膜形成対象物３０の表面に被膜を形成する者が該装置１０を手で把持し、ノズル（図示せず）が配置されている該装置１０の一端１０ａを、静電スプレーを行う対象物に向ける。図３では、使用者が被膜製造装置１０の一端１０ａを被膜形成対象物３０の表面に向けている状態が示されている。この状態下に、装置１０のスイッチをオンにして静電スプレー法を行う。装置１０に電源が入ることで、ノズルと被膜形成対象物３０との間には電界が生じる。
When operating the coating
図３に示す実施形態では、ノズルに正の高電圧が印加され、被膜形成対象物３０が負極となる。ノズルと被膜形成対象物３０との間に電界が生じると、ノズル先端部の被膜形成用組成物は、静電誘導によって分極して先端部分がコーン状になり、コーン先端から帯電した被膜形成用組成物の液滴が電界に沿って、被膜形成対象物３０に向かって空中に吐出される。空間に吐出され且つ帯電した被膜形成用組成物から溶媒である成分（Ａ）が蒸発していくと、被膜形成用組成物表面の電荷密度が過剰となり、クーロン反発力によって微細化を繰り返しながら空間に広がり、被膜形成対象物３０に到達する。この場合、被膜形成用組成物の粘度を適切に調整することで、噴霧された該組成物を液滴の状態で適用部位に到達させることができる。あるいは、空間に吐出されている間に、溶媒である揮発性物質を液滴から揮発させ、溶質である被膜形成能を有するポリマーを固化させつつ、電位差によって伸長変形させながら繊維を形成し、その繊維を被膜形成対象物３０に堆積させることもできる。例えば、被膜形成用組成物の粘度を高めると、該組成物を繊維の形態で被膜形成対象物３０に堆積させやすい。これによって、繊維の堆積物からなる多孔性被膜が被膜形成対象物３０の表面に形成される。繊維の堆積物からなる多孔性被膜は、ノズルと被膜形成対象物３０との間の距離や、ノズルに印加する電圧を調整することでも形成することが可能である。
In the embodiment shown in FIG. 3, a positive high voltage is applied to the nozzle, and the film-forming
静電スプレー法によって繊維の堆積物を形成する場合、該繊維の太さは、円相当直径で表した場合、１０ｎｍ以上であることが好ましく、５０ｎｍ以上であることが更に好ましい。また５０００ｎｍ以下であることが好ましく、２０００ｎｍ以下であることがより好ましく、１０００ｎｍ以下であることが更に好ましい。繊維の太さは、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察によって、繊維を１００００倍に拡大して観察し、その二次元画像から欠陥（繊維の塊、繊維の交差部分、液滴）を除き、繊維を任意に１０本選び出し、繊維の長手方向に直交する線を引き、繊維径を直接読み取ることで測定することができる。 When forming a fiber deposit by the electrostatic spray method, the thickness of the fiber is preferably 10 nm or more, more preferably 50 nm or more when expressed in terms of the diameter equivalent to a circle. Further, it is preferably 5000 nm or less, more preferably 2000 nm or less, and further preferably 1000 nm or less. The thickness of the fiber is determined by observing the fiber at a magnification of 10,000 times, for example, by observing with a scanning electron microscope (SEM), and removing defects (fiber mass, fiber intersection, droplet) from the two-dimensional image. It can be measured by arbitrarily selecting 10 fibers, drawing a line orthogonal to the longitudinal direction of the fibers, and directly reading the fiber diameter.
本発明の被膜形成用組成物を用いて、静電スプレーによって繊維を含む堆積物からなる被膜を製造したときに、被膜の膨潤や溶解を抑制し、被膜の耐水性を高める観点から製造された繊維の表面の水接触角が１度以上であることが好ましく、１．５度以上であることがより好ましく、２度以上であることが更に好ましく、またその上限は、被膜における水の拡散性及び効果的な温度調節機能の観点から、８０度未満であることが好ましく、７０度以下であることがより好ましく、４５度以下であることが更に好ましい。繊維がこのような水接触角を有していることによって、被膜形成対象物の温度を調節しやすくすることができる。 It was produced from the viewpoint of suppressing swelling and dissolution of the coating film and increasing the water resistance of the coating film when a coating film consisting of deposits containing fibers was produced by electrostatic spraying using the coating film forming composition of the present invention. The water contact angle of the surface of the fiber is preferably 1 degree or more, more preferably 1.5 degrees or more, further preferably 2 degrees or more, and the upper limit thereof is the diffusivity of water in the coating film. From the viewpoint of effective temperature control function, the temperature is preferably less than 80 degrees, more preferably 70 degrees or less, still more preferably 45 degrees or less. When the fiber has such a water contact angle, it is possible to easily control the temperature of the film-forming object.
なお、繊維表面の接触角は以下のようにして測定される。被膜形成用組成物をガラス板上にキャストして乾燥し、膜厚約１００μｍの塗膜を調製する。この塗膜にイオン交換水２μＬを滴下して１０秒に静置し、その後、被膜の繊維表面の水接触角を水接触角計(例えば、共和界面科学製 ＤＭ３００)を用いて測定した。 The contact angle of the fiber surface is measured as follows. The film-forming composition is cast on a glass plate and dried to prepare a coating film having a film thickness of about 100 μm. 2 μL of ion-exchanged water was dropped onto this coating film and allowed to stand for 10 seconds, and then the water contact angle of the fiber surface of the coating film was measured using a water contact angle meter (for example, DM300 manufactured by Kyowa Surface Science Co., Ltd.).
前記の繊維は、製造の原理上は無限長の連続繊維となるが、少なくとも繊維の太さの１００倍以上の長さを有することが好ましい。本明細書においては、繊維の太さの１００倍以上の長さを有する繊維のことを「連続繊維」と定義する。そして、静電スプレー法によって製造される被膜は、連続繊維の堆積物からなる多孔性の不連続被膜であることが好ましい。このような形態の被膜は、集合体として１枚のシートとして扱えるだけでなく、非常に柔らかい特性をもっており、それに剪断力が加わってもばらばらになりにくく、被膜形成対象物３０の動きへの追従性に優れるという利点がある。また、被膜形成対象物の表面における通気性や、水分の放散性に優れるという利点もある。更に、被膜の剥離が容易であるという利点もある。
The fiber is a continuous fiber having an infinite length in principle of production, but it is preferable that the fiber has a length of at least 100 times the thickness of the fiber. In the present specification, a fiber having a length of 100 times or more the thickness of the fiber is defined as a "continuous fiber". The coating produced by the electrostatic spray method is preferably a porous discontinuous coating made of deposits of continuous fibers. The coating film having such a form not only can be treated as a single sheet as an aggregate, but also has a very soft property, and even if a shearing force is applied to the coating film, it does not easily fall apart and follows the movement of the coating
繊維状となった被膜形成用組成物は、帯電した状態で被膜形成対象物３０に到達する。先に述べたとおり被膜形成対象物３０も帯電しているので、繊維は静電力によって被膜形成対象物３０に密着する。このようにして静電スプレーが完了したら、被膜製造装置１０の電源を切る。これによってノズルと被膜形成対象物３０との間の電界が消失し、被膜形成対象物３０の表面は電荷が固定化される。その結果、被膜の密着性が一層発現する。
The fibrous film-forming composition reaches the film-forming
ノズルと被膜形成対象物３０との間の距離は、ノズルに印加する電圧にも依存するが、被膜を首尾よく形成する観点から、１０ｍｍ以上であることが好ましく、２０ｍｍ以上であることがより好ましく、４０ｍｍ以上であることが更に好ましい。またノズルと被膜形成対象物との間の距離は、１６０ｍｍ以下であることが好ましく、１５０ｍｍ以下であることがより好ましく、１２０ｍｍ以下であることが更に好ましいノズルと被膜形成対象物との間の距離は、一般的に用いられる非接触式センサ等で測定することができる。
The distance between the nozzle and the film-forming
静電スプレー法によって形成された被膜が多孔性のものであるか否かを問わず、被膜の坪量は被膜形成対象物１ｍ２当たり、０．０５ｇ／ｍ２以上であることが好ましく、０．１ｇ／ｍ２以上であることがより好ましく、１ｇ／ｍ２以上であることが更に好ましい。また５０ｇ／ｍ２以下であることが好ましく、４０ｇ／ｍ２以下であることがより好ましく、３０ｇ／ｍ２以下であることが更に好ましく、２５ｇ／ｍ２以下であることが一層好ましく、２０ｇ／ｍ２以下であることがより一層好ましい。被膜の坪量をこのように設定することで、被膜が過度に厚くなることに起因する該被膜の剥離を効果的に防止することができる。また、被膜の形成に起因した被膜形成対象物の温度の調節を効果的に行うことができる。
Regardless of whether the film formed by the electrostatic spray method is porous or not, the basis weight of the film is preferably 0.05 g / m 2 or more per 1 m 2 of the film-forming object, and is 0. more preferably .1g / m 2 or more, more preferably 1 g / m 2 or more. Further, it is preferably 50 g / m 2 or less, more preferably 40 g / m 2 or less, further preferably 30 g / m 2 or less, further preferably 25 g /
続いて、被膜が形成された被膜形成対象物３０の表面の温度を調節する（温度調節工程）。被膜形成対象物３０の表面の温度調節方法としては、被膜形成対象物３０に対して風を吹き付ける方法や、加熱部材又は冷却部材に当接させる方法、液体の気化熱を利用する方法等が挙げられる。その中でも、密着性や通気性、水分放散性に優れるという多孔性被膜の利点を十分に発揮する観点から、液体の気化熱を利用する方法によって被膜形成対象物３０の温度調節を行うことが好ましい。
Subsequently, the temperature of the surface of the film-forming
具体的な温度調節方法としては、被膜製造工程の前に、若しくはその後に、又はその前後に、水などの揮発性液体を塗布、散布、滴下等の方法で被膜形成対象物３０の表面に担持させて、液体の気化熱を利用して温度を調節する。
As a specific temperature control method, a volatile liquid such as water is applied, sprayed, dropped or the like to be supported on the surface of the film-forming
被膜は、上述の水接触角の範囲を有する繊維から構成されていることに起因して、繊維表面への水の拡散性が向上している。繊維表面での水の拡散性が向上していることによって、被膜の繊維表面に水が保持されながら、被膜と密着している被膜形成対象物３０の表面方向に水が拡散する。その結果、水の比表面積が高くなるように、水層が被膜形成対象物３０の表面に隙間なく密着して形成されるようになる。水層における液体の水は、被膜に形成されている孔を介して被膜形成対象物３０から蒸発するとともに、被膜形成対象物３０表面の熱を吸収する。このようにして、被膜形成対象物３０表面の温度を低下するように調節することができる。すなわち、本発明によれば、被膜形成対象物の表面の温度の低下方法が提供される。
Due to the fact that the coating is composed of fibers having the above-mentioned range of water contact angles, the diffusibility of water to the fiber surface is improved. By improving the diffusivity of water on the fiber surface, the water is retained on the fiber surface of the film and diffuses toward the surface of the film-forming
被膜の利点を利用して、温度調節をより効果的に行う観点から、雰囲気中の空気と、被膜が形成された被膜形成対象物３０との相対速度を好ましくは０．１ｍ／ｓ以上５０ｍ／ｓ以下、より好ましくは０．５ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下、更に好ましくは１ｍ／ｓ以上１０ｍ／ｓ以下とした状態下に、被膜形成対象物３０の表面の温度を調節することが好ましい。このような相対速度とするためには、例えば、被膜形成対象物３０を静止させた状態下にファン等を用いて空気を吹き付けてもよく、被膜形成対象物３０自体を空気中で移動させてもよい。
From the viewpoint of more effectively controlling the temperature by utilizing the advantage of the film, the relative speed between the air in the atmosphere and the film-forming
本発明の温度調節方法は、被膜形成対象物の冷却に有用なものである。被膜形成対象物の温度調節方法として、例えば衣類等のような被膜形成対象物に密着していない繊維を用いた場合、被膜形成対象物と繊維との間に水蒸気が滞留しやすく、効率的な熱交換が行えない。一方で、本発明によって形成された被膜は、その密着性が高いことに起因して、被膜形成対象物の近傍に水蒸気が滞留しにくく、長時間にわたって効率的な熱交換を行うことができる。 The temperature control method of the present invention is useful for cooling an object to be formed. When fibers that are not in close contact with the film-forming object, such as clothing, are used as the temperature control method for the film-forming object, water vapor tends to stay between the film-forming object and the fibers, which is efficient. Heat exchange cannot be performed. On the other hand, the film formed by the present invention has high adhesion, so that water vapor does not easily stay in the vicinity of the object to be formed of the film, and efficient heat exchange can be performed for a long time.
本発明の対象となる被膜形成対象物としては、屋内外の物体を用いることができる。屋外の物体として、例えば建築物の壁や屋根、柱、道路、テントなどに被膜を形成し、該被膜に打ち水のように水を散布することで、水の気化熱に起因した被膜形成対象物の高い冷却効果を発揮させることができる。 As the object for forming the film to be the object of the present invention, an indoor or outdoor object can be used. As an outdoor object, for example, a film is formed on a wall, roof, pillar, road, tent, etc. of a building, and water is sprayed on the film like sprinkling water to form a film object due to the heat of vaporization of water. Can exert a high cooling effect.
また、被膜形成対象物が屋内の物体である場合には、該物体として例えば建築物の内壁、窓、床板等に被膜を形成し、該被膜に水を散布するか、又は例えばコップなどの食器類等に被膜を形成し、結露等によって生じた凝結水を利用することで、あるいは団扇や扇風機の羽根などに被膜を形成し、該被膜に水を散布することで、さらに該被膜と空気の相対速度が一定の範囲となることで、水の気化熱に起因した被膜形成対象物の高い冷却効果を発揮させることができる。その他に、被膜形成対象物としてヒトの皮膚に被膜を形成して、水分としてシャワーや汗を利用することで、スポート、レジャー、レクリエーション、行楽等の場面において、水や汗の気化熱に起因した冷感をもたらすことができる（ただし医療行為は除く。）。被膜形成対象物として、ヒト以外の生物の皮膚を用いることもできる。 When the object for forming the film is an indoor object, the object may be formed on the inner wall, window, floor plate, etc. of a building and water may be sprayed on the film, or tableware such as a cup. By forming a film on a kind of object and using the condensed water generated by dew condensation, or by forming a film on a fan or a fan blade and spraying water on the film, the film and air can be further removed. When the relative velocity is within a certain range, a high cooling effect of the film-forming object due to the heat of vaporization of water can be exhibited. In addition, by forming a film on human skin as a film-forming object and using shower or sweat as water, it was caused by the heat of vaporization of water or sweat in situations such as sport, leisure, recreation, and leisure. Can bring a feeling of cold (except medical practice). The skin of a non-human organism can also be used as the film-forming object.
次に、本発明において用いられる被膜形成用組成物（以下、単に「組成物」ともいう。）について説明する。この組成物は、静電スプレー法が行われる環境下において液体のものである。この組成物は、以下の成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を含んでいる。本明細書では、単に成分（Ａ），成分（Ｂ）とだけ表記することもある。
（Ａ） アルコール及びケトンから選ばれる１種又は２種以上を主成分とする揮発性物質。
（Ｂ） 繊維形成用水不溶性ポリマー。
以下、各成分について説明する。
Next, the film-forming composition used in the present invention (hereinafter, also simply referred to as “composition”) will be described. This composition is a liquid in an environment where electrostatic spraying is performed. This composition contains the following component (A) and component (B). In the present specification, it may be simply referred to as a component (A) and a component (B).
(A) A volatile substance whose main component is one or more selected from alcohols and ketones.
(B) A water-insoluble polymer for fiber formation.
Hereinafter, each component will be described.
成分（Ａ）の揮発性物質は、液体の状態において揮発性を有する物質であることが好ましい。成分（Ａ）は、電界内に置かれた該組成物を十分に帯電させた後、ノズル先端から被膜形成対象物に向かって吐出され、成分（Ａ）が蒸発していくと、組成物の電荷密度が過剰となり、クーロン反発によって更に微細化しながら成分（Ａ）が更に蒸発していき、最終的に乾いた被膜を形成させる目的で配合される。この目的のために、揮発性物質はその蒸気圧が２０℃において０．０１ｋＰａ以上、１０６．６６ｋＰａ以下であることが好ましく、０．１３ｋＰａ以上、６６．６６ｋＰａ以下であることがより好ましく、０．６７ｋＰａ以上、４０．００ｋＰａ以下であることが更に好ましく、１．３３ｋＰａ以上、４０．００ｋＰａ以下であることがより一層好ましい。 The volatile substance of the component (A) is preferably a substance having volatile state in a liquid state. The component (A) is sufficiently charged in the electric field and then discharged from the tip of the nozzle toward the film-forming object, and when the component (A) evaporates, the composition is formed. The charge density becomes excessive, and the component (A) further evaporates while further becoming finer due to the repulsion of Coulomb, and is finally blended for the purpose of forming a dry film. For this purpose, the vapor pressure of the volatile substance is preferably 0.01 kPa or more and 106.66 kPa or less, more preferably 0.13 kPa or more and 66.66 kPa or less at 20 ° C., and 0. It is more preferably 67 kPa or more and 40.00 kPa or less, and even more preferably 1.33 kPa or more and 40.00 kPa or less.
成分（Ａ）のうち、アルコールとしては例えば一価の炭素数１〜６の鎖式脂肪族アルコールや、一価の炭素数３〜６の環式脂肪族アルコールや、一価の芳香族アルコールが好適に用いられる。それらの具体例としては、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、フェニルエチルアルコール、プロパノール及びペンタノールなどが挙げられる。これらのアルコールは、１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。 Among the components (A), examples of the alcohol include chain fatty alcohols having 1 to 6 monovalent carbon atoms, cyclic fatty alcohols having 3 to 6 monovalent carbon atoms, and monovalent aromatic alcohols. It is preferably used. Specific examples thereof include ethanol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, phenylethyl alcohol, propanol and pentanol. These alcohols can be used alone or in combination of two or more.
成分（Ａ）のうち、ケトンとしては例えば炭素数３〜６の鎖式脂肪族ケトンや、炭素数３〜６の環式脂肪族ケトンや、炭素数８〜１０の芳香族ケトンが好適に用いられる。それらの具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノンなどが挙げられる。これらのケトンは１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。また、これらのケトンは、上述したアルコールと組み合わせて用いることができる。 Among the components (A), for example, a chain aliphatic ketone having 3 to 6 carbon atoms, a cyclic aliphatic ketone having 3 to 6 carbon atoms, and an aromatic ketone having 8 to 10 carbon atoms are preferably used as the ketone. Be done. Specific examples thereof include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, acetophenone and the like. These ketones can be used alone or in combination of two or more. In addition, these ketones can be used in combination with the above-mentioned alcohols.
成分（Ａ）は、上述したアルコール及び／又はケトンを主成分として含んでいることが好ましい。なお、「主成分とする」とは、成分（Ａ）のうち、アルコール及びケトンの合計含有量が好ましくは５０質量％以上、更に好ましくは６０質量％以上、一層好ましくは７０質量％以上となっているものをいう。そのため、後述するポリマーの溶解性及び分散性と、成分（Ａ）の揮発性とを両立できる限りにおいて、水などのアルコール及び／又はケトン以外の成分を含んでいてもよい。 The component (A) preferably contains the above-mentioned alcohol and / or ketone as a main component. The term "main component" means that the total content of alcohol and ketone in the component (A) is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and further preferably 70% by mass or more. It means what is being done. Therefore, as long as the solubility and dispersibility of the polymer described later and the volatility of the component (A) can be compatible with each other, a component other than an alcohol such as water and / or a ketone may be contained.
後述するポリマーの溶解性及び分散性の向上と、成分（Ａ）の揮発性とを両立する観点から、成分（Ａ）は、より好ましくはエタノール、イソプロピルアルコール及びブチルアルコールから選ばれる１種又は２種以上であり、より好ましくはエタノール及びブチルアルコールから選ばれる１種又は２種であり、更に好ましくはエタノールである。 From the viewpoint of achieving both the improvement of the solubility and dispersibility of the polymer described later and the volatility of the component (A), the component (A) is more preferably one or 2 selected from ethanol, isopropyl alcohol and butyl alcohol. More than one species, more preferably one or two species selected from ethanol and butyl alcohol, and even more preferably ethanol.
被膜形成用組成物は、成分（Ａ）とともに、成分（Ｂ）である繊維形成用水不溶性ポリマーを含有する。成分（Ｂ）は、一般に、成分（Ａ）に溶解することが可能な物質である。ここで、溶解するとは２０℃において分散状態にあって、その分散状態が目視で均一な状態、好ましくは目視で透明又は半透明な状態であることをいう。 The film-forming composition contains the fiber-forming water-insoluble polymer which is the component (B) together with the component (A). The component (B) is generally a substance that can be dissolved in the component (A). Here, "dissolving" means that the material is in a dispersed state at 20 ° C., and the dispersed state is visually uniform, preferably visually transparent or translucent.
成分（Ｂ）である繊維形成用水不溶性ポリマーとしては、繊維を含む堆積物からなる被膜を形成できるものであって、成分（Ａ）の性質に応じて適切なものが用いられる。本明細書において「水不溶性ポリマー」とは、１気圧、２３℃の環境下において、ポリマー１ｇ秤量したのちに、１０ｇのイオン交換水に浸漬し、２４時間経過後、浸漬したポリマーの０．５ｇ超が溶解しない性質を有するものをいう。 As the water-insoluble polymer for fiber formation as the component (B), a polymer capable of forming a film composed of deposits containing fibers and suitable depending on the properties of the component (A) is used. As used herein, the term "water-insoluble polymer" refers to 0.5 g of the soaked polymer after weighing 1 g of the polymer in an environment of 1 atm and 23 ° C. and then immersing it in 10 g of ion-exchanged water. It means a polymer that does not dissolve.
水不溶性ポリマーとしては、例えば被膜形成後に不溶化処理できる完全鹸化ポリビニルアルコール、架橋剤と併用することで被膜形成後に架橋処理できる部分鹸化ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−プロパノイルエチレンイミン）グラフト−ジメチルシロキサン／γ−アミノプロピルメチルシロキサン共重合体等のオキサゾリン変性シリコーン、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテート、ツエイン（とうもろこし蛋白質の主要成分）、ポリエステル、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリメタクリル酸樹脂等のアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などが挙げられる。これらの水不溶性ポリマーは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの水不溶性ポリマーのうち、被膜形成後に不溶化処理できる完全鹸化ポリビニルアルコール、架橋剤と併用することで被膜形成後に架橋処理できる部分鹸化ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテート、ポリ（Ｎ−プロパノイルエチレンイミン）グラフト−ジメチルシロキサン／γ−アミノプロピルメチルシロキサン共重合体等のオキサゾリン変性シリコーン、ポリ乳酸、ツエイン等を用いることが好ましい。 Examples of the water-insoluble polymer include fully saponified polyvinyl alcohol that can be insolubilized after film formation, partially saponified polyvinyl alcohol that can be crosslinked after film formation when used in combination with a cross-linking agent, and poly (N-propanoylethyleneimine) graft-dimethylsiloxane /. Oxazoline-modified silicone such as γ-aminopropylmethylsiloxane copolymer, polyvinylacetal diethylaminoacetate, zein (main component of corn protein), polyester, polylactic acid (PLA), polyacrylonitrile resin, acrylic resin such as polymethacrylic acid resin, Examples thereof include polystyrene resin, polyvinyl butyral resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polyurethane resin, polyamide resin, polyimide resin, and polyamideimide resin. These water-insoluble polymers can be used alone or in combination of two or more. Among these water-insoluble polymers, fully saponified polyvinyl alcohol that can be insolubilized after film formation, partially saponified polyvinyl alcohol that can be crosslinked after film formation when used in combination with a cross-linking agent, polyvinyl butyral resin, polymethacrylic acid resin, polyvinyl acetal diethylaminoacetate. , Poly (N-propanoylethyleneimine) graft-dimethylsiloxane / γ-aminopropylmethylsiloxane copolymer and other oxazoline-modified silicones, polylactic acid, zein and the like are preferably used.
被膜形成用組成物における成分（Ａ）の含有量は、５０質量％以上であることが好ましく、５５質量％以上であることがより好ましく、６０質量％以上であることが更に好ましく、６５質量％以上であることがより一層好ましい。また９５質量％以下であることが好ましく、９４質量％以下であることがより好ましく、９３質量％以下であることが更に好ましく、９２質量％以下であることがより一層好ましい。被膜形成用組成物における成分（Ａ）の配合割合は、５０質量％以上９５質量％以下であることが好ましく、５５質量％以上９４質量％以下であることがより好ましく、６０質量％以上９３質量％以下であることが更に好ましく、６５質量％以上９２質量％以下であることがより一層好ましい。この割合で被膜形成用組成物中に成分（Ａ）を配合することで、静電スプレー法を行うときに成分（Ａ）を十分に揮発させることができる。 The content of the component (A) in the film-forming composition is preferably 50% by mass or more, more preferably 55% by mass or more, further preferably 60% by mass or more, and 65% by mass. The above is even more preferable. Further, it is preferably 95% by mass or less, more preferably 94% by mass or less, further preferably 93% by mass or less, and further preferably 92% by mass or less. The blending ratio of the component (A) in the film-forming composition is preferably 50% by mass or more and 95% by mass or less, more preferably 55% by mass or more and 94% by mass or less, and 60% by mass or more and 93% by mass or less. % Or less, and even more preferably 65% by mass or more and 92% by mass or less. By blending the component (A) in the film-forming composition at this ratio, the component (A) can be sufficiently volatilized when the electrostatic spray method is performed.
一方、被膜形成用組成物における成分（Ｂ）の配合割合は、１質量％以上であることが好ましく、２質量％以上であることがより好ましく、３質量％以上であることが更に好ましく、５質量％以上であることが一層好ましい。また３５質量％以下であることが好ましく、３０質量％以下であることが更に好ましく、２５質量％以下であることが一層好ましい。被膜形成用組成物における成分（Ｂ）の配合割合は、２質量％以上３５質量％以下であることが好ましく、３質量％以上３０質量％以下であることが更に好ましく、５質量％以上２５質量％以下であることが一層好ましい。この割合で被膜形成用組成物中に成分（Ｂ）を配合することで、目的とする被膜を首尾よく形成することができる。 On the other hand, the blending ratio of the component (B) in the film-forming composition is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, still more preferably 3% by mass or more, and 5%. It is more preferably mass% or more. Further, it is preferably 35% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and further preferably 25% by mass or less. The blending ratio of the component (B) in the film-forming composition is preferably 2% by mass or more and 35% by mass or less, more preferably 3% by mass or more and 30% by mass or less, and 5% by mass or more and 25% by mass or less. % Or less is more preferable. By blending the component (B) in the film-forming composition at this ratio, the desired film can be successfully formed.
静電スプレー法における被膜の密着性を高める観点から、成分（Ａ）及び（Ｂ）に加えて、更に成分（Ｃ１）として、２０℃で液体のポリオール及び液体の油から選択される１種又は２種以上を含有する液剤を被膜形成用組成物に配合することが好ましい。 From the viewpoint of enhancing the adhesion of the coating film in the electrostatic spray method, in addition to the components (A) and (B), the component (C1) is one selected from a liquid polyol and a liquid oil at 20 ° C. It is preferable to add a liquid agent containing two or more kinds to the film-forming composition.
成分（Ｃ１）が２０℃で液体のポリオールを含む場合、該ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール等のアルキレングリコール類；ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、重量平均分子量が２０００以下のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類；グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン等のグリセリン類等が挙げられる。これらのうち、被膜の密着性の観点から、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、ジプロピレングリコール、重量平均分子量が２０００以下のポリエチレングリコール、グリセリン、ジグリセリンが好ましく、更にプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、グリセリンがより好ましく、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオールが一層好ましい。 When the component (C1) contains a polyol that is liquid at 20 ° C., the polyol includes, for example, alkylene glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, and 1,3-butanediol; diethylene glycol and diethylene glycol. Examples thereof include propylene glycol, polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 2000 or less, polyalkylene glycols such as polypropylene glycol; and glycerins such as glycerin, diglycerin, and triglycerin. Of these, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, dipropylene glycol, polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 2000 or less, glycerin, and diglycerin are preferable, and propylene glycol, 1,3-Butanediol and glycerin are more preferable, and propylene glycol and 1,3-butanediol are even more preferable.
成分（Ｃ１）が２０℃において液体の油（以下、この油のことを「液体油」ともいう。）を含む場合、該２０℃において液体の油としては、例えば流動パラフィン、軽質イソパラフィン、流動イソパラフィン、スクワラン、スクワレン等の直鎖又は分岐の炭化水素油；モノアルコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル、トリグリセリン脂肪酸エステル等のエステル油；ジメチルポリシロキサン、ジメチルシクロポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、高級アルコール変性オルガノポリシロキサン等のシリコーン油などが挙げられる。これらのうち、被膜形成時の使用感の点から、炭化水素油及びエステル油がより好ましい。また、これらから選ばれる液体油を１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。 When the component (C1) contains a liquid oil at 20 ° C. (hereinafter, this oil is also referred to as "liquid oil"), the liquid oil at the 20 ° C. includes, for example, liquid paraffin, light isoparaffin, and liquid isoparaffin. , Squalane, Squalene and other linear or branched hydrocarbon oils; Monoalcohol fatty acid esters, polyhydric alcohol fatty acid esters, triglycerin fatty acid esters and other ester oils; dimethylpolysiloxane, dimethylcyclopolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, methyl Examples thereof include silicone oils such as hydrogen polysiloxane and higher alcohol-modified organopolysiloxane. Of these, hydrocarbon oils and ester oils are more preferable from the viewpoint of usability when forming a film. Further, the liquid oil selected from these can be used alone or in combination of two or more.
成分（Ｃ１）として２０℃で液体のポリオール及び液体油のうちのいずれを用いる場合であっても、成分（Ｃ１）は、２５℃において５０００ｍＰａ・ｓ程度以下の粘性を有することが、静電スプレー法によって形成された被膜と被膜形成対象物との密着性の向上の点から好ましい。成分（Ｃ１）の粘度の測定方法は、Ｅ型粘度計を用いて２５℃で測定される。Ｅ型粘度計としては例えば東京計器株式会社製のＥ型粘度計を用いることができる。Ｅ型粘度計に用いるローターとしては、例えばローターＮｏ．４３を用いることができる。粘度を測定する際の条件、具体的には、ローターの型番、回転数、回転時間等は、各Ｅ型粘度計において粘度によって定められたものを用いる。 Regardless of whether a polyol or a liquid oil that is liquid at 20 ° C. is used as the component (C1), the component (C1) has a viscosity of about 5000 mPa · s or less at 25 ° C., which is an electrostatic spray. It is preferable from the viewpoint of improving the adhesion between the film formed by the method and the object to be formed. The method for measuring the viscosity of the component (C1) is measured at 25 ° C. using an E-type viscometer. As the E-type viscometer, for example, an E-type viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. can be used. Examples of the rotor used in the E-type viscometer include the rotor No. 43 can be used. The conditions for measuring the viscosity, specifically, the model number of the rotor, the number of rotations, the rotation time, etc., are those determined by the viscosity in each E-type viscometer.
静電スプレー法における被膜を首尾よく形成させる観点から、被膜形成用組成物中の成分（Ｃ１）の含有量は、０．５質量％以上であることが好ましく、１質量％以上であることがより好ましく、２質量％以上であることが更に好ましく、３質量％以上であることが一層好ましい。また同様の観点から、被膜形成用組成物中の成分（Ｃ１）の含有量は、４０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以下であることが更に好ましく、１０質量％以下であることが一層好ましい。 From the viewpoint of successfully forming a coating film in the electrostatic spray method, the content of the component (C1) in the coating film forming composition is preferably 0.5% by mass or more, and preferably 1% by mass or more. More preferably, it is more preferably 2% by mass or more, and even more preferably 3% by mass or more. From the same viewpoint, the content of the component (C1) in the film-forming composition is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and more preferably 20% by mass or less. Is more preferable, and 10% by mass or less is further preferable.
静電スプレー法における被膜の密着性を高める観点、及び繊維表面の水接触角を適切に調節する観点から、被膜形成用組成物には、上述した成分（Ａ）及び成分（Ｂ）に加えて、あるいは成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び成分（Ｃ１）に加えて、成分（Ｃ２）として界面活性剤が含まれていることが好ましい。成分（Ｃ２）として、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤及び両性界面活性剤のいずれをも用いることができる。 From the viewpoint of enhancing the adhesion of the coating film in the electrostatic spray method and from the viewpoint of appropriately adjusting the water contact angle of the fiber surface, the coating film forming composition is added to the above-mentioned components (A) and (B). Alternatively, it is preferable that a surfactant is contained as the component (C2) in addition to the component (A), the component (B) and the component (C1). As the component (C2), any of a cationic surfactant, an anionic surfactant, a nonionic surfactant and an amphoteric surfactant can be used.
特に、被膜の膨潤や溶解を抑制し、被膜の耐水性を高める観点から、成分（Ｃ２）である界面活性剤は、非イオン性界面活性剤であることが好ましい。また、成分（Ｃ２）のＨＬＢ値は好ましくは５以上であり、より好ましくは９以上であり、更に好ましくは１５以上であり、またその上限は、好ましくは２０以下であり、より好ましくは１９以下であり、更に好ましくは１８以下である。なお、ＨＬＢ値は、親水性−親油性のバランス（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ Ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ Ｂａｌａｎｃｅ）を示す指標であり、本発明においては、小田及び寺村らによる次式により算出した値を用いる。
ＨＬＢ＝（Σ無機性値／Σ有機性値）×１０
In particular, from the viewpoint of suppressing swelling and dissolution of the coating film and enhancing the water resistance of the coating film, the surfactant as the component (C2) is preferably a nonionic surfactant. The HLB value of the component (C2) is preferably 5 or more, more preferably 9 or more, further preferably 15 or more, and the upper limit thereof is preferably 20 or less, more preferably 19 or less. It is more preferably 18 or less. The HLB value is an index showing a hydrophilic-lipophilic balance (Hydrophile Lipophilic Balance), and in the present invention, a value calculated by the following formula by Oda, Teramura et al. Is used.
HLB = (Σ inorganic value / Σ organic value) × 10
非イオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセライド、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド、ショ糖脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸グリセリン、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体等を用いることができ、被膜における水の拡散性及び効果的な温度調節機能の観点から、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル又はソルビタン脂肪酸エステルが好ましく用いられる。 Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polyoxyethylene alkyl allyl ether, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, fatty acid monoglyceride, and poly. Oxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, alkylalkanolamide, sucrose fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid glycerin, polyoxyethylene polyoxypropylene copolymer and the like can be used, and water in the coating film can be used. Polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester or sorbitan fatty acid ester is preferably used from the viewpoint of diffusivity and effective temperature control function.
静電スプレー法における被膜を首尾よく形成させる観点から、被膜形成用組成物中の成分（Ｃ２）の含有量は、０．５質量％以上であることが好ましく、１質量％以上であることがより好ましく、２質量％以上であることが更に好ましく、３質量％以上であることが一層好ましい。また同様の観点から、被膜形成用組成物中の成分（Ｃ２）の含有量は、４０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以下であることが更に好ましく、１０質量％以下であることが一層好ましい。 From the viewpoint of successfully forming a coating film in the electrostatic spray method, the content of the component (C2) in the coating film forming composition is preferably 0.5% by mass or more, and preferably 1% by mass or more. More preferably, it is more preferably 2% by mass or more, and even more preferably 3% by mass or more. From the same viewpoint, the content of the component (C2) in the film-forming composition is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and more preferably 20% by mass or less. Is more preferable, and 10% by mass or less is further preferable.
本発明に用いられる被膜形成用組成物が成分（Ｃ１）及び前記成分（Ｃ２）のうち少なくとも１つを含む場合、静電スプレー法における被膜を首尾よく形成させる観点から、被膜形成用組成物に対する成分（Ｃ１）及び成分（Ｃ２）の合計含有量が０．５質量％以上であることが好ましく、１質量％以上であることがより好ましく、２質量％以上であることが更に好ましく、３質量％以上であることが一層好ましく、またその上限は、５０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以下であることがより好ましく、３０質量％以下であることが更に好ましく、２０質量％以下であることが一層好ましい。なお、成分（Ｃ１）又は成分（Ｃ２）のいずれか一方を含まない場合、含まない成分の含有量はゼロとして計算する。 When the film-forming composition used in the present invention contains at least one of the component (C1) and the component (C2), the film-forming composition is used from the viewpoint of successfully forming a film in the electrostatic spray method. The total content of the component (C1) and the component (C2) is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, further preferably 2% by mass or more, and 3% by mass. % Or more, and the upper limit thereof is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, further preferably 30% by mass or less, and 20% by mass or less. Is more preferable. If either the component (C1) or the component (C2) is not included, the content of the component not included is calculated as zero.
本発明に用いられる被膜形成用組成物が成分（Ｃ１）又は成分（Ｃ２）のいずれか一方を含む場合、若しくは成分（Ｃ１）及び成分（Ｃ２）を含む場合であっても、被膜中の成分（Ｃ１）及び成分（Ｃ２）の含有率は、１質量％以上であることが好ましく、５質量％以上であることがより好ましく、１０質量％以上であることが更に好ましく、２０質量％以上であることが一層好ましく、またその上限は、５０質量％以下であることが好ましく、４５質量％以下であることがより好ましく、４０質量％以下であることが更に好ましく、３５質量％以下であることが一層好ましい。被膜中の成分（Ｃ１）及び成分（Ｃ２）の含有率を上記範囲とすることで、被膜の水の拡散性および効果的な温度調節機能が奏される。 The component in the film even when the film-forming composition used in the present invention contains either the component (C1) or the component (C2), or even when the component (C1) and the component (C2) are contained. The content of (C1) and the component (C2) is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, further preferably 10% by mass or more, and 20% by mass or more. It is more preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, further preferably 40% by mass or less, and 35% by mass or less. Is more preferable. By setting the content of the component (C1) and the component (C2) in the film within the above range, the water diffusivity of the film and the effective temperature control function can be achieved.
被膜中の成分（Ｃ１）及び成分（Ｃ２）の含有率は、以下の式で算出することができる。なお、被膜中における各成分の含有量は、例えば被膜を適当な溶媒（成分(Ａ)と同等のものが好ましい。）に溶解し、液体クロマトグラフィー／質量分析装置（島津製作所社製）などの成分分析装置を用いて測定することができる。
被膜中の成分（Ｃ１）及び成分（Ｃ２）の含有率（質量％）＝１００×{被膜中の成分（Ｃ１）及び成分（Ｃ２）の合計含有量（ｇ）}／被膜中の成分（Ｂ）の含有量（ｇ）
The content of the component (C1) and the component (C2) in the film can be calculated by the following formula. Regarding the content of each component in the coating film, for example, the coating film is dissolved in an appropriate solvent (preferably equivalent to the component (A)), and a liquid chromatography / mass spectrometer (manufactured by Shimadzu Corporation) or the like is used. It can be measured using a component analyzer.
Content (mass%) of component (C1) and component (C2) in the film = 100 × {total content (g) of component (C1) and component (C2) in the film} / component (B) in the film ) Content (g)
また、被膜形成用組成物中には、上述した成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ１）、成分（Ｃ２）に加えて、他の成分が含まれていてもよい。他の成分としては、例えば成分（Ｂ）のポリマーの可塑剤、着色顔料、体質顔料、染料、界面活性剤、ＵＶ防御剤、香料、忌避剤、酸化防止剤、安定剤、防腐剤、各種ビタミン等が挙げられる。被膜形成用組成物中に他の成分が含まれる場合、当該他の成分の配合割合は、０．１質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上２０質量％以下であることが更に好ましい。 Further, in addition to the above-mentioned component (A), component (B), component (C1), and component (C2), the film-forming composition may contain other components. Examples of other components include plasticizers, coloring pigments, extender pigments, dyes, surfactants, UV protective agents, fragrances, repellents, antioxidants, stabilizers, preservatives, and various vitamins of the polymer of component (B). And so on. When other components are contained in the film-forming composition, the blending ratio of the other components is preferably 0.1% by mass or more and 30% by mass or less, and 0.5% by mass or more and 20% by mass or less. Is more preferable.
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。 Although the present invention has been described above based on the preferred embodiment thereof, the present invention is not limited to the above embodiment.
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。特に断らない限り、「％」及び「部」は、それぞれ「質量％」及び「質量部」を意味する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the scope of the invention is not limited to such examples. Unless otherwise specified, "%" and "parts" mean "% by mass" and "parts by mass", respectively.
〔実施例１〕
（１）被膜形成用組成物の調製
被膜形成用組成物の成分（Ａ）として９９．５％エタノール（和光純薬工業株式会社製）を、成分（Ｂ）としてポリビニルブチラール（ＰＶＢ；積水化学工業株式会社製、Ｓ−ＬＥＣ Ｂ ＢＭ−１）を用いた。成分（Ｃ１）は用いずに、成分（Ｃ２）としてポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート（レオドールＴＷ−Ｐ１２０Ｖ、花王株式会社製、ＨＬＢ値１５．６）を用いた。各成分の配合割合は、表１のとおりとした。これらの成分を、常温で１２時間程度プロペラミキサーを用いて撹拌し、均一透明な混合溶液を得た。これを被膜形成用組成物とした。
[Example 1]
(1) Preparation of film-forming composition 99.5% ethanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is used as the component (A) of the film-forming composition, and polyvinyl butyral (PVB; Sekisui Chemical Industries, Ltd.) is used as the component (B). S-LEC BBM-1) manufactured by Sekisui Chemical Industries, Ltd. was used. Polyoxyethylene sorbitan monopalmitate (Leodor TW-P120V, manufactured by Kao Corporation, HLB value 15.6) was used as the component (C2) without using the component (C1). The blending ratio of each component is as shown in Table 1. These components were stirred at room temperature for about 12 hours using a propeller mixer to obtain a uniform and transparent mixed solution. This was used as a film-forming composition.
（２）静電スプレー工程
図１に示す構成を有し、図３に示す外観を有する被膜の製造装置１０を用いて、被膜形成対象物として８０ｍｍ×８０ｍｍに切り出した人工皮革（プロテインレザー ＰＢＺ１３００１ＢＫ、出光テクノファイン社製）の一方の面に向けて静電スプレーを６０秒間行った。被膜の坪量は、約１ｇ／ｍ２であった。静電スプレーの条件は以下に示すとおりとした。
・環境：２５℃、４０％ＲＨ
・印加電圧：３０ｋＶ
・ノズルの直径：０．３μｍ
・ノズルと人工皮革との距離：１００ｍｍ
・被膜形成用組成物の吐出速度：１ｍＬ／ｈ
(2) Electrostatic spraying process Artificial leather (protein leather PBZ13001BK, cut into 80 mm × 80 mm as a film forming object by using the
・ Environment: 25 ° C, 40% RH
・ Applied voltage: 30kV
・ Nozzle diameter: 0.3 μm
・ Distance between nozzle and artificial leather: 100 mm
Discharge rate of film-forming composition: 1 mL / h
〔実施例２ないし１２〕
成分（Ｃ１）及び成分（Ｃ２）を以下の表１に示すとおりに変更して被膜形成用組成物を調製した以外は、実施例１と同様に静電スプレーを行って、繊維の堆積物からなる被膜を形成した。なお、各実施例で用いた成分（Ｃ１）及び（Ｃ２）は以下の通りである。
[Examples 2 to 12]
Electrostatic spraying was performed in the same manner as in Example 1 from the fiber deposits, except that the component (C1) and the component (C2) were changed as shown in Table 1 below to prepare a film-forming composition. A film was formed. The components (C1) and (C2) used in each example are as follows.
＜成分（Ｃ１）＞
・グリセリン（和光純薬株式会社製）
<Ingredient (C1)>
・ Glycerin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
＜成分（Ｃ２）＞
・ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート（レオドールＴＷ−Ｓ１２０Ｖ、花王株式会社製、ＨＬＢ値１４．９）
・ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート（レオドールＴＷ−Ｓ３２０Ｖ、花王株式会社製、ＨＬＢ値１０．５）
・ソルビタントリオレエート（レオドールＳＰ−Ｏ３０Ｖ、花王株式会社製、ＨＬＢ値１．８）
・ポリオキシエチレンステアリルエーテル（エマルゲン３５０、花王株式会社製、ＨＬＢ値１７．８）
・ポリオキシエチレンラウリルエーテル（エマルゲン１０９Ｐ、花王株式会社製、ＨＬＢ値１３．６）
・ポリオキシエチレンラウリルエーテル（エマルゲン１０３、花王株式会社製、ＨＬＢ値８．３）
<Ingredient (C2)>
-Polyoxyethylene sorbitan monostearate (Leodor TW-S120V, manufactured by Kao Corporation, HLB value 14.9)
-Polyoxyethylene sorbitan tristearate (Leodor TW-S320V, manufactured by Kao Corporation, HLB value 10.5)
・ Sorbitan trioleate (Leodor SP-O30V, manufactured by Kao Corporation, HLB value 1.8)
-Polyoxyethylene stearyl ether (Emargen 350, manufactured by Kao Corporation, HLB value 17.8)
-Polyoxyethylene lauryl ether (Emargen 109P, manufactured by Kao Corporation, HLB value 13.6)
-Polyoxyethylene lauryl ether (Emargen 103, manufactured by Kao Corporation, HLB value 8.3)
〔比較例１〕
本比較例では、人工皮革に被膜を形成しなかった。つまり、本実施例では、人工皮革をそのまま用いた。
[Comparative Example 1]
In this comparative example, no film was formed on the artificial leather. That is, in this example, artificial leather was used as it was.
〔比較例２〕
本比較例では、被膜を形成する代わりに、肌着に用いられる木綿繊維からなるシートを人工皮革に載置したものを用いた。
[Comparative Example 2]
In this comparative example, instead of forming a film, a sheet made of cotton fiber used for underwear was placed on artificial leather.
〔比較例３〕
成分（Ｃ１）及び成分（Ｃ２）を配合しない被膜形成用組成物を調製した他は、実施例１と同様に静電スプレーを行って、繊維の堆積物からなる被膜を形成した。
[Comparative Example 3]
Except for preparing a film-forming composition not containing the component (C1) and the component (C2), electrostatic spraying was performed in the same manner as in Example 1 to form a film composed of fiber deposits.
〔評価〕
各実施例及び比較例において、被膜の密着性を以下の方法で評価した。また、静置状態（すなわち、空気との相対速度をゼロとした状態）において、水の蒸散速度、水の拡散面積及び定率乾燥速度を測定した。それらの結果を以下の表１に示す。
〔evaluation〕
In each Example and Comparative Example, the adhesion of the coating film was evaluated by the following method. In addition, the transpiration rate of water, the diffusion area of water, and the constant rate drying rate were measured in a stationary state (that is, a state in which the relative speed with air was zero). The results are shown in Table 1 below.
〔被膜の密着性〕
人工皮革の被膜形成面を外側にして、１８０度の屈曲を５回行った。被膜と人工皮革との密着状態を、以下の基準で判定した。
Ａ：被膜が剥離しない。
Ｂ：被膜が屈曲部から１０ｍｍ以内の範囲で剥離する。
Ｃ：被膜が屈曲部から１０ｍｍ以上剥離する。
Ｄ：被膜が完全に剥離する。
[Adhesion of coating]
Bending at 180 degrees was performed 5 times with the film-forming surface of the artificial leather on the outside. The state of adhesion between the coating and the artificial leather was determined according to the following criteria.
A: The film does not peel off.
B: The coating film peels off within a range of 10 mm from the bent portion.
C: The coating film peels off from the bent portion by 10 mm or more.
D: The film is completely peeled off.
〔水の蒸散速度〕
機能性ウェアの評価方法（ボーケン法：ＩＳＯ １７６１７ Ｍｅｔｈｏｄ Ｂ（２０１４））を一部改変して実施した。具体的な方法は以下のとおりである。
[Water evaporation rate]
The evaluation method of the functional wear (Boken method: ISO 17617 Method B (2014)) was partially modified and carried out. The specific method is as follows.
各実施例及び比較例において被膜を形成した人工皮革を電子天秤に載置し、その質量Ｍｗ（ｇ）を測定した。続いて、被膜を形成した人工皮革を電子天秤に載置した状態下に、被膜形成面の中心領域に水滴約０．２ｇを滴下した。水滴滴下直後の質量をＭ０（ｇ）とし、時間ｔ（ｍｉｎ）での人工皮革の質量Ｍｔ（ｇ）を経時的に測定した。以下の式で導出される蒸散率と時間との傾きから、蒸散速度（ｇ／ｇ／ｍｉｎ）を算出した。 The artificial leather having the film formed in each Example and Comparative Example was placed on an electronic balance, and its mass Mw (g) was measured. Subsequently, about 0.2 g of water droplets were dropped onto the central region of the film-forming surface while the artificial leather having the film was placed on the electronic balance. The mass immediately after dropping the water droplet was M0 (g), and the mass Mt (g) of the artificial leather at time t (min) was measured over time. The transpiration rate (g / g / min) was calculated from the slope between the transpiration rate and the time derived by the following formula.
蒸散率（ｇ／ｇ）＝［（Ｍ０−Ｍｔ）／（Ｍ０−Ｍｗ）］
蒸散速度（ｇ／ｇ／ｍｉｎ）＝［（時間ｔ２での蒸散率）−（時間ｔ１での蒸散率）］／［（時間ｔ２）−（時間ｔ１）］
（ただし、時間ｔ１（ｍｉｎ）＜時間ｔ２（ｍｉｎ）とする。）
なお、表１には、ｔ１は０ｍｉｎ、ｔ２は蒸散率が０．５となる時間（ｍｉｎ）から算出した蒸散速度を示した。
Transpiration rate (g / g) = [(M0-Mt) / (M0-Mw)]
Transpiration rate (g / g / min) = [(transpiration rate at time t2)-(transpiration rate at time t1)] / [(time t2)-(time t1)]
(However, time t1 (min) <time t2 (min).)
Table 1 shows the transpiration rate calculated from the time (min) when t1 is 0 min and t2 is the transpiration rate of 0.5.
〔水の拡散面積〕
〔水の蒸散速度〕を測定したあとの人工皮革において、水滴によって濡れた部分の最大径を測定した。測定された最大径を直径として、円相当面積として拡散面積（ｍｍ２）を算出した。なお、実施例１０ないし１２については測定を行わなかった。
[Diffusion area of water]
In the artificial leather after measuring [water evaporation rate], the maximum diameter of the portion wet with water droplets was measured. The diffusion area (mm 2 ) was calculated with the measured maximum diameter as the diameter and the area equivalent to a circle. No measurements were made for Examples 10 to 12.
〔定率乾燥速度〕
〔水の蒸散速度の評価〕の項において算出した蒸散速度を、〔水の拡散面積〕の項において算出した拡散面積で除することによって、定率乾燥速度（単位面積当たりの乾燥速度：ｇ／ｇ／ｍｉｎ／ｍ２）を算出した。実施例１０ないし１２については算出を行わなかった。なお、定率乾燥速度に関し、気化成分（すなわち水）と、外部環境（外気温、湿度、風など）とが同じであれば、液界面の面積は同じであるので、定率乾燥速度は理論上同一となる。
[Constant rate drying speed]
By dividing the transpiration rate calculated in the [Evaluation of water evaporation rate] by the diffusion area calculated in the [Water diffusion area], the constant rate drying rate (drying rate per unit area: g / g). / Min / m 2 ) was calculated. No calculation was performed for Examples 10 to 12. Regarding the constant rate drying rate, if the vaporization component (that is, water) and the external environment (outside air temperature, humidity, wind, etc.) are the same, the area of the liquid interface is the same, so the constant rate drying rate is theoretically the same. Will be.
〔温度調節効果〕
実施例１及び比較例１で製造した被膜において、サーモグラフィーカメラ（ＦＳＶ２０００、株式会社アピステ）を用いて、以下の手順で温度調節効果を３０℃、７０％ＲＨの環境下で評価した。被膜を形成した実施例１及び比較例１の人工皮革の中心部に対して、被膜上に約０．３ｇの水滴を滴下し、その後サーモグラフィーカメラを用いて人口皮革の表面温度を８分間測定した。雰囲気中の空気と人工皮革との相対速度は、それぞれ０ｍ／ｓ（無風）又は３ｍ／ｓ（風あり：扇風ファンで供給）とした。それぞれの測定において、水滴を滴下した部分を中心として３０ｍｍ×３０ｍｍの矩形エリアの表面温度（平均値）のプロファイルを付属の解析ソフトを用いて導出した。その結果を図４に示す。なお解析条件は放射率０．９８、周囲温度３０℃とした。
[Temperature control effect]
In the coating films produced in Example 1 and Comparative Example 1, the temperature control effect was evaluated in an environment of 30 ° C. and 70% RH by the following procedure using a thermography camera (FSV2000, Apiste Co., Ltd.). Approximately 0.3 g of water droplets were dropped onto the coating on the center of the artificial leather of Example 1 and Comparative Example 1 in which the coating was formed, and then the surface temperature of the artificial leather was measured for 8 minutes using a thermography camera. .. The relative velocities of the air in the atmosphere and the artificial leather were 0 m / s (no wind) or 3 m / s (with wind: supplied by a fan), respectively. In each measurement, a profile of the surface temperature (average value) of a rectangular area of 30 mm × 30 mm centered on the portion where the water droplet was dropped was derived using the attached analysis software. The results are shown in FIG. The analysis conditions were an emissivity of 0.98 and an ambient temperature of 30 ° C.
表１に示す結果から明らかなとおり、本発明の被膜の製造装置によって密着性の良好な被膜が安定的に形成できることが判る。また各実施例の被膜は、水の蒸散速度が高く、且つ定率乾燥速度が高い被膜が形成されていることが判る。特に、成分（Ｃ２）としてポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルやソルビタン脂肪酸エステルを用いた実施例１ないし４の被膜は、水の蒸散速度が極めて高くなっていることが判る。 As is clear from the results shown in Table 1, it can be seen that the coating film manufacturing apparatus of the present invention can stably form a coating film having good adhesion. Further, it can be seen that the coating film of each example is formed with a high evaporation rate of water and a high constant rate drying rate. In particular, it can be seen that the coatings of Examples 1 to 4 using the polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester or the sorbitan fatty acid ester as the component (C2) have an extremely high water evaporation rate.
これに対して、被膜を形成していない比較例１や水接触角が８０度以上の被膜である比較例３では、水の蒸散速度が低く、且つ水の拡散面積が悪いものであった。被膜を形成する代わりに木綿繊維を配した比較例２では、水の蒸散速度及び水の拡散面積は各実施例と同等であったが、被膜の密着性が悪く、定率乾燥速度も各実施例に比べて低い値であった。この理由として、比較例２は人工皮革に密着していない繊維であるので、被膜形成対象物と繊維との間に水蒸気が滞留しやすくなり、その結果、乾燥速度が低くなったと考えられる。 On the other hand, in Comparative Example 1 in which the film was not formed and Comparative Example 3 in which the water contact angle was 80 degrees or more, the evaporation rate of water was low and the diffusion area of water was poor. In Comparative Example 2 in which cotton fibers were arranged instead of forming a film, the evaporation rate of water and the diffusion area of water were the same as those in each example, but the adhesion of the film was poor and the constant rate drying rate was also in each example. It was a low value compared to. It is considered that the reason for this is that since Comparative Example 2 is a fiber that is not in close contact with the artificial leather, water vapor tends to stay between the film-forming object and the fiber, and as a result, the drying rate is lowered.
表１に示す結果から明らかなとおり、繊維径の小さい実施例ほど高い蒸散速度を示すことが分かる。具体的には、実施例１、１１及び１２から分かるように、水接触角と成分（Ｃ２）の合計含有量とが同じであれば、繊維径が小さいほど高い蒸散速度を示すことが分かる。 As is clear from the results shown in Table 1, it can be seen that the smaller the fiber diameter, the higher the transpiration rate. Specifically, as can be seen from Examples 1, 11 and 12, if the water contact angle and the total content of the component (C2) are the same, it can be seen that the smaller the fiber diameter, the higher the transpiration rate.
また図４に示すとおり、蒸散速度の高い実施例１は、比較例１に比べて冷却効果が高いことが判る。特に、同図に示すように、風を供給する等の方法で、雰囲気中の空気と人工皮革との相対速度を速くすることによって、より高い冷却効果が発揮できる。 Further, as shown in FIG. 4, it can be seen that Example 1 having a high transpiration rate has a higher cooling effect than Comparative Example 1. In particular, as shown in the figure, a higher cooling effect can be exhibited by increasing the relative speed between the air in the atmosphere and the artificial leather by a method such as supplying wind.
したがって、水の高い蒸散速度と被膜の密着性とを両立した各実施例の被膜は、水の気化熱を有効に利用でき、被膜形成対象物の温度調節を効果的に実施できることが判る。 Therefore, it can be seen that the coating film of each example having both the high evaporation rate of water and the adhesion of the coating film can effectively utilize the heat of vaporization of water and can effectively control the temperature of the film-forming object.
１０ 被膜の製造装置
１１ 低電圧電源
１２ 高電圧電源
１３ 補助的電気回路
１４ マイクロギヤポンプ
１５ 収容部
１６ ノズル
１７ 管路
１８ フレキシブル管路
１９ 電流制限抵抗器
２０ 筐体
３０ 被膜形成対象物
10
Claims (10)
前記被膜形成用組成物として、以下の成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び成分（Ｃ１）を含むものを用い、表面の水接触角が１度以上８０度未満である前記繊維を含む前記被膜を形成する、物体の温度調節方法。
（Ａ） アルコール及びケトンから選ばれる１種又は２種以上を主成分とする揮発性物質。
（Ｂ） 繊維形成用水不溶性ポリマー。
（Ｃ１） ２０℃で液体のポリオール及び油から選択される１種又は２種以上を含有する液体。 A method for controlling the temperature of an object, in which a film-forming composition is directly electrostatically sprayed on the surface of a film-forming object to form a film composed of deposits containing fibers, and the temperature of the surface of the film-forming object is adjusted. And
As the film-forming composition, a composition containing the following components (A) , component (B) and component (C1) is used, and the film containing the fibers having a surface water contact angle of 1 degree or more and less than 80 degrees. How to control the temperature of an object.
(A) A volatile substance whose main component is one or more selected from alcohols and ketones.
(B) A water-insoluble polymer for fiber formation.
(C1) A liquid containing one or more selected from a polyol and an oil that are liquid at 20 ° C.
（Ｃ２）ＨＬＢ値が５以上２０以下である界面活性剤 The method for controlling the temperature of an object according to claim 1, wherein the film-forming composition further contains the following component (C2).
(C2) Surfactant having an HLB value of 5 or more and 20 or less
前記被膜形成用組成物として、以下の成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び成分（Ｃ２）を含むものを用い、表面の水接触角が１度以上８０度未満である前記繊維を含む前記被膜を形成する、物体の温度調節方法。
（Ａ） アルコール及びケトンから選ばれる１種又は２種以上を主成分とする揮発性物質。
（Ｂ） 繊維形成用水不溶性ポリマー。
（Ｃ２） ＨＬＢ値が５以上２０以下である界面活性剤。 A method for controlling the temperature of an object, in which a film-forming composition is directly electrostatically sprayed on the surface of a film-forming object to form a film composed of deposits containing fibers, and the temperature of the surface of the film-forming object is adjusted. And
As the film-forming composition, a composition containing the following components (A) , component (B) and component (C2) is used, and the film containing the fibers having a surface water contact angle of 1 degree or more and less than 80 degrees. How to control the temperature of an object.
(A) A volatile substance whose main component is one or more selected from alcohols and ketones.
(B) A water-insoluble polymer for fiber formation.
(C2) A surfactant having an HLB value of 5 or more and 20 or less .
以下の成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び成分（Ｃ１）を含み、且つ前記繊維の表面の水接触角が１度以上８０度未満となる組成を有する被膜形成用組成物を用いて前記被膜が形成可能な構成となっている、被膜の製造装置。
（Ａ） アルコール及びケトンから選ばれる１種又は２種以上を主成分とする揮発性物質。
（Ｂ） 繊維形成用水不溶性ポリマー。
（Ｃ１）２０℃で液体のポリオール及び油から選択される１種又は２種以上を含有する液剤。 A device for producing a coating composed of deposits containing fibers.
The coating film is formed by using a coating film-forming composition containing the following components (A) , component (B) and component (C1) and having a composition in which the water contact angle of the surface of the fiber is 1 degree or more and less than 80 degrees. A coating manufacturing device that can be formed.
(A) A volatile substance whose main component is one or more selected from alcohols and ketones.
(B) A water-insoluble polymer for fiber formation.
(C1) A liquid agent containing one or more selected from a polyol and an oil that are liquid at 20 ° C.
以下の成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び（Ｃ２）を含み、且つ前記繊維の表面の水接触角が１度以上８０度未満となる組成を有する被膜形成用組成物を用いて前記被膜が形成可能な構成となっている、被膜の製造装置。
（Ａ） アルコール及びケトンから選ばれる１種又は２種以上を主成分とする揮発性物質。
（Ｂ） 繊維形成用水不溶性ポリマー。
（Ｃ２） ＨＬＢ値が５以上２０以下である界面活性剤。 A device for producing a coating composed of deposits containing fibers.
The film is formed by using a film-forming composition containing the following components (A) , components (B) and (C2) and having a composition in which the water contact angle of the surface of the fiber is 1 degree or more and less than 80 degrees. A coating manufacturing device that has a structure that can be formed.
(A) A volatile substance whose main component is one or more selected from alcohols and ketones.
(B) A water-insoluble polymer for fiber formation.
(C2) A surfactant having an HLB value of 5 or more and 20 or less .
前記被膜形成用組成物に対する前記成分（Ｃ１）及び前記成分（Ｃ２）の合計含有量が０．５質量％以上５０質量％以下である、請求項８又は９に記載の被膜の製造装置。 It contains at least one of the component (C1) and the component (C2) with respect to the film-forming composition.
The film manufacturing apparatus according to claim 8 or 9, wherein the total content of the component (C1) and the component (C2) with respect to the film-forming composition is 0.5% by mass or more and 50% by mass or less.
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