JP2017200729A - 複合生地およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】有機溶媒残留の問題を解決することができる有機溶媒無残留の複合生地を提供する。【解決手段】薄膜層と、融点が前記薄膜層の融点より高い布層とを提供するステップと、前記布層を前記薄膜層に当接させることにより、積層部材を形成させるステップと前記薄膜層の融点より高いか等しく、前記布層の融点より低い予熱温度で前記積層部材を加熱してから、前記薄膜層の融点より高いか等しく、前記布層の融点より低いと共に、前記予熱温度より高い熱プレス温度、および0.1kg/cm2ないし100kg/cm2である熱プレス圧力で該積層部材を加熱すると共に、該積層部材をプレスすることにより、プレス部材を得るステップと、前記プレス部材を冷却させることにより、複合生地得るステップとを有することを特徴とする。【選択図】図3

Description

本発明は、生地の作製の表面処理方法に関し、特に布層と薄膜層とを複合させる方法および該方法よりなる製品に関する。
紡績産業の技術の進歩に伴い、例えば、(1)塗布加工技術、または、(2)薄膜加工技術など、生地の強度、耐水性及びその他の効果を向上させるための、生地の表面処理におけるポリマーを用いる技術が適用可能になった。
図6及び図7に示すように、前記塗布加工技術は、タンク80に充填された、ポリマーを有機溶媒に溶解させてなるポリマー塗布溶液70を、塗布ホイール91を介して、搬送ホイール90で搬送される生地51に塗布する。前記ポリマー塗布溶液70の有機溶媒が揮発すると、該生地51と、前記生地51の表面を被覆する、前記ポリマー塗布溶液70が熟成してなるポリマー層71とからなる塗布加工された生地50(図7参照)を獲得することができる。
図8及び図9に示すように、薄膜加工技術は、ポリマーを有機溶媒に溶解させてなる熱着ボンド溶液62を、該生地61の表面に点在させるように塗布してから、薄膜63を該熱着ボンド溶液62を塗布された該生地61の表面を加熱、加圧することにより、前記生地61と、該生地61に塗布された熱着ボンド溶液62よりなる熱着ボンド層64と、前記薄膜63とからなる積層生地60(図9参照)を作製するものである。
しかしながら、上記の従来の技術には、以下のような問題がある。
前記塗布加工された生地50において、該ポリマー層71は該生地51の表面(図7参照)のみしか被覆していない結果、有効に該塗布加工された生地50の強度を向上させることができなかった。また、工程中有機溶媒が使用されたので、該有機溶媒を揮発させ、または熟成させるステップを工程に組み込まなくてはならないことから、工程時間が長くなってしまう。なお、該塗布加工された生地50に残留する一部の有機溶媒は、使用者の健康や環境に対する悪影響を齎す一因になってしまう。
また、前記薄膜加工技術において、該積層生地60を製造する工程では、該熱着ボンド溶液62を溶解させるための有機溶媒は、該積層生地60に残留することがあり、使用者の健康や環境に対する悪影響を齎す一因になってしまう。なお、前記生地61と該薄膜63との結合は、該熱着ボンド層64、ならびに該生地61と該薄膜63との作用力によるものであるが、該熱着ボンド層64の寿命が尽きると、該積層生地60の生地61および薄膜63は剥離してしまうと言った問題があった。
そこで、出願されたのが本発明であって、有機溶媒を使用しなく、加工された生地の強度を向上させることができる、生地を作製ための表面処理方法を提供することを目的としている。
本願の請求項1の発明は、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有する材料からなる薄膜層と、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有する材料からなると共に、融点が前記薄膜層の融点より高い布層とを提供するステップと、
前記布層を前記薄膜層に当接させることにより、積層部材を形成させるステップと
前記薄膜層の融点より高いか等しく、前記布層の融点より低い予熱温度で前記積層部材を加熱してから、前記薄膜層の融点より高いか等しく、前記布層の融点より低いと共に、前記予熱温度より高い熱プレス温度、および0.1kg/cmないし100kg/cmである熱プレス圧力で該積層部材を加熱すると共に、該積層部材をプレスすることにより、プレス部材を得るステップと、
前記プレス部材を冷却させることにより、複合生地得るステップと
を有することを特徴とする複合生地の製造方法、を提供する。
本願の請求項2の発明は、前記薄膜層と布層とを提供するステップにおいて、前記布層は、第一布層と第二布層とを有し、該第一布層の材料は、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有し、該第二布層の材料は、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有し、該第一布層の融点および該第二布層の融点のいずれも、前記薄膜層の融点より高く、該第一布層の融点および該第二布層の融点のいずれもは、前記予熱温度および熱プレス温度より高く、
前記布層を前記薄膜層に当接させることにより、積層部材を形成させるステップにおいて、前記第一布層を該薄膜層の表面に当接させると共に、前記第二布層を該薄膜層における前記第一布層が当接される表面の反対側の表面に当接させることにより、前記積層部材を得ることを特徴とする請求項1に記載の複合生地の製造方法、を提供する。
本願の請求項3の発明は、前記薄膜層と布層とを提供するステップにおいて、前記薄膜層は、第一薄膜層と第二薄膜層とを有し、該第一薄膜層の材料は、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有し、該第二薄膜層の材料は、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有し、該第一薄膜層の融点および該第二薄膜層の融点のいずれも、前記布層の融点より低く、該第一薄膜層の融点および該第二薄膜層の融点のいずれもは、前記予熱温度および熱プレス温度より低く、
前記布層を前記薄膜層に当接させることにより、積層部材を形成させるステップにおいて、前記第一薄膜層を該布層の表面に当接させると共に、前記第二薄膜層を該布層における前記第一薄膜層が当接される表面の反対側の表面に当接させることにより、前記積層部材を得ることを特徴とする請求項1に記載の複合生地の製造方法、を提供する。
前記薄膜層と布層とを提供するステップにおいて、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択される材料からなる糸で該布層をニット工程により作成することが好ましい。
前記布層はニット工程、円状織布工程、平織工程、シャットル製織によりなるものであることが好ましい。
前記布層を製織するステップにおいて、該布層は、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択される材料からなる第一補助糸と、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択される材料からなる第二補助糸とを有する糸によりなるものであることがこのましい。
前記第一補助糸は、熱可塑性プラスチックからなるものであり、前記第二補助糸は、熱可塑性エラストマーからなるものであり、さらに、該糸の総重量を基準として、該第二補助糸は、10重量パーセントないし90重量パーセントを占めることがこのましい。
前記薄膜層と布層とを提供するステップにおいて、前記布層は、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択される材料からなる第一糸と、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択される材料からなる第二糸とからなるものであることがこのましい。
本願の請求項4の発明は、前記布層は、85Aないし90Dの硬度を有すると共に、セ氏160度より高いか等しく、セ氏300度より低いか等しい融点を有する熱可塑性プラスチックである材料からなり、
前記薄膜層は、10Aないし98Aの硬度を有すると共に、セ氏50度より高いか等しく、セ氏150度より低いか等しい融点を有する熱可塑性プラスチックである材料からなることを特徴とする請求項1に記載の複合生地の製造方法、を提供する。
前記熱可塑性プラスチックは、ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate,PET)、ポリメタクリル酸メチル(polymethylmethacrylate,PMMA)、ポリ塩化ビニル(polyvinyl chloride,PVC)、ナイロン(nylon)、ポリカーボネート(polycarbonate,PC)、ポリテトラフルオロエテン(polytetrafluoroethene,PTFE)、ポリオキシメチレン(polyoxymethylene,POM)、ポリオレフィン(polyolefin,POF)、ポリアクリロニトリル(polyacrylonitrile,PAN)、ポリスチレン(polystyrene,PS)、ポリスルホン(polysulfone)、ポリエーテルスルホン(polyethersulfone)、ポリウレタン(polyurethane,PU)であることが好ましい。
前記薄膜層は、0.001mmより厚いか等しく、1mmより薄いか等しい厚さを有することが好ましい。
本願の請求項5の発明は、前記熱プレス温度は、セ氏50度より高いか等しく、セ氏220度より低いか等しいることを特徴とする請求項1に記載の複合生地の製造方法、を提供する。
前記熱可塑性エラストマーは、熱可塑性ポリウレタン(thermoplastic polyurethanes,TPU)エラストマー、熱可塑性オレフィン(thermoplastic olefin,TPO)エラストマー、熱可塑性ポリアミド(thermoplastic polyamine,TPA)エラストマー、熱可塑性ポリスチレン(thermoplastic polystyrene,TPS)エラストマー、熱可塑性ポリエーテルエステル系エラストマー(thermoplastic polyether ester elastomer,TPEE)、熱可塑性ゴム(thermoplastic rubber,TPR)または、熱可塑性加硫ゴム(thermoplastic vulcanizate,TPV)であることが好ましい。。
本願の請求項6の発明は、前記布層は、熱可塑性エラストマーである材料からなるものであると共に、前記薄膜層は、熱可塑性エラストマーである材料からなるものであることを特徴とする請求項1に記載の複合生地の製造方法、を提供する。また、前記熱可塑性エラストマーの硬度および融点は、該熱可塑性エラストマーのソフトセグメント(soft segment)およびハードセグメント(hard segment)の比率で調整することができる。該熱可塑性エラストマーの総体において、該ソフトセグメントが20%ないし80%を占めると共に、該ハードセグメントが80%ないし20%を占めることがこのましい。さらに、該布層と該薄膜層とが同様の材料からなることが、より好ましい。同様の材料からなる布層と薄膜層とが互いにより確実に結合されるので、得られた複合生地は引裂強度に優れるものになる。
本願の請求項7の発明は、第一布層であって、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有する材料からなり、第一表面と、第二表面とを有し、該第一布層に分散配置されると共に、前記第一表面と前記第二表面とを連通させる複数のギャップが形成される第一布層と、
第一薄膜層であって、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有する材料からなり、前記第一布層の融点より低い融点と、第三表面とを有し、前記第一布層の第一表面に当接される第四表面とを有し、一部が該第四表面に当接される前記第一布層の第一表面から前記第一布層のギャップを通して該第一布層に滲入する第一薄膜層とを有することを特徴とする複合生地、を提供する。
また、本発明に係る第一薄膜層の第四表面は、前記第一生地層における第一表面に当接されると共に、該第一生地層のギャップを通して、該第一生地層を滲入する。これにより、該第一薄膜層と該第一生地層とは、確実に結合されるので、該複合生地の強度を向上させることができる。
本願の請求項8の発明は、さらに、第二布層であって、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有する材料からなり、前記第一薄膜層の融点より高い融点と、前記第一薄膜層の第三表面に当接される第五表面と、第六表面とを有し、該第二布層に分散配置されると共に、前記第五表面および前記第六表面とを連通させる複数のギャップが形成される第二布層を有し、
前記第一薄膜層の一部が該第三表面に当接される前記第二布層の第五表面から前記第二布層のギャップを通して該第二布層に滲入することを特徴とする請求項7に記載の複合生地、を提供する。
本願の請求項9の発明は、さらに、第二薄膜層であって、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有する材料からなり、前記第一布層の融点より低い融点と、第三表面と、前記第一布層の第二表面に当接される第四表面とを有し、一部が該第四表面に当接される前記第一布層の第二表面から前記第一布層のギャップを通して該第一布層に滲入する第二薄膜層を有することを特徴とする請求項7に記載の複合生地、を提供する。
本願の請求項10の発明は、前記第一布層は、85Aないし90Dの硬度を有すると共に、セ氏160度より高いか等しく、セ氏300度より低いか等しい融点を有する熱可塑性プラスチックである材料からなり、
前記第一薄膜層は、10Aないし98Aの硬度を有すると共に、セ氏50度より高いか等しく、セ氏150度より低いか等しい融点を有する熱可塑性プラスチックである材料からなることを特徴とする請求項7に記載の複合生地、を提供する。
本願の請求項11の発明は、前記第一薄膜層は、0.001mmより厚いか等しく、1mmより薄いか等しい厚さを有することを特徴とする請求項7に記載の複合生地、を提供する。
本願の請求項12の発明は、前記第一布層は、熱可塑性エラストマーである材料からなるものであると共に、前記第一薄膜層は、熱可塑性エラストマーである材料からなるものであることを特徴とする請求項7に記載の複合生地、を提供する。
本発明の表面処理方法は、上述した構成を有するので、生地加工工程中、有機溶媒が使用されていないことから、従来の技術における有機溶媒残留の問題を解決することができ、本発明の表面処理方法により作製した、有機溶媒無残留のものである生地を提供することができる。
本発明に係る複合生地の実施例1における布層および薄膜層を示す分解斜視図である。 本発明に係る複合生地の実施例1における布層と薄膜層とからなる積層部材を示す断面図である。 本発明に係る複合生地の実施例1の断面図である。 本発明に係る複合生地の実施例6における布層および薄膜層を示す分解斜視図である。 本発明に係る複合生地の実施例8における布層および薄膜層を示す分解斜視図である。 塗布加工技術よりなる従来の生地の製造方法を示す断面図である。 塗布加工技術よりなる従来の生地の斜視図である。 薄膜加工技術よりなる従来の生地の製造方法を示す斜視図である。 薄膜加工技術よりなる従来の生地の断面図である。
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
〔実施例1〕
本実施例は、本発明に係る複合生地の実施態様に関するものである。
図1ないし図3に示すように、本実施例に係る複合生地10の製造方法は、熱可塑性ポリウレタン(硬度:85A、融点:セ氏180度、分子量:50000Daないし100000Da)から製糸してなる糸(300D/72F)を、シャットル製織により、布層11を製織する。本実施例においては、該布層11のサイズは、21cm×30cmであり、第一表面111と、該第一表面111の反対側に位置する第二表面112とを有し、該布層11に分散配置されると共に、前記第一表面111と前記第二表面112とを連通させる複数のギャップ113が形成される。薄膜層12は、熱可塑性ポリウレタン(硬度:98A、融点:セ氏60度、分子量:5000Daないし10000Da)から単軸スキュー圧出で製造される連続平面を有する薄膜である。該薄膜層12のサイズは、21cm×30cmであり、0.025mmの厚さを有する。該薄膜層12は、第三表面121と、該第三表面121の反対側に位置する第四表面122とを具備する。
図2に示すように、前記布層11の第一表面111と、前記薄膜層12の第四表面122とを当接させることにより、積層部材20を得ることができる。該積層部材20は、該布層11と、該薄膜層12からなり、上表面と、下表面とを有する。該積層部材20の上表面はすなわち前記薄膜層12の第三表面121であり、該積層部材20の下表面はすなわち前記布層11の第二表面112である。該布層11の第一表面111と、該薄膜層12の第四表面122とは、該積層部材20の境界面を形成させる。セ氏60度の予熱温度で、該積層部材20の上表面および下表面に対して30分予熱してから、セ氏70度の熱プレス温度、5kg/cmの熱プレス圧力で、該積層部材20の上表面および下表面に対して5分熱プレスを行うことにより、プレス部材を獲得する。最後に、該プレス部材を室温まで冷却させ、複合生地10(図3に示す)を得る。
前記積層部材20に予熱および熱プレスを行う時、該予熱温度は前記薄膜層12を形成させる熱可塑性ポリウレタンの融点に等しいものであるのみならず、該熱プレス温度は該薄膜層12を形成させる熱可塑性ポリウレタンの融点よりやや高いものであるので、該薄膜層12の第四表面122は熱融状態になる。該熱融状態になった薄膜層12の第四表面122は、該布層11の第一表面111から、該布層11のギャップ113へ滲入し、前記プレス部材を形成させる。即ち、マイクロスケールで見れば、該積層部材20に予熱および熱プレスを行う前に、顕著な境界面を有しているが、予熱および熱プレスで形成されるプレス部材では、該布層11と該薄膜層12との境界面は不明確になる。さらに、該プレス部材を冷却させると、該布層11のギャップ113へ滲入する一部の薄膜層12は、該薄膜層12と該布層11とを確実に結合させることができる。
熱プレス後、該プレス部材は上表面と下表面とを有し、該プレス部材の上表面はすなわち前記薄膜層12の第三表面121であり、該プレス部材の下表面はすなわち前記布層11の第二表面112である。該布層11の第一表面111と、該薄膜層12の第四表面122とは、該プレス部材の境界面を形成させるが、上述した通り、該境界面は明確でないものになる。
図1及び図3に示すように、前記複合生地10は、該布層11と、該薄膜層12とを有する。該布層11は、第一表面111と、該第一表面111の反対側に位置する第二表面112とを有し、該布層11に分散配置されると共に、前記第一表面111と前記第二表面112とを連通させる複数のギャップ113が形成される。該薄膜層12は、第三表面121と、該第三表面121の反対側に位置し、前記布層11の第一表面111に当接される第四表面122とを有する。さらに、該薄膜層12の一部が該第四表面122に当接される前記布層11の第一表面111から前記布層11のギャップ113を通して該布層11に滲入する。換言すれば、該複合生地10において、該布層11と該薄膜層12との境界面は明確でないものになる。
本実施例に係る複合生地10の製造方法は、特定の融点を有する布層11および薄膜層12を選択し、予熱、熱プレスおよび冷却工程を行うことにより、複合生地10を作成する。該複合生地10を作成する工程において、有機溶媒を何ら使用しないので、得られた複合生地10には、有機溶媒残留の問題がないのみならず、該工程に有機溶媒に関するステップを一切適用していないことから、該有機溶媒を揮発させ、または熟成させるステップを全部省くことができる、工程時間を短縮させる効果が得られる。
〔実施例2〕
本実施例は、本発明に係る複合生地の実施態様に関するものであり、前記実施例1とほぼ同様であるが、以下の点で異なるものである。
本実施例に係る複合生地の製造方法は、熱可塑性ポリオレフィンエラストマー(硬度:60D、融点:セ氏150度、分子量:60000Daないし80000Da)及びポリプロピレン(融点:セ氏170度、分子量:300000Daないし400000Da)から、熱可塑性ポリオレフィンエラストマー:ポリプロピレンの重量比が1:2の比率で、融点がセ氏160度の第一高分子混合物を作成する。該第一高分子混合物から製糸してなる糸(450D/144F)を、シャットル製織により、前記布層を製織する。前記薄膜層は、熱可塑性ポリオレフィンエラストマー(硬度:80A、融点:セ氏90度、分子量:30000Daないし50000Da)から単軸スキュー圧出で製造される、0.025mmの厚さを有する薄膜である。本実施例において、予熱温度は、セ氏90度であり、熱プレス温度は、セ氏100度であり、熱プレス圧力は、5kg/cmである。
〔実施例3〕
本実施例は、本発明に係る複合生地の実施態様に関するものであり、前記実施例1とほぼ同様であるが、以下の点で異なるものである。
本実施例に係る複合生地の製造方法は、熱可塑性ポリアミドエラストマー(硬度:60D、融点:セ氏200度、分子量:30000Daないし50000Da)から製糸してなる第一補助糸(150D/24F)、ならびにナイロン6(融点:セ氏255度、分子量:20000Daないし40000Da)から製糸してなる第二補助糸(150D/24F)から、第一補助糸:第二補助糸の本数比が2:1の比率で、撚糸工程で製糸してなる糸(450D/72F)を、シャットル製織により、前記布層を製織する。前記薄膜層は、熱可塑性ポリアミドエラストマー(硬度:50D、融点:セ氏130度、分子量:10000Daないし20000Da)から単軸スキュー圧出で製造される、0.025mmの厚さを有する薄膜である。本実施例において、予熱温度は、セ氏130度であり、熱プレス温度は、セ氏140度であり、熱プレス圧力は、5kg/cmである。
〔実施例4〕
本実施例は、本発明に係る複合生地の実施態様に関するものであり、前記実施例1とほぼ同様であるが、以下の点で異なるものである。
本実施例に係る複合生地の製造方法は、前記糸は第一糸(150D/24F)と第二糸(150D/24F)を有するものである。前記第一糸は、ポリエチレンテレフタレート(融点:セ氏260度、分子量:20000Daないし25000Da)から製糸してなるものであり、前記第二糸は、ナイロン66(融点:セ氏265度、分子量:20000Daないし30000Da)から製糸してなるものである。前記第一糸:第二糸の本数比が1:2の比率で、前記第一糸および第二糸をシャットル製織により、前記布層を製織する。前記薄膜層は、熱可塑性ポリエーテルエステルエラストマー(硬度:35D、融点:セ氏150度、分子量:30000Daないし40000Da)から単軸スキュー圧出で製造される、0.025mmの厚さを有する薄膜である。本実施例において、予熱温度は、セ氏150度であり、熱プレス温度は、セ氏160度であり、熱プレス圧力は、10kg/cmである。
〔実施例5〕
本実施例は、本発明に係る複合生地の実施態様に関するものであり、前記実施例1とほぼ同様であるが、以下の点で異なるものである。
本実施例に係る複合生地の製造方法は、ポリエチレンテレフタレート(融点:セ氏260度、分子量:20000Daないし25000Da)から製糸してなる糸(300D/72F)を、シャットル製織により、前記布層を製織する。また、本実施例では、熱可塑性ポリウレタンおよび熱可塑性ポリオレフィンエラストマーを重量比が1:2の比率で、作成された、融点がセ氏90度、硬度が90Aの第二高分子混合物から単軸スキュー圧出で、0.025mmの厚さを有する該薄膜層を製造する。本実施例において、予熱温度は、セ氏90度であり、熱プレス温度は、セ氏100度であり、熱プレス圧力は、5kg/cmである。
〔実施例6〕
本実施例は、本発明に係る複合生地の実施態様に関するものである。
図4に示すように、本実施例に係る複合生地10の製造方法は、ポリエチレンテレフタレート(融点:セ氏260度、分子量:20000Daないし25000Da)から製糸してなる糸(150D/72F)を、シャットル製織により、布層11Aを製織する。本実施例においては、該布層11Aのサイズは、21cm×30cmであり、第一表面111Aと、該第一表面111Aの反対側に位置する第二表面112Aとを有し、該布層11Aに分散配置されると共に、前記第一表面111Aと前記第二表面112Aとを連通させる複数のギャップ113Aが形成される。また、熱可塑性ポリウレタン(硬度:98A、融点:セ氏60度、分子量:5000Daないし10000Da)から単軸スキュー圧出で、第一薄膜層と、第二薄膜層とからなる2つの薄膜層12Aを製造する。各薄膜層12Aのサイズは、21cm×30cmであり、各薄膜層12Aは0.015mmの厚さを有する。各薄膜層12Aは、第三表面121Aと、該第三表面121Aの反対側に位置する第四表面122Aとを具備する。
前記2つの薄膜層12Aの第四表面122Aを、それぞれ、前記布層11Aの第一表面111Aおよび第二表面112Aに、当接させることにより、積層部材を得ることができる。該積層部材は、該布層11Aと、該2つの薄膜層12Aからなり、上表面と、下表面とを有する。該積層部材の上表面および下表面は、すなわち前記薄膜層12Aの第三表面121Aである。該薄膜層12Aの第四表面122Aは、それぞれ、該布層11Aの第一表面111Aおよび第二表面112Aと、該積層部材の第一境界面と、第二境界面とを形成させる。セ氏50度の予熱温度で、該積層部材の上表面および下表面に対して30分予熱してから、セ氏60度の熱プレス温度、20kg/cmの熱プレス圧力で、該積層部材の上表面および下表面に対して5分熱プレスを行うことにより、プレス部材を獲得する。最後に、該プレス部材を室温まで冷却させ、複合生地を得る。
前記積層部材に予熱および熱プレスを行う時、該予熱温度は前記2つの薄膜層12Aを形成させる熱可塑性ポリウレタンの融点に等しいものであるのみならず、該熱プレス温度は該2つの薄膜層12Aを形成させる熱可塑性ポリウレタンの融点よりやや高いものであるので、該2つの薄膜層12Aの第四表面122Aは熱融状態になる。該熱融状態になった前記2つの薄膜層12Aの第四表面122Aは、それぞれ、該布層11Aの第一表面111Aおよび第二表面112Aから、該布層11Aのギャップ113Aへ滲入し、前記プレス部材を形成させる。即ち、マイクロスケールで見れば、該積層部材に予熱および熱プレスを行う前に、顕著な第一境界面および第二境界面を有しているが、予熱および熱プレスで形成されるプレス部材では、該布層11Aと該2つの薄膜層12Aとの境界面は不明確になる。さらに、該プレス部材を冷却させると、該布層11Aのギャップ113Aへそれぞれ滲入する該2つの薄膜層12Aの一部は、該2つの薄膜層12Aと該布層11Aとをそれぞれ確実に結合させることができる。
前記プレス部材は上表面と下表面とを有し、該プレス部材の上表面および下表面は、すなわち、それぞれ前記2つの薄膜層12Aの第三表面121Aである。該布層11Aの第一表面111Aおよび第二表面112Aは、それぞれ、該2つの薄膜層12Aの第四表面122Aと、該プレス部材の第一境界面および第二境界面を形成させるが、上述した通り、該第一境界面および第二境界面は明確でないものになる。
前記複合生地10Aは、該布層11Aと、該2つの薄膜層12Aとを有する。該布層11Aは、第一表面111Aと、該第一表面111Aの反対側に位置する第二表面112Aとを有し、該布層11Aに分散配置されると共に、前記第一表面111Aと前記第二表面112Aとを連通させる複数のギャップ113Aが形成される。該2つの薄膜層12Aは、それぞれ、第三表面121Aと、該第三表面121Aの反対側に位置し、前記布層11Aの第一表面111Aに当接される第四表面122Aとを有する。さらに、該2つの薄膜層12Aの一部が、それぞれ、該第四表面122Aに当接される前記布層11Aの第一表面111Aから前記布層11Aのギャップ113Aを通して該布層11Aに滲入する。換言すれば、該複合生地10Aにおいて、該布層11Aと該2つの薄膜層12Aとの境界面は明確でないものになる。
〔実施例7〕
本実施例は、本発明に係る複合生地の実施態様に関するものであり、前記実施例6とほぼ同様であるが、以下の点で異なるものである。
本実施例に係る複合生地の製造方法は、熱可塑性ポリウレタン(硬度:50A、融点:セ氏190度、分子量:50000Daないし100000Da)から製糸してなる糸(300D/36F)を、ニット工程により、前記布層を製織する。前記薄膜層は、熱可塑性ポリウレタン(融点:セ氏85度、硬度:90A、分子量:10000Daないし20000Da)から単軸スキュー圧出で製造される、0.01mmの厚さを有する薄膜である。本実施例において、予熱温度は、セ氏85度であり、熱プレス温度は、セ氏100度であり、熱プレス圧力は、25kg/cmである。
〔実施例8〕
本実施例は、本発明に係る複合生地の実施態様に関するものである。
図5に示すように、本実施例に係る複合生地の製造方法は、ナイロン66(融点:セ氏265度、分子量:20000Daないし30000Da)から製糸してなる第一糸(150D/24F)を、ニット工程により、サイズが21cm×30cmである第一布層13を製織する。該第一布層13は、第一表面131と、該第一表面131の反対側に位置する第二表面132とを有し、該布層13に分散配置されると共に、前記第一表面131と前記第二表面132とを連通させる複数のギャップ133が形成される。また、熱可塑性ポリウレタン(硬度:98A、融点:セ氏60度、分子量:5000Daないし10000Da)から単軸スキュー圧出で、薄膜層14を製造する。該薄膜層14のサイズは、21cm×30cmであり、該薄膜層14は0.025mmの厚さを有する。該薄膜層14は、第三表面141と、該第三表面141の反対側に位置する第四表面142とを具備する。なお、熱可塑性ポリウレタン(硬度:95A、融点:セ氏180度、分子量:50000Daないし80000Da)から製糸してなる第二糸を、ニット工程により、サイズが21cm×30cmである第二布層15を製織する。該第二布層15は、第五表面151と、該第五表面151の反対側に位置する第六表面152とを有し、該布層15に分散配置されると共に、前記第五表面151と前記第六表面152とを連通させる複数のギャップ153が形成される。
前記第一布層13の第一表面131および前記第二布層15の第六表面152を、それぞれ、前記薄膜層14の第三表面141第四表面142に、当接させることにより、積層部材を得ることができる。該積層部材は、該第一布層13と、該第二布層15と、該薄膜層14とからなり、上表面と、下表面とを有する。該積層部材の上表面および下表面は、すなわち前記第一布層13の第二表面132および前記第二布層15の第五表面151である。該第一布層13の第一表面131と該薄膜層14の第四表面142は、該積層部材の第一境界面を形成させると共に、該第二布層15の第六表面152と該薄膜層14の第三表面141は、該積層部材の第二境界面を形成させる。セ氏60度の予熱温度で、該積層部材の上表面および下表面に対して30分予熱してから、セ氏80度の熱プレス温度、50kg/cmの熱プレス圧力で、該積層部材の上表面および下表面に対して5分熱プレスを行うことにより、プレス部材を獲得する。最後に、該プレス部材を室温まで冷却させ、複合生地を得る。
前記積層部材に予熱および熱プレスを行う時、該予熱温度は前記薄膜層14を形成させる熱可塑性ポリウレタンの融点に等しいものであるのみならず、該熱プレス温度は該薄膜層14を形成させる熱可塑性ポリウレタンの融点よりやや高いものであるので、該薄膜層14の第四表面142は熱融状態になる。該熱融状態になった前記薄膜層14の第四表面142は、それぞれ、該第一布層13の第一表面131および該第二布層15の第六表面152から、それぞれ、該第一布層13のギャップ133および該第二布層15のギャップ153へ滲入し、前記プレス部材を形成させる。即ち、マイクロスケールで見れば、該積層部材に予熱および熱プレスを行う前に、顕著な第一境界面および第二境界面を有しているが、予熱および熱プレスで形成されるプレス部材では、該第一布層13と該薄膜層14との第一境界面および該第二布層15と該薄膜層14との第二境界面は不明確になる。さらに、該プレス部材を冷却させると、該第一布層13のギャップ133および該第二布層15のギャップ153へそれぞれ滲入する該薄膜層14の一部は、該薄膜層14と該第一布層13ならびに該薄膜層14と該第二布層15をそれぞれ確実に結合させることができる。
前記プレス部材は上表面と下表面とを有し、該プレス部材の上表面および下表面は、すなわち、それぞれ前記2つの薄膜層12Aの第三表面121Aである。該布層11Aの第一表面111Aおよび第二表面112Aは、それぞれ、該2つの薄膜層12Aの第四表面122Aと、該プレス部材の第一境界面および第二境界面を形成させるが、上述した通り、該第一境界面および第二境界面は明確でないものになる。
前記複合生地は、該第一布層13と、該第二布層15とお、該薄膜層14とを有する。該第一布層13は、第一表面131と、該第一表面131の反対側に位置する第二表面132とを有し、該布層13に分散配置されると共に、前記第一表面131と前記第二表面132とを連通させる複数のギャップ133が形成される。該第二布層15は、第一表面151と、該第一表面151の反対側に位置する第二表面152とを有し、該布層15に分散配置されると共に、前記第一表面151と前記第二表面152とを連通させる複数のギャップ153が形成される。該薄膜層14は、前記第二布層15の第六表面152に当接される第三表面141と、該第三表面141の反対側に位置し、前記第一布層13の第一表面131に当接される第四表面142とを有する。さらに、該薄膜層14の一部が、それぞれ、該第三表面141に当接される前記第二布層15の第六表面152から前記第二布層15のギャップ153を通して該第二布層15に滲入する。該第四表面142に当接される前記第一布層13の第一表面131から前記第一布層13のギャップ133を通して該第一布層13に滲入する。換言すれば、該複合生地において、該第一布層13と該薄膜層14との境界面、ならびに該第二布層15と該薄膜層14との境界面は明確でないものになる。
〔実施例9〕
本実施例は、本発明に係る複合生地の実施態様に関するものであり、前記実施例8とほぼ同様であるが、以下の点で異なるものである。
本実施例に係る複合生地の製造方法は、前記第一糸(150D/36F)および第二糸(150D/36F)は共に熱可塑性ポリウレタン(硬度:64D、融点:セ氏210度、分子量:80000Daないし120000Da)から製糸してなるものである。該第一糸および第二糸を、それぞれ、ニット工程により、前記第一布層および第二布層を製織する。本実施例では、熱可塑性ポリウレタンおよび熱可塑性ポリスチレンエラストマーを重量比が7:3の比率で、作成された、融点がセ氏65度、硬度が95Aの第四高分子混合物から単軸スキュー圧出で、0.03mmの厚さを有する該薄膜層を製造する。本実施例において、予熱温度は、セ氏65度であり、熱プレス温度は、セ氏85度であり、熱プレス圧力は、30kg/cmである。
〔対比例1〕
本対比例は、塗布加工技術よりなる生地に関するものである。
本対比例において、ポリエチレンテレフタレート(融点:セ氏260度、分子量:20000Daないし25000Da)から製糸してなる糸(300D/72F)を、ニット工程により、サイズが21cm×30cmの生地を製織する。熱可塑性ポリウレタン(硬度:64D、融点:セ氏210度、分子量:80000Daないし120000Da)を20%のブタノン(butanone)で溶解させることにより作成される高分子塗布液を、前記生地に塗布し、1時間ベーキングを行い、室温まで冷却させると、塗布加工技術よりなる生地を得ることができる。
〔対比例2〕
本対比例は、薄膜加工技術よりなる生地に関するものである。
本対比例において、ポリエチレンテレフタレート(融点:セ氏260度、分子量:20000Daないし25000Da)から製糸してなる糸(300D/72F)を、ニット工程により、サイズが21cm×30cmの生地を製織する。該生地に、30%のブタノンからなるホットメルト接着剤をドット塗布してから、熱可塑性ポリウレタン(硬度:95A、融点:セ氏160度、分子量:50000Daないし80000Da)からなる薄膜層を該生地に貼り付けることにより、積層部材を得る。セ氏130度の温度、1kg/cmの熱プレス圧力で、該積層部材に熱プレスを行え、室温まで冷却させると、薄膜加工技術よりなる生地を獲得することができる。
〔試験例1〕
本試験例は、透湿度試験に関するものである。
前記実施例1ないし実施例9に係る複合生地、対比例1に係る塗布加工技術よりなる生地、および対比例2に係る薄膜加工技術よりなる生地に対して、日本工業規格L 1099A1(Japanese Industrial Standard L 1099A1,JIS L 1099A1)に記載の方法に従い、透湿度を試験する結果を表1に示す。
〔試験例2〕
本試験例は、防水性試験に関するものである。
前記実施例1ないし実施例9に係る複合生地、対比例1に係る塗布加工技術よりなる生地、および対比例2に係る薄膜加工技術よりなる生地に対して、日本工業規格L 1092(Japanese Industrial Standard L 1092,JIS L 1092)に記載の方法に従い、耐水圧を試験する結果を表1に示す。
〔試験例3〕
本試験例は、引裂強度試験に関するものである。
前記実施例1ないし実施例9に係る複合生地、対比例1に係る塗布加工技術よりなる生地、および対比例2に係る薄膜加工技術よりなる生地に対して、国際標準化機構13937(International Organization for Standardization 13937,ISO 13937)に記載の方法に従い、引裂強度を試験する結果を表1に示す。
Figure 2017200729
表1によれば、対比例1に係る塗布加工技術よりなる生地、および対比例2に係る薄膜加工技術よりなる生地に比べて、完全な膜形状を有する前記実施例1ないし実施例9に係る複合生地は、耐水圧に優れていることが分かる。
表1によれば、対比例1に係る塗布加工技術よりなる生地、および対比例2に係る薄膜加工技術よりなる生地に比べて、薄膜層と布層とがより確実に結合される前記実施例1ないし実施例9に係る複合生地は、引裂強度に優れていることが分かる。
前記実施例1ないし実施例5に係る複合生地を比較すると、薄膜層と布層とが同様の材料からなることにより、その薄膜層と布層とがより確実に結合される前記実施例1ないし実施例3に係る複合生地は、前記実施例4および実施例5に係る複合生地より、引裂強度に優れていることが分かる。
前記実施例1ないし実施例7に係る複合生地を比較すると、二枚の薄膜層を有し、厚さおよび層間付着性質が向上された前記実施例6および実施例7に係る複合生地は、前記実施例1ないし実施例5に係る複合生地より、耐水圧および引裂強度に優れていることが分かる。また、前記実施例6および実施例7に係る複合生地を比較すると、前記実施例6に係る複合生地より、薄膜層と布層とが同様の材料からなることから、その薄膜層と布層とがより確実に結合される前記実施例7に係る複合生地は、引裂強度に優れていることが分かる。
本発明は、生地加工工程中、有機溶媒が使用されていないことから、従来の技術における有機溶媒残留の問題を解決することができる。また、本発明の表面処理方法により作製した有機溶媒無残留の強度に優れた生地を提供することができる。
10 複合生地
11、11A 布層
111、111A 第一表面
112、112A 第二表面
113、113A ギャップ
12、12A 薄膜層
121、121A 第三表面
122、122A 第四表面
13 第一布層
131 第一表面
132 第二表面
133 ギャップ
14 薄膜層
141 第三表面
142 第四表面
15 第二布層
151 第五表面
152 第六表面
153 ギャップ
図6、図7及び図に示すように、前記塗布加工技術は、タンク80に充填された、ポリマーを有機溶媒に溶解させてなるポリマー塗布溶液70を、塗布ホイール91を介して、搬送ホイール90で搬送される生地51に塗布する。前記ポリマー塗布溶液70の有機溶媒が揮発すると、該生地51と、前記生地51の表面を被覆する、前記ポリマー塗布溶液70が熟成してなるポリマー層71とからなる塗布加工された生地50(図7参照)を獲得することができる。
及び図10に示すように、薄膜加工技術は、ポリマーを有機溶媒に溶解させてなる熱着ボンド溶液62を、該生地61の表面に点在させるように塗布してから、薄膜63を該熱着ボンド溶液62を塗布された該生地61の表面を加熱、加圧することにより、前記生地61と、該生地61に塗布された熱着ボンド溶液62よりなる熱着ボンド層64と、前記薄膜63とからなる積層生地60(図9参照)を作製するものである。
本発明に係る複合生地の実施例1における布層および薄膜層を示す分解斜視図である。 本発明に係る複合生地の実施例1における布層と薄膜層とからなる積層部材を示す断面図である。 本発明に係る複合生地の実施例1の断面図である。 本発明に係る複合生地の実施例6における布層および薄膜層を示す分解斜視図である。 本発明に係る複合生地の実施例8における布層および薄膜層を示す分解斜視図である。 塗布加工技術よりなる従来の生地の製造方法を示す断面図である。 塗布加工技術よりなる従来の生地の斜視図である。 塗布加工技術よりなる従来の生地に塗布されたポリマー層拡大斜視図である。 薄膜加工技術よりなる従来の生地の製造方法を示す斜視図である。 薄膜加工技術よりなる従来の生地の断面図である。

Claims (12)

  1. 熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有する材料からなる薄膜層と、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有する材料からなると共に、融点が前記薄膜層の融点より高い布層とを提供するステップと、
    前記布層を前記薄膜層に当接させることにより、積層部材を形成させるステップと
    前記薄膜層の融点より高いか等しく、前記布層の融点より低い予熱温度で前記積層部材を加熱してから、前記薄膜層の融点より高いか等しく、前記布層の融点より低いと共に、前記予熱温度より高い熱プレス温度、および0.1kg/cmないし100kg/cmである熱プレス圧力で該積層部材を加熱すると共に、該積層部材をプレスすることにより、プレス部材を得るステップと、
    前記プレス部材を冷却させることにより、複合生地得るステップと
    を有することを特徴とする複合生地の製造方法。
  2. 前記薄膜層と布層とを提供するステップにおいて、前記布層は、第一布層と第二布層とを有し、該第一布層の材料は、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有し、該第二布層の材料は、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有し、該第一布層の融点および該第二布層の融点のいずれも、前記薄膜層の融点より高く、該第一布層の融点および該第二布層の融点のいずれもは、前記予熱温度および熱プレス温度より高く、
    前記布層を前記薄膜層に当接させることにより、積層部材を形成させるステップにおいて、前記第一布層を該薄膜層の表面に当接させると共に、前記第二布層を該薄膜層における前記第一布層が当接される表面の反対側の表面に当接させることにより、前記積層部材を得ることを特徴とする請求項1に記載の複合生地の製造方法。
  3. 前記薄膜層と布層とを提供するステップにおいて、前記薄膜層は、第一薄膜層と第二薄膜層とを有し、該第一薄膜層の材料は、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有し、該第二薄膜層の材料は、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有し、該第一薄膜層の融点および該第二薄膜層の融点のいずれも、前記布層の融点より低く、該第一薄膜層の融点および該第二薄膜層の融点のいずれもは、前記予熱温度および熱プレス温度より低く、
    前記布層を前記薄膜層に当接させることにより、積層部材を形成させるステップにおいて、前記第一薄膜層を該布層の表面に当接させると共に、前記第二薄膜層を該布層における前記第一薄膜層が当接される表面の反対側の表面に当接させることにより、前記積層部材を得ることを特徴とする請求項1に記載の複合生地の製造方法。
  4. 前記布層は、85Aないし90Dの硬度を有すると共に、セ氏160度より高いか等しく、セ氏300度より低いか等しい融点を有する熱可塑性プラスチックである材料からなり、
    前記薄膜層は、10Aないし98Aの硬度を有すると共に、セ氏50度より高いか等しく、セ氏150度より低いか等しい融点を有する熱可塑性プラスチックである材料からなることを特徴とする請求項1に記載の複合生地の製造方法。
  5. 前記熱プレス温度は、セ氏50度より高いか等しく、セ氏220度より低いか等しいることを特徴とする請求項1に記載の複合生地の製造方法。
  6. 前記布層は、熱可塑性エラストマーである材料からなるものであると共に、前記薄膜層は、熱可塑性エラストマーである材料からなるものであることを特徴とする請求項1に記載の複合生地の製造方法。
  7. 第一布層であって、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有する材料からなり、第一表面と、第二表面とを有し、該第一布層に分散配置されると共に、前記第一表面と前記第二表面とを連通させる複数のギャップが形成される第一布層と、
    第一薄膜層であって、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有する材料からなり、前記第一布層の融点より低い融点と、第三表面と、前記第一布層の第一表面に当接される第四表面とを有し、一部が該第四表面に当接される前記第一布層の第一表面から前記第一布層のギャップを通して該第一布層に滲入する第一薄膜層とを有することを特徴とする複合生地。
  8. さらに、第二布層であって、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有する材料からなり、前記第一薄膜層の融点より高い融点と、前記第一薄膜層の第三表面に当接される第五表面と、第六表面とを有し、該第二布層に分散配置されると共に、前記第五表面および前記第六表面とを連通させる複数のギャップが形成される第二布層を有し、
    前記第一薄膜層の一部が該第三表面に当接される前記第二布層の第五表面から前記第二布層のギャップを通して該第二布層に滲入することを特徴とする請求項7に記載の複合生地。
  9. さらに、第二薄膜層であって、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性プラスチックと、前記熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性プラスチックの組み合わせとからなる群から選択されるものを有する材料からなり、前記第一布層の融点より低い融点と、第三表面と、前記第一布層の第二表面に当接される第四表面とを有し、一部が該第四表面に当接される前記第一布層の第二表面から前記第一布層のギャップを通して該第一布層に滲入する第二薄膜層を有することを特徴とする請求項7に記載の複合生地。
  10. 前記第一布層は、85Aないし90Dの硬度を有すると共に、セ氏160度より高いか等しく、セ氏300度より低いか等しい融点を有する熱可塑性プラスチックである材料からなり、
    前記第一薄膜層は、10Aないし98Aの硬度を有すると共に、セ氏50度より高いか等しく、セ氏150度より低いか等しい融点を有する熱可塑性プラスチックである材料からなることを特徴とする請求項7に記載の複合生地。
  11. 前記第一薄膜層は、0.001mmより厚いか等しく、1mmより薄いか等しい厚さを有することを特徴とする請求項7に記載の複合生地。
  12. 前記第一布層は、熱可塑性エラストマーである材料からなるものであると共に、前記第一薄膜層は、熱可塑性エラストマーである材料からなるものであることを特徴とする請求項7に記載の複合生地。
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