JPWO2018235668A1 - 蓄熱性透湿防水布帛 - Google Patents

Abstract

［要約］［課題］様々な市場ニーズに応えることができ、透湿防水性と蓄熱性を高いレベルで両立できる蓄熱性透湿防水布帛を提供する。［解決手段］蓄熱性透湿防水布帛１０は、第１布帛１１と機能性フィルム１２とが第１接着層１３を介して部分接着されて構成される。そして、前記機能性フィルムが透湿防水性を有し、赤外線吸収剤を含む。好ましくは前記機能性フィルムがポリエステル樹脂からなり、また、好ましくは前記赤外線吸収剤がカーボンブラックである。

Description

本発明は蓄熱性に優れた透湿防水性布帛に関する。

透湿防水性の機能をする布帛は、防水・防風性能を備え雨や風の侵入を防ぎながら、汗などの湿気を外へ逃す機能を兼ね備えている。透湿防水性布帛が寒冷な環境下で使用される場合には、さらに蓄熱性を有することが好ましい。そのような蓄熱性を有する透湿防水布帛として、特許文献１には、透湿防水層が積層された基布と、その透湿防水層側に赤外線吸収剤を練り込んだポリエステル樹脂を含む布帛Ａが積層された透湿防水性布帛が記載されている。また、特許文献２には、基布の片面に透湿防水層が積層され、その透湿防水層の表面に赤外線吸収剤を含むバインダー樹脂が部分的に付着した透湿防水性布帛が記載されている。

特開２０１０−２８００７３号公報 特開２０１２−０９１４１１号公報

しかし、特許文献１に記載された透湿防水性布帛では、赤外線吸収剤を含む布帛Ａを用いるため、布帛の選択肢が限定され、衣服に求められる様々な市場ニーズに応えることが難しいという問題があった。また、特許文献２に記載された透湿防水性布帛では、透湿防水層の表面に赤外線吸収剤を含むバインダー樹脂を部分的に付着させるため、布帛を洗濯したときや布帛が衝撃を受けたときにバインダー樹脂が剥離するおそれがあった。さらに、バインダー樹脂が透湿防水層の一部を覆うので、バインダー樹脂の被覆率を大きくして蓄熱性を高めると透湿性が低下し、両方の性能を高いレベルで両立させることが難しかった。

本発明は上記を考慮してなされたものであり、様々な市場ニーズに応えることができ、透湿防水性と蓄熱性を高いレベルで両立できる蓄熱性透湿防水布帛を提供することを目的とする。

本発明の蓄熱性透湿防水布帛は、第１布帛と機能性フィルムとが第１接着層を介して部分接着されている。そして、前記機能性フィルムが透湿防水性を有し、赤外線吸収剤を含む。

好ましくは、前記機能性フィルムがポリエステル樹脂からなる。また、好ましくは、前記赤外線吸収剤がカーボンブラックである。また、好ましくは、前記第１接着層は、接着剤が面方向に不連続な構造を有する。

好ましくは、前記機能性フィルムの前記第１布帛とは反対側の面に、さらに第２布帛が第２接着層を介して部分接着されている。

本発明の蓄熱性透湿防水布帛では、機能性フィルムとして赤外線吸収剤を含む透湿防水性フィルムを用い、この機能性フィルムを第１布帛と積層する。これにより、第１布帛に関しては、透湿防水性や蓄熱性の有無を考慮することなく所望の機能性・ファッション性等を有するものを選択できるので、市場からの多様なニーズに応えることができる。さらに、機能性フィルムを第１布帛と第２布帛とで挟む場合には、第１布帛および第２布帛の選択肢が広がり、多様なニーズに応えることができる。また、機能性フィルムが蓄熱性および透湿防水性を兼ね備えるので、両方の性能を高いレベルで両立できる。

第１実施形態の蓄熱性透湿防水布帛の積層構造を示す模式図である。 第２実施形態の蓄熱性透湿防水布帛の積層構造を示す模式図である。 実施例３および比較例の透湿性布帛の蓄熱性評価試験結果である。

本発明の蓄熱性透湿防水布帛の第１実施形態を図１に基づいて説明する。

図１において、本実施形態の蓄熱性透湿防水布帛１０は、第１布帛１１と機能性フィルム１２が第１接着層１３を介して部分的に接着されている。機能性フィルムは透湿防水性を有し、赤外線吸収剤を含む。

第１布帛１１の材質および構造は特に限定されず、例えば、セルロース、ナイロン、レーヨン、ポリエステルの織物、編物、不織布、またはこれらの積層体を用いることができる。好ましくは、ポリエステル繊維を用いた布帛を第１布帛として用いる。リサイクル繊維を用いることにより環境負荷を低減できるからである。

機能性フィルム１２としては、各種の透湿防水性フィルム中に赤外線吸収剤を練り込んだものを用いることができる。

機能性フィルム１２に透湿防水性を付与するには、各種公知の材質、構造を用いることができる。例えば、機能性フィルムをポリエステルやポリウレタンからなる多孔質または無孔質フィルムとすることができる。多孔質透湿防水性フィルムは、その孔の大きさを適切に調整することにより、水を通さず水蒸気を通す。無孔質透湿防水性フィルムは吸湿性物質を含有することで親水性となり、水を通さず水蒸気を通す。好ましくは、ポリエステル樹脂からなる無孔質フィルムを用いる。ポリエステル樹脂を用いる利点は、耐久性に優れ、また蓄熱性透湿防水布帛１０を使用した後のリサイクルが容易になることである。無孔質フィルム構造を用いる利点は、孔のつまりによる透湿性低下の心配がないことである。

赤外線吸収剤としては、赤外線、特に波長が７００ｎｍ〜２μｍの赤外線を吸収する物質を用いることができる。赤外線吸収剤としては、例えば金属酸化物の微粒子、カーボンブラック、有機化合物の赤外線吸収色素などを用いることができる。好ましくはカーボンブラックを用いる。赤外線吸収性能に優れるからである。

赤外線吸収剤の配合量は、透湿防水性フィルムを構成する樹脂１００重量部に対して、好ましくは０．２重量部以上であり、より好ましくは０．４重量部以上である。赤外線吸収剤の配合量が少なすぎると、十分な蓄熱性が得られないからである。一方 赤外線吸収剤の配合量は、樹脂１００重量部に対して、好ましくは２重量部以下であり、より好ましくは１．２重量部以下である。赤外線吸収剤の配合量が多すぎると、透湿性が低下したり、フィルム強度が低下するからである。

機能性フィルム１２の厚さは、好ましくは１０μｍ以上である。フィルムが薄すぎると強度が小さく、破断しやすいからである。一方、機能性フィルムの厚さは、好ましくは３０μｍ以下である。フィルムが厚すぎると透湿性が低下するからである。

第１接着層１３は、第１布帛１１と機能性フィルム１２の間に部分的に存在する接着剤１４によって構成される。第１布帛と機能性フィルムは、この接着剤１４によって部分的に接着される。

接着剤１４としては、ポリエステル樹脂系、ポリウレタン樹脂系などの接着剤を用いることができる。好ましくは、ポリエステル樹脂系の接着剤を用いる。蓄熱性透湿防水布帛１０を使用した後のリサイクルが容易になるからである。また、第１布帛１１や機能性フィルム１２としてポリエステル系のものを用いる場合に接着性が良いからである。

第１接着層１３の構造は、第１布帛１１と機能性フィルム１２の間に接着剤１４が部分的に存在していれば特に限定されない。第１接着層の構造は、例えば、ドット状や線状の接着剤が互いに離間して散在する構造、線状の接着剤が交差して網目状となった構造とすることができる。好ましくは、第１接着層は接着剤が面方向に不連続な構造とする。例えば、ドット状や線状の接着剤が散在する構造とする。より好ましくは、第１接着層はドット状の接着剤が点在する構造とする。第１布帛の風合いや伸縮回復性が損なわれ難いからである。

第１接着層１３の接着面積率を、接着剤１４が第１布帛１１または機能性フィルム１２面において存在する面積の割合と定義する。この接着面積率は、好ましくは１％以上、より好ましくは２％以上、さらに好ましくは４％以上である。接着面積率が小さすぎると、接着強度が低下して第１布帛と機能性フィルムが剥離し易くなるからである。一方、接着面積率は、好ましくは７０％以下、より好ましくは５０％以下、さらに好ましくは３０％以下である。接着剤が機能性フィルム面を覆った部分では湿気が通過できないので、接着面積率が大きすぎると透湿性が低下するからである。また、接着面積率が大きすぎると、蓄熱性透湿防水布帛１０の柔軟性が損なわれるからである。

第１接着層１３がドット状の接着剤１４が点在する構造を有する場合、好ましくは、各ドットの直径は０．１〜３ｍｍであり、ドットの密度は０．０５〜２個／ｍｍ^２である。これにより、蓄熱性透湿防水布帛１０の動きが過度に拘束されず、第１布帛の風合いの悪化を回避することができる。

本実施形態の蓄熱性透湿防水布帛１０は、それぞれ公知の方法を組み合わせることによって製造できる。製造方法の一例は次のとおりである。

第１布帛１１として、所望の機能性・ファッション性を有する布帛を準備する。透湿防水性フィルムの原料樹脂に赤外線吸収剤を混合し、溶融・混練し、Ｔダイ等から押し出してフィルム化し、必要に応じて延伸処理・熱固定処理を行って、機能性フィルム１２を製造する。機能性フィルム１２の表面に接着剤を部分的に塗工する。例えば、ディスパージョンドット塗布法、パウダードット塗布法、ダブルドット塗布法等により接着剤をドット状に付着させたり、所定のパターンに彫刻されたロールを用いて接着剤を塗工する。機能性フィルムの接着剤が塗工された面に第１布帛を重ねて、接着、積層する。

本実施形態の蓄熱性透湿防水布帛１０は、第１布帛１１を表地としてそのまま使用したり、機能性フィルム１２側に他の生地を積層して使用することができる。

本発明の蓄熱性透湿防水布帛の第２実施形態を図２に基づいて説明する。

図２において、本実施形態の蓄熱性透湿防水布帛２０は、第１布帛１１と機能性フィルム１２と第１接着層１３からなる上記第１実施形態の蓄熱性透湿防水布帛１０に加えて、機能性フィルム１２の第１布帛１１とは反対側の面に、第２布帛２１が第２接着層２３を介して部分接着されている。

第１布帛１１、機能性フィルム１２および第１接着層１３は上記第１実施形態と同じである。

第２布帛２１の材質および構造は特に限定されず、例えば、セルロース、ナイロン、レーヨン、ポリエステルの織物、編物、不織布、またはこれらの積層体を用いることができる。好ましくは、ポリエステル繊維を用いた布帛を、第２布帛として用いる。リサイクル繊維を用いることにより環境負荷を低減できるからである。第２布帛は第１布帛１１と同じであっても異なっていてもよい。

第２接着層２３は、第２布帛２１と機能性フィルム１２の間に部分的に存在する接着剤２４によって構成される。第１布帛と機能性フィルムは、この接着剤２４によって部分的に接着される。第２接着層は第１接着層１３と同様の接着剤を用いて、同様の構造とすることができる。

上記第１実施形態の蓄熱性透湿防水布帛を作製して評価した。

第１布帛として、ナイロン８４％、ポリウレタン１６％、目付１０８ｇ／ｍ^２、２ｗａｙストレッチの織物生地を用いた。ブチレン−ポリ（アルキレンエーテル）フタレートからなるポリエステルポリエーテルエラストマー（デュポン社、商品名「ハイトレル」）１００重量部に対して、カーボンブラック０．５重量部または１重量部を混合して、溶融・混練し、Ｔダイより２３０℃で押し出して、厚さ２０μｍまたは１５μｍの機能性フィルムを作製した。機能性フィルムの表面に、共重合ポリエステルホットメルト樹脂接着剤（アトフィナ社、商品名「プラサーム」）を、ディスパージョンドット塗布法によって、ロータリースクリーンを用いドット状に配置して接着層とした。ドットの直径は０．８〜１．３ｍｍ、密度は０．０８〜０．３１個／ｍｍ^２であった。接着層の上に第１布帛を重ね、ホットプレスを用いて１４０℃、７Ｎ／ｃｍ^２で１０秒間熱圧着して、実施例１〜４の蓄熱性透湿防水布帛を作製した。

比較のために、上記ポリエステルポリエーテルエラストマーにカーボンブラックを配合しないで厚さ２０μｍの機能性フィルムを作製し、それ以外は上記実施例と同じ方法で比較例の透湿防水性布帛を作製した。

表１に実施例１〜４および比較例の布帛の製造条件を示す。

実施例１および３の布帛に使用した機能性フィルムの透湿性および耐水性をＪＩＳ Ｌ１０９９「繊維製品の透湿度試験方法」のＡ−１法（塩化カルシウム法）、Ｂ−１法（酢酸カリウム法）、およびＪＩＳ Ｌ１０９２「繊維製品の防水性試験方法」のＢ法（ＪＩＳ Ｋ６４０４−７の目皿使用）により測定した。表２に結果を示す。実施例１および３の機能性フィルムは、いずれも比較例の機能性フィルムと同等の透湿性を有することが確認できた。また、耐水度に関しては、実施例１および３の機能性フィルムは比較例の機能性フィルムより劣るものの、実用上十分な性能を有することが確認できた。

実施例１〜４および比較例の布帛に使用した機能性フィルムに疑似太陽光を照射してフィルムの温度上昇を測定した。照射は、フィルムから６０ｃｍの距離からレフランプを用い、フィルム表面での照度が１０万ルクスとなるようにして行った。フィルム表面（照射面）および裏面（照射面と反対側の面）に熱電対を貼り付けて温度を測定した。フィルムの温度は、照射開始後３０〜４０秒間で上昇し、その後は５分間の測定を通じてほぼ一定で推移した。表３に、フィルム表面および裏面温度の照射開始後１〜２分間の平均を示す。実施例１〜４の機能性フィルムはいずれも比較例の機能性フィルムより温度上昇が大きく、カーボンブラック添加の効果が確認できた。

次に実施例３と比較例の布帛について、一般財団法人ボーケン品質評価機構が定めた光吸収保温性試験（ボーケン規格ＢＱＥ Ａ０３６）を参考に、試験条件を一部変更して評価した。１５ｃｍ×１５ｃｍの試験片に、６０ｃｍの距離からレフランプにより、第１布帛側から疑似太陽光を照射した。試験片表面（第１布帛側）での照度を上記ボーケン規格に合わせて２３０００ルクスにして、試験片裏面（機能性フィルム側）中央部に熱電対を取り付け、擬似太陽光を約１０分間照射した後ランプを消灯したときの温度変化を測定した。図３に結果を示す。ランプ消灯後１分経過時点での温度は、実施例３では３７．５℃、比較例では３５．１℃と、両者には２．４℃の差があった。この結果から実施例３の布帛が蓄熱性を有することが確認できた。

本発明の蓄熱性透湿防水布帛は、通常の布帛と同様に裁断、縫製等して用いることができる。本発明の蓄熱性透湿防水布帛は、スポーツウェア、アウトドアウェア、レインコート、コート、紳士衣服、婦人衣服、作業衣、防護服等の被服の他、人工皮革、履物、鞄、カーテン、テント、寝袋、防水シート等の用途に利用できる。

１０ 第１実施形態の蓄熱性透湿防水布帛
１１ 第１布帛
１２ 機能性フィルム
１３ 第１接着層
１４ 接着剤
２０ 第２実施形態の蓄熱性透湿防水布帛
２１ 第２布帛
２３ 第２接着層
２４ 接着剤

Claims (5)

1. 第１布帛と機能性フィルムとが第１接着層を介して部分接着され、
   前記機能性フィルムが透湿防水性を有し、赤外線吸収剤を含む、
   蓄熱性透湿防水布帛。
2. 前記機能性フィルムがポリエステル樹脂からなる、
   請求項１に記載の蓄熱性透湿防水布帛。
3. 前記赤外線吸収剤がカーボンブラックである、
   請求項１または２に記載の蓄熱性透湿防水布帛。
4. 前記第１接着層は、接着剤が面方向に不連続な構造を有する、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄熱性透湿防水布帛。
5. 前記機能性フィルムの前記第１布帛とは反対側の面に、さらに第２布帛が第２接着層を介して部分接着された、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の蓄熱性透湿防水布帛。

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