JPH02234980A

JPH02234980A - 積層布帛

Info

Publication number: JPH02234980A
Application number: JP1057192A
Authority: JP
Inventors: Masaru Haruta; 勝春田; Junko Tsuda; 津田　順子; Koichi Nishizakura; 西桜　光一
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1989-03-08
Filing date: 1989-03-08
Publication date: 1990-09-18
Anticipated expiration: 2011-11-06
Also published as: JP2551137B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は積層布帛に関する。さらに詳細には、環境温度
に応じた温度調節機能を有する積層布帛に関する。

（従来の技術）従来、保温効果を高めるためには、布帛を厚くする、通
気量を小さ《する、熱伝導の小さい空気の層を設ける、
空気の対流を防止するために空気層を繊維により細分化
するなどの手段がとられている。この他、外部への熱放
射を抑制するために、たとえば、金属蒸着膜を有する布
帛が用いられている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、これらはいずれも一方的に保温すること
を目的とするものであって、一定温度に達してそれ以上
に保温することを必要としない場合においても、たとえ
ば衣服を脱がないかぎり保温効果を調節することはでき
なかった。

本発明の目的は、必要な時にのみ積極的に太陽光を吸収
し、所定温度以上に達すると太陽光の吸収を抑制する温
度調節機能を有する積層布帛を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明は、上記目的を達成するために次の（ａ）〜（ｄ
）のいずれかの構成を有する。すなわち、（！）ポリウ
レタン皮膜と基布とからなる積層布帛において、一定温
度より低温では濃色、高温では淡色を呈する感熱可逆変
色性インキをポリウレタン皮膜に含有することを特徴と
する積層布帛、または、（ｂ）　ポリウレタン皮膜とポリウレタン中間層と基布
とからなる積層布帛において、一定温度より低温では濃
色、高温では淡色を呈する感熱可逆変色性インキをポリ
ウレタン皮膜および／またはポリウレタン中間層に含有
することを特徴とする積層布帛、または、（Ｃ）ポリウレタン皮膜と基布とからなる積層布帛もし
くはポリウレタン皮膜とポリウレタン中間層と基布とか
らなる積層布帛において、一定温度より低温では濃色、
高温では淡色を呈する感熱可逆変色性インキをポリウレ
タン皮膜および／またはポリウレタン中間層に含有し、
基布の透過光強度がＩＯＸ１０−２％以上であり、０．
０１〜１０ｗｔ％の太陽光吸収剤をポリウレタン皮膜お
よび／またはポリウレタン中間層に含有することを特徴
とする積層布帛、または、（ｄ）上記（ａ）〜（ｅ）のいずれかの積層布帛におい
て、透湿度が３０００ｇ／ｇ・２４ｈｒ以上、耐水度が
１０００ｍｍ水柱以上であることを特徴とする積層布帛
である。

本発明において基布の形態としては、織物，編物，不織
布のいずれでも良い。

本発明に用いる基布の素材には、特に制限はない。

本発明の積層布帛は、ポリウレタン皮膜および／または
ポリウレタン中間層に、一定温度より低温では濃色を、
高温では淡色を呈する感熱可逆変色性インキを含有しな
ければならない。

ここで、濃色とは、可視光吸収効果の高い色を意味し、
たとえば、黒，濃灰，濃紺，青，赤，濃緑などが挙げら
れる。

また、淡色とは、可視光吸収効果の低い色を意味し、た
とえば、白，ベージュ，クリームなどの色が挙げられる
。

この構成とするこ．とによって、一定温度より低温では
光の吸収効率を高め、逆に、一定温度より高い温度では
光の吸収効率を低くすることができる。換言すれば、環
境温度に応じて温度調節機能を付与することができるの
である。

この場合において、感熱可逆変色性インキとしては、例
えば、電子供与性呈色有機化合物，発色剤，消色剤の３
成分がマイクロカプセルに内包された従来公知のものを
用いることができる。

電子供与性呈色有機化合物としては、例えば、クリス゛
タルバイオレットに代表されるトリフエニルメタン系の
塩基性染料などが挙げられる。

発色剤としては、例えば、フェノール類，トリアゾール
類，チオ尿素類など電子受容性物質が挙げられる。

消色剤としては、例えば、アルコール類，酸アミド類、
エーテル類，エステル類など、所定温度以上で発色剤と
の親和性が急増し、電子供与性呈色有機化合物の発色を
阻止しうるちのが挙げられる。

上記保温力調節機能を有効に発揮させるために、基布の
色は白色やベージュ，クリームなどの淡色が好ましく用
いられる。

本発明においてポリウレタン皮膜は、無孔質膜でも微多
孔質膜でも良い。

無孔質のポリウレタン皮膜とする場合には、例えば、ア
ジビン酸と１．４−ブタンジオールとを反応させて得ら
れる脂肪族ポリエステルの両末端に、ヘキサメチレンジ
イソシアネートなどの脂肪族多価イソシアネートを付加
し、さらにこれにヘキサメチレンジアミンなどの脂肪族
多価アミンを徐々に加えて得られる脂肪族ポリウレタン
樹脂と、該脂肪族ポリウレタン樹脂と相溶性を有し、水
には不溶であって親水性を有する樹脂を混合した樹脂と
の溶液から形成することができる。

微多孔質のポリウレタン皮膜とする場合には、基布にポ
リウレタン重合体の極性有機溶剤溶液を塗布し、次いで
水溶液中に浸漬してポリウレタン微多孔質皮膜を形成す
るいわゆる湿式法、あるいは、油中水型のポリウレタン
重合体を溶剤溶液とし、その中に水を分散させた水分散
型ポリウレタン溶液を基布に塗布し、次いで、乾熱処理
してポリウレタン微多孔質皮膜を形成するいわゆる乾式
法のいずれの方法によっても形成することができる。

本発明の積層布帛のポリウレタン皮膜の厚さは、該ポリ
ウレタン皮膜が保護層としての機能を有する観点から、
５〜３０μｍの範囲が好ましい。

なお、後述する太陽光吸収剤，遠赤外線放射性セラミッ
ク粉末などを添加する場合には、上記ポリウレタン溶液
中に分散あるいは混合させる。

本発明においてポリウレタン中間層の素材は、上記のポ
リウレタン皮膜を基布と接着するための接着層としても
機能するため、ポリウレタン皮膜と同素材のポリウレタ
ンが用いられる。

また、本発明の積層布帛の透湿性や柔軟性を一定水準以
上に保つ観点から、ポリウレタン中間層は不連続層であ
ることが好ましい。不連続層とは、要は、積層布帛の透
湿性および柔軟性を損わない程度に不連続な層であれば
よく、たとえば、孔を規則性を持たせて配置したり、縞
状，水玉模様状．格子状，網目状，市松模様状に配置す
るなどが好ましい。

このような不連続なポリウレタン中間層は、たとえばグ
ラビアコーティングで形成することができる。

本発明の積層布帛を形成するポリウレタン皮膜および／
またはポリウレタン中間層には、太陽光吸収剤を含有さ
せることも好ましく行なわれる。

太陽光吸収剤を含有させる場合には、太陽光線を積極的
に吸収、利用することができる。

本発明において太陽光吸収剤を用いる場合には、積層布
帛の風合を粗硬とせず、また、高温領域における感熱可
逆変色性インキの保温抑制機能を十分に発揮せしめるた
めに、ポリウレタン皮膜および／またはポリウレタン中
間層中の含有率を０．０１〜１０ｗ１％とすることが好
ましい。０．０５〜５ｗｆ％とするのがより好ましく、
０．１〜ｌｗｌ％とするのが特に好ましい。

太陽光吸収剤としては、太陽光のうちでも特に可視光を
効率良く吸収する金属系酸化物や金属系炭化物が好まし
い。金属系酸化物としては、たとえば、Ｃｒ，　Ｆｅ，
　Ｍｎ，　Ｃｕの酸化物、また、金属系炭化物としては
、たとえば、Ｓｉ，ｚｒの炭化物が好ましく用いられる
。

本発明において、太陽光を遮断することなく基布に覆わ
れた内部の温度上昇効果を達成する観点から、基布の透
過光強度は１０×１０−２％以上であることが好ましい
。

本発明において基布の透過光強度とは、自動変角光度計
を用いて、後述の実施例の項に記載のように測定した、
試料を透過する光の強度をいう。

このように高い透過光強度とするためには、基布の繊維
素材はできるだけ透明性の高いもの、例えば、単糸数が
少なく、酸化チタンなどの添加物が少ないスーパーブラ
イト糸やブライト糸、セミダル糸が好ましい。また、基
布の厚さは０．　５ｍｍ以下とすることが好ましい。さ
らに、クロスカバーファクターは０．８５以下と実用範
囲でできるだけ粗くすることが好ましい。

上記クロス力バーファクターとは、次式により算出した
値をいう。

Ｋｃ＝Ｋ，　＋　Ｋ２−　Ｋ，　Ｘ　　Ｋ２ここで、Ｋｃ：クロスカバーファクターＫ１：経糸直径／隣接経糸の中心間距離Ｋ２：緯糸直径
／隣接緯糸の中心間距離本発明の積層布帛を形成するポ
リウレタン皮膜および／またはポリウレタン中間層には
、必要に応じて紫外線吸収剤，遠赤外線放射性セラミッ
ク粉末などの添加剤を含有させることも好ましく行なわ
れる。紫外線吸収剤を含有させる場合には、紫外線をも
むだなく吸収、利用することができ、また、遠赤外線放
射性セラミック粉末を含有させる場合には、吸収した太
陽光を遠赤外線に変換して人体に放射することができる
ので好ましい。

紫外線吸収剤を含有させる場合には、積層布帛の風合を
粗硬としないために、ポリウレタン皮膜および／または
ポリウレタン中間層中の含有率を３Ｑｖｌ％以下とする
ことが好ましい。

紫外線吸収剤としては、それ自身が光分解や光酸化しに
くく、紫外線を吸収し、該紫外線を効率良く熱エネルギ
ーに変換するものが好ましい。たとえば、ベンゾフエノ
ン系紫外線吸収剤，トリアゾール系紫外線吸収剤，サリ
チル酸誘導体系紫外線吸収剤，アクリ口ニトリル誘導体
系紫外線吸収剤，蛍光白色染料，亜鉛華，酸化チタンな
どが挙げられる。蛍光白色染料の例としては、ジチアミ
ノスチルベンジスルホン酸誘導体，イミダゾール誘導体
，クマリン誘導体などが挙げられる。

遠赤外線放射性を有するセラミック粉末を含有させる場
合には、積層布帛の風合を粗硬としないために、ポリウ
レタン皮膜および／またはポリウレタン中間層中の含有
率を６０ｗ１％以下とすることが好ましい。

遠赤外線放射性を有するセラミック粉末としては、人体
の体温程度の温度において、波長３μｍ以上なかでも波
長１０μｍ前後の遠赤外線を効率良く放射することから
、ｌｔｏ２，　Ｓｉｏ！，　　ＡＱ２Ｑ３などの粉末が
好ましく用いられる。

遠赤外線放射性を有するセラミック粉末を含有させる場
合、基布の厚さは、基布を最外層として用いたときに、
最内層のポリウレタン被膜に比較して遠赤外線を透過し
にくく、また、ポリウレタン被膜側から遠赤外線を選択
的に内部に放射させる観点および軽量性，強度，透湿性
の観点から、ポリウレタン被膜の厚さより大きいことが
好ましい。１００　〜ｌＯ００μｍ　（０．　１　〜１
　ｍｍ）であればさらに好ましい。

本発明の積層布帛の透湿度は、衣料としたときの着用時
の蒸れを考慮すれば、３０００ｇ／ｒｒ？−２４ｈｒ以
上であることが好ましい。

本発明の積層布帛は、衣料として雨中で長時間着用する
場合を考慮すれば、１０００ｍｍ水柱以上の耐水度を有
することが好ましい。

［実施例］以下、実施例によりさらに詳細に説明する。

なお、本発明の積層布帛の諸物性は以下の方法により測
定した。

［透過光強度］自動変角光度計ＧＰ−ＩＲ型（（株）村上色彩技術研究
所製）を用い次の条件にて光源からの光を試料が遮断す
るように設置し、試料を透過する光の強さ（％）を測定
した。

光源と受光機の角度：　　１８０’ 光源：透明バルブ入りタングステンコイル電球ニュートラルフィルタ：　ＮＤ−１使用スケール：試料
のない場合（空気）を１００％とした。

［透湿度］ＪＩＳ　Ｌ　１０９９　（Ａ−　１法）によった。

［耐水度］ＪＩＳ　Ｌ　１０９２　（Ａ法．Ｂ法）によった。

Ａ法（低水圧法）で測定できないほど耐水度の高いもの
については、Ｂ法（高水圧法）によった。

［洗濯］，ＪＩＳ　ｌ　０８４４　（Ｃ−Ｉ　Ｓ法）によった。

〈実施例１〉経糸として７０ｄ−＋２ｆのナイロンフィラメントセミ
ダル糸、緯糸として１４０ｄ−３４１のナイロンフィラ
メントセミダル糸を用い、経糸仕上密度１３９本／ｉｎ
ｃｈ，緯糸仕上密度１０３本／ｉｎｃｈになるように製
織、白色に染色仕上した、透過光強度２０’Ｘ１０−２
％のナイロンタフタに弗素系撥水剤溶液を処理し、乾燥
、熱処理した。弗素系撥水剤の織物に対する付着量は０
．０４ｗｊ％であった。

該織物の片面に、１１℃以下で黒色，１９℃以上で白色
に変色する感熱可逆変色性インキＳＬ−１５／＃Ａ−１
２　（松井色素■製）３００部、ポリウレタン系エマル
ジョンのスーパーフレックス（第一工業製薬■製）３０
部、メラミン系架橋剤のスミテックスＭ−３（住友化学
■製）６部およびスミテツクスキャタライザ−０．１部
からなる水分散液をロータリースクリーンプリントにて
ドット状に目付４０ｇ／％　（湿潤状態）で塗布した後
、乾燥し、ポリウレタン中間層を形成した。

別途、ポリエステル系ポリウレタンエラストマー１５重
量部、弗素系撥水剤０．４重量部、トリメチロールプロ
パン／ヘキサメチレンジイソシアネート（モル比１：３
）付加物１重量部、ポリプロピレングリコール・ポリエ
チレングリコールブロック重合体（非イオン界面活性剤
）５重量部、粒径０．５〜２μｍのＣｒＯ２粉末０．５
重量部，粒径０．５〜２μｍのＣｕＯ粉末０．５重量部
，粒径０．１　〜０．３μｍのＺｒＯ２粉末０．５重量
部およびトリアゾール系紫外線吸収剤チヌビンーＰ（チ
バ・ガイギ−社製，登録商標）粉末０．５重量部をジメ
チルホルムアミド７４．１重量部に溶解して塗料液を調
整した。

この塗料液を、上記織物のポリウレタン中間層の上に、
リバースコーターを用いて３００ｇ／ｒｄ（湿潤時）と
なるように全面に塗布し、次いで３０℃に保ったジメチ
ルホルムアミドの１０％水溶液中に５分間浸漬してゲル
化させた後、８０℃で３０分間水洗、１００℃で熱風乾
燥後、１４０℃で３分間熱処理を行なった。

熱処理後のコーティング布帛を弗素系撥水剤のトリクレ
ンｌｗｔ％溶液中に浸漬し、マングルで絞り率７０％に
均一に絞った後、ヒートセッターを用いて１５０℃で３
０秒間熱処理することにより、透湿度が５５００ｇ／ｒ
ｒ？　・２４ｈｒ，耐水度が１６００ｍｍ水柱である、
基布上にポリウレタン中間層とポリウレタン皮膜の３層
からなる積層布帛を得た。

この積層布帛は１１℃以下で白地にドット状の黒色を呈
し、１９℃以上で全面に白色を呈するものであった。

〈実施例２〉実施例１において、ポリウレタン皮膜を形成するための
塗料液中にＣｒＯ２粉末，　ＣｕＯ粉末，ＺｒＯ２粉末
，紫外線吸収剤チヌビンーＰ（チバ・ガイギ社製．登録
商標）を含有させない他は実施例１と全く同様にして、
透湿度が４０００ｇ／ｍ・２４ｈｒ，耐水度が１６００
ｍ＋ｎ水柱である、基布とポリウレタン中間層とポリウ
レタン皮膜の３層からなる積層布帛を得た。

く実施例３〉実施例１において、ポリウレタン皮膜を形成するための
塗料液中にＣｒｏ２粉末，　ＣｕＯ粉末，紫外線吸収剤
チヌビンーＰ（チバ会ガイギー社製，登録商標）を含有
させない他は実施例１と全く同様にして、透湿度が４０
００ｇ／ｎ｛　＊　２４ｈｒ，耐水度が１６００ｍｍ水
柱である、基布とポリウレタン中間層とポリウレタン皮
膜の３層からなる積層布帛を得た。

〈実施例４〉実施例１において、ポリウレタン皮膜を形成するための
塗料液中にＺｒＯ２粉末，紫外線吸収剤チヌビンーＰ（
チバ・ガイギ−社製，登録商標）を含有させない他は実
施例１と全《同様にして、透湿度が４０００ｇ／ｍ２　
＠　２４ｈｒ，耐水度が１６００ｍｍ水柱である、基布
とポリウレタン中間層とポリウレタン皮膜の３層からな
る積層布帛を得た。

く実施例５〉実施例１において、ポリウレタン皮膜を形成するための
塗料液中にＣｒＯ２粉末，　ＣｕＯ粉末，　ｌｒｏ２粉
末を含有させない他は実施例１と全《同様にして、透湿
度が４０００ｇ／ｒｒ？　・２４ｈｒ，耐水度が１６０
０ｍｍ水柱である、基布とポリウレタン中間層とポリウ
レタン皮膜の３層からなる積層布帛を得た。

く実施例６〉実施例１で用いた撥水処理ナイロンタフタの片面に、１
１℃以下で黒色，１９℃以上で白色に変色する感熱可逆
変色性インキＳＬ−１５／＃Ａ−１２　　（松井色素■
製）３００部、ポリウレタン系エマルジョンのスーパー
フレックス（第一工業製薬■製）３０部、メラミン系架
橋剤のスミテツクスＭ−３（住友化学■製）６部、スミ
テックスキャタライザ−０．１部、粒径０．５〜２μｍ
のＣｒｏ２粉末０．５重量部、粒径０．５〜２μｍのＣ
ｕＯ粉末０．５重量部および粒径０．１　〜０．３μｍ
のＺｒＯ２粉末０．５重量部からなる水分散液をリバー
スコーターを用いて全面に目付３００ｇ／ｒｔ？（湿潤
時）となるように塗布した後、乾燥し、ポリウレタン皮
膜を形成し、基布とポリウレタン皮膜の２層からなる積
層布帛を得た。

く実施例７〉実施例６において、ポリウレタン皮膜を形成するための
水分散液中にＣｒＯａ粉末，　ＣｕＯ粉末．ＺｒＯ２粉
末を含有させない他は実施例６と全く同様にして、基布
とポリウレタン皮膜の２層からなる積層布帛を得た。

〈実施例８〉実施例６において、ポリウレタン皮膜を形成するための
水分散液中にＣｒｏ！粉末，　ＣｕＯ粉末を含有させな
い他は実施例６と全く同様にして、基布とポリウレタン
皮膜の２層からなる積層布帛を得た。

〈実施例９〉実施例６において、ポリウレタン皮膜を形成するための
水分散液中にＺｒＯ２粉末を含有させない他は実施例６
と全く同様にして、基布とポリウレタン皮膜の２層から
なる積層布帛を得た。

く比較例１〉実施例１において、ポリウレタン中間層を形成しない他
は実施例１と全く同様にして、透湿度が４０００ｇ／ｒ
ｒ？　・２４ｈｔ，耐水度が１６００ｍｍ水柱である、
基布とポリウレタン皮膜の２層からなる積層布帛を得た
。

く比較例２〉実施例６において、感熱可逆変色性インキを含有させな
い他は実施例６と全く同様にして、基布とポリウレタン
皮膜の２層からなる積層布帛を得た。

〈実施例１０〉実施例１〜９、比較例１〜２で得られた積層布帛の基布
側を、人工太陽光線に暴露して布帛裏面の温度を熱電対
で測定した。

暴露条件は、人工太陽光線の照射強度は　６５０ｋｃａ
ｌ／ｎｆ　＊　Ｈｒ，環境条件は５°Ｃ，湿度６０％Ｒ
，　Ｈ，とした。

本発明において、人工太陽光線とは、色温度５０００″
Ｋの陽光ランプ（東芝（株）製）から発せられる光線を
いい、太陽光線にエネルギー分布が近似している。

温度を表１に示す。

表　　１表１に示すように、実施例１及び６で得た本発明の積層
布帛は、比較例１〜２の積層布帛に比べ、照射２分後の
布帛裏面温度が１〜１．５℃高かった。

また、照射３０分後の布帛裏面温度を比較すると、比較
例１では実施例１に比べｏ：３℃高く、比較例２では実
施例６に比べ０．５℃高く、必要以上に温度が上昇して
いた。

実施例１〜９の積層布帛はいずれも１１℃以下において
はドット状にあるいは全面に黒色を呈し、１９℃以上に
おいては白色を呈するので、布帛裏面温度が適温に保た
れ、環境温度に応じた保温力調節機能を発揮していた。

なお、本発明の積層布帛は、耐洗濯性が良好であり、洗
濯５回後も諸物性はほとんど変化せず、また、風合や外
観上の変化もながった。

（発明の効果）本発明の積層布帛は、環境温度に応じた温度調節機能を
付与することができるので、冬季の屋外スポーツ衣料素
材として理想的な素材であるほか、例えば、温度上昇防
止自動車シートカバーや、晴天時には白地の日傘として
雨天時には黒地の雨傘として晴雨両用の傘地などを提供
することもてきる。

４．

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は本発明の積層布帛の模式的断面図である。図中、：積層布帛２：ポリウレタン中間層：ポリウレタン皮膜二基布

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポリウレタン皮膜と基布とからなる積層布帛にお
いて、一定温度より低温では濃色、高温では淡色を呈す
る感熱可逆変色性インキをポリウレタン皮膜に含有する
ことを特徴とする積層布帛。
（２）ポリウレタン皮膜とポリウレタン中間層と基布と
からなる積層布帛において、一定温度より低温では濃色
、高温では淡色を呈する感熱可逆変色性インキをポリウ
レタン皮膜および／またはポリウレタン中間層に含有す
ることを特徴とする積層布帛。
（３）基布の透過光強度が１０×１０＾−＾２％以上で
あり、０．０１〜１０ｗｔ％の太陽光吸収剤をポリウレ
タン皮膜および／またはポリウレタン中間層に含有する
ことを特徴とする請求項（１）または（２）記載の積層
布帛。
（４）透湿度が３０００ｇ／ｍ＾２・２４ｈｒ以上、耐
水度が１０００ｍｍ水柱以上であることを特徴とする請
求項（１）、（２）または（３）記載の積層布帛。