JP7505711B2 - Cooling fabric, textile product having same, and method for manufacturing cooling fabric - Google Patents
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Description
本発明は、相転移物質を含有する冷感材料層が塗布された冷感生地、それを有する紡織品、及び冷感生地の製造方法に関する。 The present invention relates to a cooling fabric coated with a cooling material layer containing a phase transition substance, a textile product having the same, and a method for producing the cooling fabric.
生地に身体が接触した時、冷感を感じるのは、皮膚から生地へ熱移動が生じるからであり、この熱移動量が多いほど冷感を良く感じることができる。 When your body comes into contact with fabric, you feel a cool sensation because heat is transferred from your skin to the fabric; the more heat transferred, the cooler you will feel.
冷感が得られる素材として、相転移物質を封入したマイクロカプセル(「PCM」と呼ばれている)を繊維に付着させてなるものがある。相転移物質は、固体状態から液体状態へ相転移する際に吸熱反応が生じるので、マイクロカプセル中の相転移物質が、体温によって温められて溶融すると、吸熱反応が生じて皮膚から生地へ熱移動が生じ、冷感を得ることができる。 One material that gives a cooling sensation is made by attaching microcapsules (called "PCM") containing a phase transition material to fibers. Phase transition materials undergo an endothermic reaction when they change from a solid state to a liquid state, so when the phase transition material in the microcapsules is heated by body heat and melts, an endothermic reaction occurs, causing heat to transfer from the skin to the fabric, giving a cooling sensation.
上記のような冷感を感じるものとして、例えば、下記特許文献1には、接触冷感評価値(Q-max)が0.2W/cm2以上である布からなる表生地と、前記表生地の裏側に配置された、融点が20~37℃である相転移物質を封入したマイクロカプセルを含有する相転移物質含有シートと、相転移物質含有シートの裏側に配置された中綿層と、中綿層の裏側に配置された布からなる裏生地とを備えた、繊維積層体が記載されている。また、前記中綿層は、例えば、ナイロン繊維やポリエステル繊維等の、クッション性を有する比較的肉厚のものが好ましいことが記載されている。
As an example of a material that provides the above-mentioned cool sensation, the following
上記繊維積層体によれば、就寝時など繊維積層体が身体と接触した際、マイクロカプセル中の相転移物質が、体温によって温められて溶融し、吸熱反応が生じて皮膚から生地へ熱移動が生じ、冷感を得ることができる。また、身体との接触により相転移物質が溶解して冷感が低下しても、寝返り等によって身体の接触位置が変化して、身体が接触しない状態になったときに、速やかに冷却して凝固するので、次に身体が接触したときに再び吸熱反応を生じさせることが可能となる。 When the textile laminate comes into contact with the body, such as during sleep, the phase transition material in the microcapsules is warmed by body heat and melts, causing an endothermic reaction that transfers heat from the skin to the fabric, providing a cooling sensation. Even if the phase transition material melts upon contact with the body and the cooling sensation decreases, if the contact position with the body changes due to turning over in bed, etc., and the body is no longer in contact with the material, the material quickly cools and solidifies, making it possible to cause an endothermic reaction again the next time the material comes into contact with the body.
しかしながら、相転移物質による冷感は、身体との接触により相転移物質が全て溶解してしまうと消失してしまうので、持続した冷感が得られにくいという欠点があった。 However, the cooling sensation provided by the phase transition material disappears when the phase transition material completely dissolves upon contact with the body, making it difficult to obtain a sustained cooling sensation.
したがって、本発明の目的は、冷感作用がより長く持続できるようにした冷感生地、それを有する紡織品、及び冷感生地の製造方法を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to provide a cooling fabric that can maintain the cooling effect for a longer period of time, a textile product having the same, and a method for producing the cooling fabric.
上記目的を達成するため、本発明の冷感生地は、織布又は不織布からなる生地と、該生地の片面又は両面に塗布された冷感材料層とを有する冷感生地において、
前記冷感材料層は、融点が20~39℃である相転移物質を含有するマイクロカプセルと、接触冷感材料と、有機バインダとを含有し、
前記接触冷感材料は、吸水性樹脂、ジェル状物質、及びシリコーン樹脂から選ばれた少なくとも1種を含有し、
前記有機バインダは、アクリル樹脂、及びポリウレタン樹脂から選ばれた少なくとも1種を含有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the cooling fabric of the present invention is a cooling fabric having a fabric made of a woven fabric or a nonwoven fabric and a cooling material layer applied to one or both sides of the fabric,
The cooling sensation material layer contains microcapsules containing a phase transition material having a melting point of 20 to 39°C, a contact cooling sensation material, and an organic binder;
The cool-to-the-touch material contains at least one selected from a water-absorbent resin, a gel-like substance, and a silicone resin,
The organic binder is characterized by containing at least one resin selected from an acrylic resin and a polyurethane resin.
本発明の冷感生地によれば、冷感材料層として、融点が20~39℃である相転移物質を含有するマイクロカプセルの他に、吸水性樹脂、ジェル状物質、及びシリコーン樹脂から選ばれた少なくとも1種からなる接触冷感材料を含有するものを使用するので、身体が接触したとき、マイクロカプセルに含まれる相転移物質の溶解による吸熱と、接触冷感材料による吸熱とが両方作用する。また、マイクロカプセルに含まれる相転移物質の溶解による吸熱は、身体だけでなく、冷感材料層中に混合されて存在する接触冷感材料にも直接作用するので、接触冷感材料の温度上昇を効果的に抑制することができ、冷感の持続時間を長くすることができる。また、有機バインダは、アクリル樹脂、及びポリウレタン樹脂から選ばれた少なくとも1種を含有するものを使用することにより、冷感材料層が剥がれにくくなり、耐洗濯性に優れた冷感生地を得ることができる。 According to the cooling fabric of the present invention, in addition to the microcapsules containing a phase transition material having a melting point of 20 to 39°C, a material containing at least one contact cooling material selected from water-absorbent resin, gel-like material, and silicone resin is used as the cooling material layer, so that when the body comes into contact with the material, both heat absorption due to dissolution of the phase transition material contained in the microcapsules and heat absorption by the contact cooling material act. In addition, the heat absorption due to dissolution of the phase transition material contained in the microcapsules acts not only on the body but also directly on the contact cooling material present in the cooling material layer, so that the temperature rise of the contact cooling material can be effectively suppressed and the duration of the cooling sensation can be extended. In addition, by using an organic binder containing at least one selected from acrylic resin and polyurethane resin, the cooling material layer is less likely to peel off, and a cooling fabric with excellent washability can be obtained.
本発明の冷感生地においては、前記吸水性樹脂は、ポリアクリル酸ナトリウム、メチルセルロース、エチルセルロース、セルロース・プロピレン・グラフト・コポリマー、澱粉・アクリル酸・グラフト・コポリマーから選ばれたものからなり、前記ジェル状物質は、キサンタンガム、寒天、ペクチンから選ばれたものからなり、前記シリコーン樹脂は、熱伝導性シリコーン樹脂、メチルビニルポリシロキサンから選ばれたものからなるものが好ましく、それによって接触冷感材料の冷感をより効果的に得ることができる。 In the cooling sensation fabric of the present invention, the water-absorbent resin is selected from sodium polyacrylate, methylcellulose, ethylcellulose, cellulose-propylene graft copolymer, and starch-acrylic acid graft copolymer, the gel-like substance is selected from xanthan gum, agar, and pectin, and the silicone resin is preferably selected from thermally conductive silicone resin and methylvinylpolysiloxane, thereby making it possible to more effectively obtain the cooling sensation of the contact cooling material.
また、本発明の冷感生地においては、前記冷感材料層は、更に消臭剤、柔軟剤、及び防カビ剤から選ばれた少なくとも1種を含有することが好ましく、それによって、生地の消臭効果、柔軟性、防カビ効果を高めることができる。 In addition, in the cooling fabric of the present invention, it is preferable that the cooling material layer further contains at least one selected from a deodorant, a fabric softener, and an anti-mold agent, thereby enhancing the deodorant effect, flexibility, and anti-mold effect of the fabric.
また、本発明の冷感生地においては、前記生地が織布からなり、前記冷感材料層は、5~200g/m2の量で塗布されていることが好ましく、それによって、冷感作用を有する表生地として好適な冷感生地を提供することができる。 In addition, in the cooling sensation fabric of the present invention, it is preferable that the fabric is made of a woven fabric, and the cooling sensation material layer is applied in an amount of 5 to 200 g/ m2 , thereby providing a cooling sensation fabric suitable as a surface fabric having a cooling sensation effect.
また、本発明の冷感生地においては、前記生地が不織布からなり、前記冷感材料層は、5~300g/m2の量で塗布されていることが好ましく、それによって、表生地の内側に配置するのに好適な冷感生地を提供することができる。 In the cooling sensation fabric of the present invention, it is preferable that the fabric is made of a nonwoven fabric, and the cooling sensation material layer is applied in an amount of 5 to 300 g/ m2 , thereby providing a cooling sensation fabric suitable for placement inside a front fabric.
一方、本発明の紡織品は、上記いずれかの冷感生地を有することを特徴とする。 On the other hand, the textile product of the present invention is characterized by having any of the cooling fabrics described above.
本発明の紡織品によれば、上記いずれかの冷感生地を有することにより、身体が接触したとき、冷感作用を長く持続させることができる。 The textile product of the present invention has any of the cooling fabrics described above, so that the cooling effect can be sustained for a long time when it comes into contact with the body.
本発明の紡織品は、寝具用カバー、シーツ、布団、敷きパッド、枕、ラグ、クッション、ソファーカバー、タオル、カーテン、帽子、襟巻き、靴底シート、靴下、鉢巻、手首巻き、椅子シート、椅子カバー及び衣服から選ばれた1種であることが好ましく、それによって、それぞれの紡織品に持続性に優れた冷感作用を付与することができる。 The textile product of the present invention is preferably one selected from bedding covers, sheets, futons, mattress pads, pillows, rugs, cushions, sofa covers, towels, curtains, hats, collars, shoe sole sheets, socks, headbands, wrist wraps, chair seats, chair covers and clothing, thereby imparting a long-lasting cooling effect to each textile product.
本発明の紡織品の一つの態様においては、前記冷感生地は、前記紡織品の表生地として使用されており、前記冷感材料層は、前記表生地の裏面に塗布されていることが好ましく、それによって、冷感材料層による冷感作用を、身体と接触する表生地に直接付与することができ、冷感効果を高めることができる。 In one embodiment of the textile product of the present invention, the cooling fabric is used as the outer fabric of the textile product, and the cooling material layer is preferably applied to the reverse side of the outer fabric, thereby allowing the cooling effect of the cooling material layer to be directly imparted to the outer fabric that comes into contact with the body, enhancing the cooling effect.
本発明の紡織品の別の態様においては、前記冷感生地は、前記紡織品の表生地の内側に配置されており、前記冷感材料層は、前記表生地に接する面に塗布されていることが好ましく、それによって、冷感生地が表生地で覆われるので、冷感生地に冷感材料層を比較的多量に塗布した場合でも、相転移物質が表面に染み出すことを抑制できる。 In another aspect of the textile product of the present invention, the cooling fabric is disposed inside the outer fabric of the textile product, and the cooling material layer is preferably applied to the surface that contacts the outer fabric, so that the cooling fabric is covered by the outer fabric, and therefore even if a relatively large amount of the cooling material layer is applied to the cooling fabric, the phase transition material can be prevented from seeping out to the surface.
また、本発明の冷感生地の製造方法は、織布又は不織布からなる生地の片面又は両面に、融点が20~39℃である相転移物質を含有するマイクロカプセルと、接触冷感材料と、有機バインダとを含有する混合液を塗布する塗布工程と、
前記塗布された混合液を乾燥させて、前記生地に付着した冷感材料層を形成する乾燥工程とを含み、
前記接触冷感材料は、吸水性樹脂、ジェル状物質、及びシリコーン樹脂から選ばれた少なくとも1種を含有し、
前記有機バインダは、アクリル樹脂、及びポリウレタン樹脂から選ばれた少なくとも1種を含有することを特徴とする。
The method for producing a cooling fabric of the present invention includes a coating step of coating one or both sides of a fabric made of a woven or nonwoven fabric with a mixed liquid containing a microcapsule containing a phase transition material having a melting point of 20 to 39°C, a contact cooling material, and an organic binder;
and a drying step of drying the applied mixture to form a cooling sensation material layer attached to the fabric,
The cool-to-the-touch material contains at least one selected from a water-absorbent resin, a gel-like substance, and a silicone resin,
The organic binder is characterized by containing at least one resin selected from an acrylic resin and a polyurethane resin.
本発明の冷感生地の製造方法によれば、融点が20~39℃である相転移物質を含有するマイクロカプセルと、接触冷感材料と、有機バインダとを含有する混合液を塗布して冷感材料層を形成することにより、冷感作用の持続性に優れた冷感生地を得ることができる。また、有機バインダとして、アクリル樹脂、及びポリウレタン樹脂から選ばれた少なくとも1種を含有するものを用いることにより、洗濯耐性に優れた冷感生地を得ることができる。 According to the method for producing the cooling fabric of the present invention, a cooling fabric with excellent durability of the cooling effect can be obtained by applying a mixed liquid containing microcapsules containing a phase transition material with a melting point of 20 to 39°C, a contact cooling material, and an organic binder to form a cooling material layer. In addition, by using an organic binder containing at least one type selected from acrylic resin and polyurethane resin, a cooling fabric with excellent washing resistance can be obtained.
本発明の冷感生地の製造方法においては、前記混合液は、前記マイクロカプセルを10~90質量%、前記接触冷感材料を1~50質量%、前記有機バインダを8~89質量%含有することが好ましく、それによって、生地に対して、冷感材料層を適切に塗布できると共に、冷感作用に優れた冷感材料層を形成できる。 In the method for producing the cooling fabric of the present invention, the mixed liquid preferably contains 10 to 90% by mass of the microcapsules, 1 to 50% by mass of the contact cooling material, and 8 to 89% by mass of the organic binder, which allows the cooling material layer to be appropriately applied to the fabric and forms a cooling material layer with excellent cooling effect.
また、本発明の冷感生地の製造方法においては、前記塗布工程は、前記乾燥工程後の前記冷感材料層の塗布量が5~300g/m2となる量で、前記混合液を塗布することが好ましく、それによって、剥がれにくく、冷感作用に優れた冷感材料層を形成できる。 In addition, in the method for producing a cooling sensation fabric of the present invention, it is preferable that the mixed liquid is applied in an amount such that the amount of the cooling sensation material layer applied after the drying step is 5 to 300 g/ m2 , thereby forming a cooling sensation material layer that is not easily peeled off and has excellent cooling sensation effect.
本発明によれば、冷感材料層として、相転移物質を含有するマイクロカプセルの他に、吸水性樹脂、ジェル状物質、及びシリコーン樹脂から選ばれた少なくとも1種からなる接触冷感材料を含有する冷感生地を使用するので、冷感の持続時間を長くすることができる。また、アクリル樹脂、及びポリウレタン樹脂から選ばれた少なくとも1種を含有する有機バインダを使用することにより、冷感材料層が剥がれにくくなり、耐洗濯性に優れている。 According to the present invention, the cooling sensation layer is made of a cooling fabric containing a contact cooling material consisting of at least one selected from water-absorbent resin, gel-like substance, and silicone resin in addition to microcapsules containing a phase transition material, so that the duration of the cooling sensation can be extended. Also, by using an organic binder containing at least one selected from acrylic resin and polyurethane resin, the cooling sensation layer is less likely to peel off, and has excellent washability.
本発明の冷感生地は、織布又は不織布からなる生地と、該生地の片面又は両面に塗布された冷感材料層とを有する。 The cooling fabric of the present invention comprises a fabric made of a woven or nonwoven fabric and a layer of a cooling material applied to one or both sides of the fabric.
上記織布としては、例えば、綿、麻、絹、ウールなどの天然繊維や、レーヨン、ナイロン、ポリエチレン、ポリエステルなどの化学繊維、及びそれらの混成物からなる織物が用いられ、織物の種類としては、例えばニットや布帛が挙げられる。 The above-mentioned woven fabrics may be made of natural fibers such as cotton, linen, silk, and wool, or chemical fibers such as rayon, nylon, polyethylene, and polyester, or a mixture of these fibers. Examples of the types of woven fabrics include knits and woven cloth.
上記不織布としては、例えば、綿、麻、絹、ウールなどの天然繊維や、レーヨン、ナイロン、ポリエチレン、ポリエステルなどの化学繊維、及びそれらの混成物からなる不織布が用いられる。上記不織布は、乾式法、湿式法、スパンボンド法、スパンレース法、サーマルボンド法、ニードルパンチ法等の、周知の方法で製造することができる。 The nonwoven fabric may be made of natural fibers such as cotton, hemp, silk, or wool, or chemical fibers such as rayon, nylon, polyethylene, or polyester, or a mixture of these. The nonwoven fabric may be manufactured by known methods such as the dry method, wet method, spunbond method, spunlace method, thermal bond method, or needle punch method.
織布又は不織布からなる生地の目付量としては、10~500g/m2であることが好ましく、20~300g/m2であることがより好ましい。 The weight per unit area of the woven or nonwoven fabric is preferably 10 to 500 g/ m2 , and more preferably 20 to 300 g/ m2 .
冷感材料層は、融点が20~39℃である相転移物質を含有する、マイクロカプセルと、接触冷感材料と、有機バインダとを含有する。 The cooling material layer contains microcapsules containing a phase transition material with a melting point of 20 to 39°C, a contact cooling material, and an organic binder.
相転移物質としては、例えば、n-ヘプタデカン、n-オクタデカン、ノナデカン、n-エイコサンなどのアルカンの混合物などからなり、融点が20~39℃であるものが用いられる。相転移物質は、外部温度が溶融エンタルピー値を上回る時に、熱を吸収することで、周囲温度の上昇を遅らせる働きをなす。 The phase transition material used is, for example, a mixture of alkanes such as n-heptadecane, n-octadecane, nonadecane, and n-eicosane, and has a melting point of 20 to 39°C. The phase transition material absorbs heat when the external temperature exceeds the melting enthalpy value, thereby slowing down the rise in the ambient temperature.
相転移物質は、固体又はエマルジョンの形態にされて、マイクロカプセルに封入され、固体又はエマルジョンの形態にされて、冷感材料として用いられる。マイクロカプセルの壁材としては、例えば、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリスチレン、アクリル樹脂などが用いられるが、相転移物質の染み出し抑制効果が高く、ホルムアルデヒドなどの発生のない、ポリメタクリル酸メチル樹脂などのアクリル樹脂が好ましく用いられる。 The phase transition material is made into a solid or emulsion form, encapsulated in a microcapsule, and used as a cooling material in the solid or emulsion form. For example, melamine resin, phenolic resin, polystyrene, acrylic resin, etc. are used as the wall material of the microcapsule, but acrylic resin such as polymethylmethacrylate resin is preferably used, which has a high effect of suppressing the seepage of the phase transition material and does not generate formaldehyde, etc.
接触冷感材料としては、吸水性樹脂、ジェル状物質、及びシリコン樹脂から選ばれた少なくとも1種を含有するものが用いられる。 The cooling-to-the-touch material used contains at least one selected from water-absorbent resin, gel-like substance, and silicone resin.
吸水性樹脂としては、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム、メチルセルロース、エチルセルロース、セルロース・プロピレン・グラフト・コポリマー、澱粉・アクリル酸・グラフト・コポリマーなどが好ましく用いられる。 Examples of water-absorbent resins that are preferably used include sodium polyacrylate, methyl cellulose, ethyl cellulose, cellulose-propylene graft copolymer, and starch-acrylic acid graft copolymer.
ジェル状物質としては、例えば、キサンタンガム、寒天、ペクチンなどが好ましく用いられる。 Preferred examples of gel-like substances include xanthan gum, agar, and pectin.
シリコーン樹脂としては、例えば、熱伝導性シリコーン樹脂、メチルビニルポリシロキサンなどが好ましく用いられる。 As the silicone resin, for example, a thermally conductive silicone resin, methylvinylpolysiloxane, or the like is preferably used.
有機バインダとしては、アクリル樹脂、及びポリウレタン樹脂から選ばれた少なくとも1種が好ましく用いられる。これによって、冷感材料層が生地から剥がれにくくすることができ、耐洗濯性を高めることができる。 As the organic binder, at least one selected from acrylic resin and polyurethane resin is preferably used. This makes it difficult for the cooling material layer to peel off from the fabric, and improves washing resistance.
本発明の冷感生地において、前記冷感材料層は、更に消臭剤、柔軟剤、及び防カビ剤から選ばれた少なくとも1種を含有することが好ましい。消臭剤としては、例えば珪酸塩類などを用いることができる。柔軟剤としては、例えば有機シリコン類などを用いることができる。防カビ剤としては、例えば、ビフェニル、OPP(o-phenylphenol,)などの有機防カビ剤や、過硫酸アンモニウム、燐酸カルシウム、銀イオン化合物などの無機防カビ剤や、マスタードエクストラクト(Mustard extract)、ヨモギなどの天然防カビを用いることができる。 In the cooling fabric of the present invention, the cooling material layer preferably further contains at least one selected from a deodorant, a softener, and an anti-mold agent. As the deodorant, for example, silicates can be used. As the softener, for example, organic silicones can be used. As the anti-mold agent, for example, organic anti-mold agents such as biphenyl and OPP (o-phenylphenol), inorganic anti-mold agents such as ammonium persulfate, calcium phosphate, and silver ion compounds, and natural anti-mold agents such as mustard extract and mugwort can be used.
また、本発明の冷感生地の製造方法は、織布又は不織布からなる生地の片面又は両面に、融点が20~39℃である相転移物質を含有するマイクロカプセルと、接触冷感材料と、有機バインダとを含有する混合液を塗布する塗布工程と、前記塗布された混合液を乾燥させて、前記生地に付着した冷感材料層を形成する乾燥工程とを含んでいる。 The method for producing the cooling fabric of the present invention includes a coating step of coating one or both sides of a fabric made of woven or nonwoven fabric with a mixture containing microcapsules containing a phase transition material with a melting point of 20 to 39°C, a contact cooling material, and an organic binder, and a drying step of drying the applied mixture to form a cooling material layer attached to the fabric.
前記混合液は、前記マイクロカプセルを、好ましくは10~90質量%、より好ましくは20~50質量%含んでいる。また、前記接触冷感材料を、好ましくは1~50質量%、より好ましくは1~20質量%含んでいる。更に、前記有機バインダを、好ましくは8~89質量%、より好ましくは30~50質量%含んでいる。 The mixture contains the microcapsules in an amount of preferably 10 to 90% by mass, more preferably 20 to 50% by mass. The mixture also contains the cooling-to-touch material in an amount of preferably 1 to 50% by mass, more preferably 1 to 20% by mass. The mixture also contains the organic binder in an amount of preferably 8 to 89% by mass, more preferably 30 to 50% by mass.
更に、前記混合液は、前記消臭剤を1~5質量%、前記柔軟剤を1~5質量%、前記防カビ剤を0.5~2質量%含有することが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the mixed liquid contains 1 to 5 mass % of the deodorant, 1 to 5 mass % of the softener, and 0.5 to 2 mass % of the antifungal agent.
混合液の調製方法は、特に限定されないが、例えば下記の工程が採用できる。
(1)有機バインダを、調整桶にいれて、300~500回転/分ぐらいのスピードでかき混ぜる。
(2)相転移物質を含有する、マイクロカプセルを調整桶にゆっくり入れて、10分間ぐらいかき混ぜる。
(3)接触冷感材料を調整桶に入れて5分間くらいかき混ぜる。
(4)消臭剤と防カビ剤と柔軟剤を調整桶に入れて、3分間ぐらいかき混ぜる。
(5)必要により、水や増粘剤や網詰り防止剤を適量添加する。
The method for preparing the mixture is not particularly limited, but for example, the following steps can be adopted.
(1) Place the organic binder in a mixing bucket and stir at a speed of about 300 to 500 revolutions per minute.
(2) The microcapsules containing the phase transition material are slowly placed into the mixing bucket and stirred for about 10 minutes.
(3) Place the cooling sensation material in the mixing bucket and stir for about 5 minutes.
(4) Add the deodorizer, anti-mold agent, and fabric softener to the mixing bucket and stir for about 3 minutes.
(5) If necessary, add appropriate amounts of water, thickeners, and anti-clogging agents.
混合液の塗布は、印刷、コーティング、射出成形などの方法で行うことができる。 The mixture can be applied by methods such as printing, coating, and injection molding.
印刷は、例えばシルクスクリーン印刷機を用いて行うことできる。生地の布面に対する混合液の印刷面積は、例えば20~100%にすることができる。シルクスクリーンの孔サイズ(スクリーン・メッシュ・ナンバー)は、20~300が好ましく用いられる。 Printing can be done, for example, using a silk screen printer. The printing area of the mixed liquid relative to the fabric surface of the material can be, for example, 20 to 100%. A silk screen hole size (screen mesh number) of 20 to 300 is preferably used.
混合液の塗布量は、後の乾燥工程を経た乾燥重量として、生地として織布を用いる場合は、5~200g/m2の量で塗布することが好ましく、5~120g/m2の量で塗布することがより好ましい。それによって、冷感作用を有する表生地として好適な冷感生地を提供することができる。 The amount of the mixed solution applied is preferably 5 to 200 g/ m2 , more preferably 5 to 120 g/ m2 , in terms of dry weight after a subsequent drying step, when a woven fabric is used as the fabric. This makes it possible to provide a cooling fabric suitable as a surface fabric having a cooling effect.
また、生地として不織布を用いる場合は、5~300g/m2の量で塗布することが好ましく、5~200g/m2の量で塗布することがより好ましい。それによって、表生地の内側に配置するのに好適な冷感生地を提供することができる。 When a nonwoven fabric is used as the fabric, it is preferable to apply the coating in an amount of 5 to 300 g/m 2 , and more preferably in an amount of 5 to 200 g/m 2. This makes it possible to provide a cooling fabric suitable for placement inside the outer fabric.
生地の布面に混合液を塗布した後、例えば熱風乾燥、ホットプレス、超音波、蒸気乾燥、遠赤外線加熱、真空乾燥加熱などの方法で、好ましくは50~180℃にて乾燥を行う。これによって、マイクロカプセルや、接触冷感材料が、有機バインダを介して結合して、生地表面に接合された冷感材料層が形成される。 After the mixture is applied to the surface of the fabric, it is dried, for example, by hot air drying, hot pressing, ultrasonic waves, steam drying, far-infrared heating, vacuum drying heating, or other methods, preferably at 50 to 180°C. This causes the microcapsules and contact cooling material to bind via the organic binder, forming a cooling material layer bonded to the surface of the fabric.
こうして得られた本発明の冷感生地は、身体が接触したとき、マイクロカプセルに含まれる相転移物質の溶解による吸熱と、接触冷感材料による吸熱とが両方作用する。また、マイクロカプセルに含まれる相転移物質の溶解による吸熱は、身体だけでなく、冷感材料層中に混合されて存在する接触冷感材料にも直接作用するので、接触冷感材料の温度上昇を効果的に抑制することができ、冷感の持続時間を長くすることができる。また、有機バインダとして、アクリル樹脂、及びポリウレタン樹脂から選ばれた少なくとも1種を含有するものを使用することにより、冷感材料層が剥がれにくくなり、耐洗濯性に優れた冷感生地を得ることができる。 When the cooling fabric of the present invention thus obtained comes into contact with the body, it absorbs heat due to the dissolution of the phase transition material contained in the microcapsules, and absorbs heat due to the contact cooling material. In addition, the heat absorption due to the dissolution of the phase transition material contained in the microcapsules acts not only on the body, but also directly on the contact cooling material present in the cooling material layer, so that the temperature rise of the contact cooling material can be effectively suppressed and the duration of the cooling sensation can be extended. In addition, by using an organic binder containing at least one selected from acrylic resin and polyurethane resin, the cooling material layer is less likely to peel off, and a cooling fabric with excellent washability can be obtained.
次に、上記冷感生地を用いた本発明の紡織品について説明する。本発明の紡織品としては、例えば、寝具用カバー、シーツ、布団、敷きパッド、枕、ラグ、クッション、ソファーカバー、タオル、カーテン、帽子、襟巻き、靴底シート、靴下、鉢巻、手首巻き、椅子シート、椅子カバー、衣服などが挙げられる。これらの紡織品に上記冷感生地を配置する層構造としては、例えば図1~5に示す構造が採用できる。 Next, the textile products of the present invention using the cooling fabric will be described. Examples of the textile products of the present invention include bedding covers, sheets, futons, mattress pads, pillows, rugs, cushions, sofa covers, towels, curtains, hats, collars, shoe sole sheets, socks, headbands, wrist wraps, chair seats, chair covers, and clothing. As the layer structure for disposing the cooling fabric on these textile products, the structures shown in Figures 1 to 5 can be used, for example.
図1は、敷きパットに適用した一実施例を示し、この敷きパット10は、表生地11と、裏生地12との間に、中わた13が配置され、各層がキルティング、接着等の方法で一体化された構造をなしている。そして、表生地11の裏面に、冷感材料層14が形成されており、この表生地11が、本発明の冷感生地を構成している。なお、表生地11は織布で構成されている。この敷きパット10によれば、表生地11の裏面に冷感材料層14が形成されているので、表生地11を通して冷感材料層14に熱が伝達されやすくなり、冷感効果を高めることができる。
Figure 1 shows an embodiment applied to a mattress pad. This
図2は、敷きパットに適用した他の実施例を示している。なお、以下の実施例においては、実質的に同じ部分には同じ符号を付して、その説明を省略することにする。この敷きパット20は、図1の実施例とほぼ同じ構造をなしているが、冷感材料層14が表生地11の表面側に形成されている点が、図1の実施例と相違している。この敷きパット20では、冷感材料層14が表生地11の表面側に形成されている身体が冷感材料層14に直接接触することになるので、冷感効果をより高めることができる。
Figure 2 shows another embodiment applied to a bed pad. In the following embodiments, the same parts are given the same reference numerals and their explanation will be omitted. This
図3は、敷きパットに適用した更に他の実施例を示している。この敷きパット30は、表生地11の内側に、不織布15が配置され、この不織布15の表生地11側の面に、冷感材料層14が形成されている。そして、不織布15と裏生地12との間に中わた13が配置されている。この敷きパット30では、表生地11の表面に身体が接触したとき、表生地11を通して、不織布15の表生地11側の面に形成された冷感材料層14に熱が伝わり、冷感効果を得ることができる。そして、表生地11の内側に配置された不織布15に冷感材料層14を形成することにより、表生地11の肌触りを損なうことがなく、冷感
材料層14を比較的多量に塗布形成しても、相転移物質の表生地11表面への染み出しなどを抑制できる。
3 shows yet another embodiment applied to a bed pad. In this
図4は、布団カバーに適用した他の実施例を示している。この布団カバー40は、表生地11と、裏生地12とが袋状に形成されており、裏生地12の内側に冷感材料層14が形成されている。この布団カバー40で布団を包んで使用することにより、身体が布団カバー40の裏生地12の表面に接触すると、裏生地12を通して冷感材料層14に熱が伝わり、冷感作用がもたらされる。
Figure 4 shows another embodiment applied to a duvet cover. This
図5は、布団に適用した他の実施例を示している。この布団50は、表生地11と裏生地12との間に、中わた13が配置されている。そして、裏生地12の内面に冷感材料層14が形成されている。身体が布団50の裏生地12に直接又は図示しない布団カバーを介して接触すると、裏生地12(又は布団カバーの裏生地及び布団50の裏生地12)を介して冷感材料層14に熱が伝わり、冷感作用がもたらされる。
Figure 5 shows another embodiment applied to a futon. In this
<試験例1>
[実施例1]
生地として、綿の布帛(番手 60S*40S 打込み数172*120)を用い、この生地の片面に、融点30℃の相転移物質を含有するマイクロカプセル(PCM)34質量%、セルロース・プロプリン・グラフト・コポリマー(吸水性樹脂、接触冷感材料)15質量%、ポリウレタンバインダ45質量%、消臭剤3質量%、柔軟剤2質量%、防カビ剤1質量%に、適量の水と増粘剤とを加えて形成した混合液を、スクリーン印刷によって塗布し、乾燥することにより、冷感材料層を形成した。冷感材料層の塗布面積は50%、塗布量は20g/m2、乾燥温度は150℃1~3分間とした。こうして実施例1の冷感生地を得た。
<Test Example 1>
[Example 1]
A cotton fabric (count 60S*40S, thread count 172*120) was used as the fabric, and a mixture of 34% by weight of microcapsules (PCM) containing a phase transition material with a melting point of 30°C, 15% by weight of cellulose propylene graft copolymer (water-absorbent resin, contact cooling material), 45% by weight of polyurethane binder, 3% by weight of deodorant, 2% by weight of fabric softener, 1% by weight of mildew inhibitor, and an appropriate amount of water and thickener was added to one side of the fabric, which was screen printed and dried to form a cooling material layer. The application area of the cooling material layer was 50%, the application amount was 20 g/ m2 , and the drying temperature was 150°C for 1 to 3 minutes. In this way, the cooling fabric of Example 1 was obtained.
[比較例1]
実施例1において、接触冷感材料としてのセルロース・プロプリン・グラフト・コポリマー(吸水性樹脂)を添加しない混合液を塗布して、その他は実施例1と同様にして、比較例1の冷感生地を得た。
[Comparative Example 1]
In Example 1, a mixed liquid was applied without adding cellulose propylene graft copolymer (water-absorbent resin) as a contact cooling material, and the rest was the same as in Example 1 to obtain a cooling fabric of Comparative Example 1.
上記実施例1及び比較例1の冷感生地について、接触冷感評価値(Q-max)を測定した。ここで、接触冷感評価値(Q-max)とは、人がものに触れた瞬間の冷たさを移動した熱量で数値化したものであって、数値が大きいほど冷感を強く感じることができる。本発明において、接触冷感評価値(Q-max)は、温度20℃の環境下で、温度差20℃のセンサーにサンプルを接触させたときの熱の移動量を測定した値を意味する。この結果を下記表1に示す。 The cooling sensation evaluation value (Q-max) was measured for the cooling fabrics of Example 1 and Comparative Example 1 above. Here, the cooling sensation evaluation value (Q-max) is a numerical value that represents the amount of heat transferred when a person touches an object at the moment the object is touched, and the larger the value, the stronger the feeling of cooling. In the present invention, the cooling sensation evaluation value (Q-max) refers to the value measured when the sample is brought into contact with a sensor with a temperature difference of 20°C in an environment at a temperature of 20°C. The results are shown in Table 1 below.
<試験例2>
[実施例2]
生地として、レーヨン不織布(目付量50g/m2)を用い、この生地の片面に、融点28℃の相転移物質を含有するマイクロカプセル(PCM)30質量%、ジェルとポリアクリル酸の混合物(吸水性樹脂、接触冷感材料)15質量%、ポリウレタンバインダ50質量%、消臭剤3質量%、柔軟剤2質量%、防カビ剤1質量%に、適量の水と増粘剤とを加えて形成した混合液を、コーティング加工装置を用いて塗布し、乾燥することにより、冷感材料層を形成した。冷感材料層の塗布面積は50%、塗布量は20g/m2、乾燥温度は150℃1~3分間とした。こうして実施例2の冷感生地を得た。
<Test Example 2>
[Example 2]
A rayon nonwoven fabric (50 g/ m2 basis weight) was used as the fabric, and a mixture of 30% by weight of microcapsules (PCM) containing a phase transition material with a melting point of 28°C, 15% by weight of a mixture of gel and polyacrylic acid (water-absorbent resin, contact cooling material), 50% by weight of polyurethane binder, 3% by weight of deodorant, 2% by weight of fabric softener, 1% by weight of mildew inhibitor, and an appropriate amount of water and thickener was added to the mixture, which was then coated on one side of the fabric using a coating processing device and dried to form a cooling material layer. The coating area of the cooling material layer was 50%, the coating amount was 20 g/ m2 , and the drying temperature was 150°C for 1 to 3 minutes. In this way, the cooling fabric of Example 2 was obtained.
[比較例2]
実施例2において、冷感材料層を形成しないレーヨン不織布(目付量50g/m2)の生地を比較例2とした。実施例2及び比較例2の生地を用いて、下記の方法より、持続冷感を試験した。
[Comparative Example 2]
A rayon nonwoven fabric (basis weight 50 g/m 2 ) without a cooling sensation material layer in Example 2 was used as Comparative Example 2. Using the fabrics of Example 2 and Comparative Example 2, the sustained cooling sensation was tested by the following method.
45度に傾斜した試料台に、試料となる実施例2、比較例2の生地を並べて取付け、その15cm前に90℃の熱板を平行にセットした。そして、サーモグラフィ装置により、1分、2分、4分、6分、8分、10分後の試料の表面温度を測定した。試験環境は、室温20±2℃、湿度65±4%RHである。この結果を下記表2に示す。 The fabrics of Example 2 and Comparative Example 2 were placed side by side on a sample stage inclined at 45 degrees, and a 90°C hot plate was set parallel to it 15 cm in front of them. The surface temperatures of the samples were then measured after 1, 2, 4, 6, 8, and 10 minutes using a thermography device. The test environment was a room temperature of 20±2°C and a humidity of 65±4% RH. The results are shown in Table 2 below.
表2に示すように、冷感材料層を形成した生地は、表面温度の上昇が抑制され、10分経過後も、単なる生地に比べて表面温度が2.0℃低く維持された。 As shown in Table 2, the fabric with the cooling material layer suppressed the rise in surface temperature, and even after 10 minutes, the surface temperature remained 2.0°C lower than that of the plain fabric.
<試験例3>
[実施例3]
前記実施例2と同様にして、レーヨン不織布に冷感材料層を形成した冷感生地を作成した。この冷感生地を用いて、下記層構成の枕カバーを製造した。
1層:表生地:ナイロン65%、レーヨン30%、ポリウレタン5%
2層:冷感材料層+レーヨン不織布
3層:吸水性中綿(ポリエステル100%)
4層:ポリエステルのニット生地。
[比較例3]
市販品の枕カバー(N社製品)を、比較例3とした。この枕カバーは、下記層構成からなっている。
1層:表生地:ナイロン100%
2層:ポリエチレン不織布
3層:中綿(ポリエステル80%、アクリレート20%)
4層:シンカーパイル(パイル:80%ポリエステル+20%コットン;地糸:ポリエステル100%)。
<Test Example 3>
[Example 3]
A cooling fabric was prepared by forming a cooling material layer on a rayon nonwoven fabric in the same manner as in Example 2. This cooling fabric was used to manufacture a pillowcase having the following layer structure.
1st layer: Outer fabric: 65% nylon, 30% rayon, 5% polyurethane
2nd layer: Cooling material layer + rayon nonwoven fabric
3rd layer: absorbent padding (100% polyester)
4th layer: polyester knit fabric.
[Comparative Example 3]
A commercially available pillowcase (manufactured by Company N) was used as Comparative Example 3. This pillowcase had the following layer structure.
1st layer: Outer fabric: 100% nylon
2nd layer: polyethylene nonwoven fabric
3rd layer: Filling (80% polyester, 20% acrylate)
4th layer: sinker pile (pile: 80% polyester + 20% cotton; ground yarn: 100% polyester).
[比較例4]
市販品の枕カバー(I社製品)を、比較例4とした。この枕カバーは、下記層構成からなっている。
1層:表生地:複合繊維(PE60%+ナイロン40%)
2層:ポリエチレン不織布
3層:中綿(レーヨン30%+ポリエステル70%)
4層:ポリメッシュ(ポリエステル100%)。
[Comparative Example 4]
A commercially available pillowcase (manufactured by Company I) was used as Comparative Example 4. This pillowcase had the following layer structure.
1st layer: Outer fabric: Composite fiber (60% PE + 40% nylon)
2nd layer: polyethylene nonwoven fabric
3rd layer: Filling (30% rayon + 70% polyester)
4th layer: Polymesh (100% polyester).
実施例3、比較例3、比較例4のそれぞれの枕カバーの切片を用いて、熱負荷時において検体表面温度が気中温度に達するまでの時間を測定した。 Using pieces of each pillowcase from Example 3, Comparative Example 3, and Comparative Example 4, the time it took for the specimen surface temperature to reach the air temperature under heat load was measured.
具体的には、図6に示すように、金網61上に、実施例3の枕カバー(切片)62、比較例3の枕カバー(切片)63、比較例4の枕カバー(切片)64を載せ、それぞれの枕カバー62,63,64に熱電対65を設置した。
Specifically, as shown in FIG. 6, a pillowcase (piece) 62 of Example 3, a pillowcase (piece) 63 of Comparative Example 3, and a pillowcase (piece) 64 of Comparative Example 4 were placed on a
また、図7に示すように、台66上に、上記枕カバー62,63,64を載せた金網61を載せた。そして、支柱67で支持された温風発生装置68を、台66上に向けて温風を送風できるように設置した。更に、三脚69で支持されたサーモグラフィカメラ70で、台66の金網61上に載置された枕カバー62,63,64の表面温度を測定できるようにした。
As shown in FIG. 7, the
温風発生装置68は、検体表面で36~37℃になるように距離等を調整した。温風発生装置68により、枕カバー62,63,64に温風を吹き付けて熱負荷をかけるタイミングを、図8に示すように設定した。
The distance of the
こうして、20分間隔で5分間ずつ繰り返し温風を吹き付けて、熱電対65によって検体表面温度を測定し、温風を吹き付けたときから、検体表面温度が気中温度に達するまでの時間を、それぞれの枕カバー62,63,64について測定した。
In this way, hot air was repeatedly blown for 5 minutes at 20-minute intervals, and the surface temperature of the specimen was measured using a
この結果を下記表3に示す。 The results are shown in Table 3 below.
表3に示すように、2層目のレーヨン不織布に、本発明の構成からなる冷感材料層を設けた実施例3の枕カバー62は、市販品である比較例3の枕カバー63、比較例4の枕カバー64に比べて、検体表面温度が気中温度に達するまでの時間が顕著に長くなっており、冷感保持効果が長く持続することがわかる。
As shown in Table 3, the
[実施例4]
生地として、綿の布帛(番手 60S*40S 打込み数172*120)を用い、この生地の片面に、融点30℃の相転移物質を含有するマイクロカプセル(PCM)34質量%、セルロース・プロプリン・グラフト・コポリマー(吸水性樹脂、接触冷感材料)15質量%、ポリウレタンバインダ45質量%、消臭剤3質量%、柔軟剤2質量%、防カビ剤1質量%に、適量の水と増粘剤とを加えて形成した混合液を、スクリーン印刷によって塗布し、乾燥することにより、冷感材料層を形成した。冷感材料層の塗布面積は50%、塗布量は20g/m2、乾燥温度は150℃1~3分間とした。こうして実施例4の冷感生地を得た。
[Example 4]
A cotton fabric (count 60S*40S, thread count 172*120) was used as the fabric, and a mixture of 34% by weight of microcapsules (PCM) containing a phase transition material with a melting point of 30°C, 15% by weight of cellulose propylene graft copolymer (water-absorbent resin, contact cooling material), 45% by weight of polyurethane binder, 3% by weight of deodorant, 2% by weight of fabric softener, 1% by weight of mildew inhibitor, and an appropriate amount of water and thickener was added to one side of the fabric, which was screen printed and dried to form a cooling material layer. The coating area of the cooling material layer was 50%, the coating amount was 20 g/ m2 , and the drying temperature was 150°C for 1 to 3 minutes. In this way, the cooling fabric of Example 4 was obtained.
この生地も、実施例1と同様な冷感性能を有していた。 This fabric also had the same cooling effect as Example 1.
[実施例5]
生地として、レーヨン不織布(目付量50g/m2)を用い、この生地の片面に、融点28℃の相転移物質を含有するマイクロカプセル(PCM)30質量%、ジェルとポリアクリル酸の混合物(接触冷感材料)15質量%、ポリウレタンバインダ50質量%、消臭剤3質量%、柔軟剤2質量%、防カビ剤1質量%に、適量の水と増粘剤とを加えて形成した混合液を、コーティング加工装置を用いて塗布し、乾燥することにより、冷感材料層を形成した。冷感材料層の塗布面積は50%、塗布量は20g/m2、乾燥温度は150℃1~3分間とした。こうして実施例5の冷感生地を得た。
[Example 5]
A rayon nonwoven fabric (50 g/ m2 ) was used as the fabric, and a mixture of 30% by mass of microcapsules (PCM) containing a phase transition material with a melting point of 28°C, 15% by mass of a mixture of gel and polyacrylic acid (contact cooling material), 50% by mass of polyurethane binder, 3% by mass of deodorant, 2% by mass of fabric softener, 1% by mass of mildew inhibitor, and an appropriate amount of water and thickener was added to one side of the fabric, which was then coated using a coating processing device and dried to form a cooling material layer. The coating area of the cooling material layer was 50%, the coating amount was 20 g/ m2 , and the drying temperature was 150°C for 1 to 3 minutes. In this way, the cooling fabric of Example 5 was obtained.
この生地も、実施例2と同様な冷感性能を有していた。 This fabric also had the same cooling effect as Example 2.
[実施例6]
生地として、ナイロン50%、レーヨン45%、ポリウレタン5%の繊維からなるニット天竺生地(目付量200g/m2)を用い、この生地の片面に、融点28℃の相転移物質を含有するマイクロカプセル(PCM)40質量%、メチルビニルポリシロキサン(接触冷感材料)10質量%、ポリウレタンバインダ44質量%、消臭剤2質量%、柔軟剤2質量%、防カビ剤2質量%に、適量の水と増粘剤とを加えて形成した混合液を、プリント装置を用いて塗布し、乾燥することにより、冷感材料層を形成した。冷感材料層の塗布面積は60%、塗布量は30g/m2とした。こうして実施例6の冷感生地を得た。
[Example 6]
A knitted jersey fabric (200 g/ m2 ) made of 50% nylon, 45% rayon, and 5% polyurethane fibers was used as the fabric, and a mixture of 40% by mass of microcapsules (PCM) containing a phase transition material with a melting point of 28°C, 10% by mass of methylvinylpolysiloxane (contact cooling material), 44% by mass of polyurethane binder, 2% by mass of deodorant, 2% by mass of fabric softener, and 2% by mass of anti-mold agent, with an appropriate amount of water and thickener was applied to one side of the fabric using a printing device and dried to form a cooling material layer. The application area of the cooling material layer was 60%, and the application amount was 30 g/ m2 . In this way, the cooling fabric of Example 6 was obtained.
この生地も、実施例2と同様な冷感性能を有していた。 This fabric also had the same cooling effect as Example 2.
10、20、30 敷きパット
11 表生地
12 裏生地
13 中わた
14 冷感材料層
15 不織布
10, 20, 30
Claims (3)
前記塗布された混合液を乾燥させて、前記生地に付着した冷感材料層を形成する乾燥工程とを含み、
前記接触冷感材料は、ポリアクリル酸ナトリウム、メチルセルロース、エチルセルロース、セルロース・プロピレン・グラフト・コポリマー、澱粉・アクリル酸・グラフト・コポリマーから選ばれた吸水性樹脂、ジェル状物質、及びシリコーン樹脂から選ばれた少なくとも1種を含有し、
前記有機バインダは、アクリル樹脂、及びポリウレタン樹脂から選ばれた少なくとも1種を含有し、
前記混合液は、前記マイクロカプセルを10~90質量%、前記接触冷感材料を1~50質量%、前記有機バインダを8~89質量%含有することを特徴とする冷感生地の製造方法。 A coating process in which a mixed liquid containing microcapsules containing a phase transition material having a melting point of 20 to 39°C, a cool-to-the-touch material, and an organic binder is applied by screen printing to one or both sides of a fabric made of a woven or nonwoven fabric;
and a drying step of drying the applied mixture to form a cooling sensation material layer attached to the fabric,
the cool-to-the-touch material contains at least one selected from the group consisting of water-absorbent resins selected from sodium polyacrylate, methyl cellulose, ethyl cellulose, cellulose-propylene graft copolymers, and starch-acrylic acid graft copolymers , gel substances, and silicone resins;
The organic binder contains at least one selected from an acrylic resin and a polyurethane resin ,
The mixed liquid contains 10 to 90% by mass of the microcapsules, 1 to 50% by mass of the contact cooling material, and 8 to 89% by mass of the organic binder .
前記ジェル状物質は、キサンタンガム、寒天、ペクチンから選ばれたものである、請求項1記載の冷感生地の製造方法。 The mixture contains 20 to 50 % by mass of the microcapsules, 1 to 20 % by mass of the cool-to-touch material, and 30 to 50 % by mass of the organic binder ;
The method for producing a cooling dough according to claim 1, wherein the gel-like substance is selected from the group consisting of xanthan gum, agar, and pectin .
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