(57)【要約】【課題】  必要な剛性、良好な着用感及び保形性、良好な形状回復性を備え、軽量で洗濯耐久性などに優れる樹脂製被服用芯材の製造方法を提供する。【解決手段】  形状保持や補強のために被服類に用いられる被服用芯材の製造方法において、超弾性、耐衝撃性及び耐熱性が高く変形しても破壊しにくい性質を有する第一の樹脂を溶融して射出成形して被服用芯材の形状を有する成形品を成形する工程と、前記成形品を金型から取り出し、所定温度、所定時間で第一のアニーリングを行う工程と、前記第一のアニーリング終了後に前記成形品を自然冷却で常温に戻す工程と、前記第一のアニーリングの温度よりも低い温度で所定時間、第二のアニーリングを行う工程とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
形状保持や補強のために被服類に用いられる被服用芯材の製造方法において、
超弾性、耐衝撃性及び耐熱性が高く変形しても破壊しにくい性質を有する第一の樹脂を溶融して射出成形して被服用芯材の形状を有する成形品を成形する工程と、
前記成形品を金型から取り出し、所定温度、所定時間で第一のアニーリングを行う工程と、
前記第一のアニーリング終了後に前記成形品を自然冷却で常温に戻す工程と、
前記第一のアニーリングの温度よりも低い温度で所定時間、第二のアニーリングを行う工程と、
を有することを特徴とする被服用芯材の製造方法。
【請求項２】
前記前記第一の樹脂に一定割合混合することで被服用芯材の曲げ強度を向上させる第二の樹脂と前記第一の樹脂とを混合した混合樹脂を溶融し射出成形することを特徴とする請求項１に記載の被服用芯材の製造方法。
【請求項３】
前記第一の樹脂がポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）又はポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）で前記第二の樹脂がポリエーテルイミド（ＰＥＩ）であり、前記第一の樹脂を５０重量部〜８０重量部、前記第二の樹脂を５０重量部〜２０重量部の割合で混合したことを特徴とする請求項１又は２に記載の被服用芯材の製造方法。
【請求項４】
射出圧力が３５００kg／cm2 〜４５００kg／cm2であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の被服用芯材の製造方法。
【請求項５】
射出成形温度を３５０℃〜４２０℃、金型の表面温度を１５０℃〜２２０℃に設定したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の被服用芯材の製造方法。
【請求項６】
金型から取り出した後に予め設定された長さに切断し、切断面の処理を施すことで所望サイズの被服用芯材を形成すること特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の被服用芯材の製造方法。
【請求項７】
形状保持や補強のために被服類に用いられる被服用芯材において、ポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）又はポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）若しくはポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）又はポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）５０重量部〜８０重量部とポリエーテルイミド（ＰＥＩ）５０重量部〜２０重量部含有することを特徴とする被服用芯材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被服用芯材に関し、特に女性の下着・水着等の乳房カップのように形状保持や補強等が必要な部分を備える被服類に用いられる被服用芯材の製造方法及び被服用芯材に関する。
【背景技術】
【０００２】
女性の下着・水着等の乳房カップのように形状保持と補強が必要な被服類においては、前記乳房カップの縁の下半部の周縁に半円状の芯材を挿入しているのが一般的である。また、下着・健康下着等のウエストニッパー、ウエストベルト等にもウエスト補正用に芯材が使用されている。  従来、このような被服用芯材には一般に金属製芯材が用いられているが、金属製芯材は剛性が高すぎるため、例えばサイズが少しでも違うと体に食い込んで痛みなどの不快感が生じたり、洗濯機による洗濯などの過度の力が働いたときに芯材が生地を突き破ったり、芯材が折れてしまうなどのおそれがあった。
【０００３】
また、高剛性ではあるが一度変形すると元の形状には復帰しにくく、腐食により錆が発生しやすいという問題もあった。  このような金属芯材に代わるものとして、例えばポリアセタール樹脂などを用いた合成樹脂製被服用芯材なども一部使用されるようになったが、合成樹脂単体での弾性率は金属のそれに対し非常に小さく、例えばブラジャーの乳房カップの保形には剛性が足りないという問題がある。
そこで、特許文献１には、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を用いて被服用芯材を形成することが提案されている（請求項１の記載参照）。しかし、ＰＥＩは射出成形がしにくく、曲げ強度は強いものの弾性や耐衝撃性に乏しく、性能的に被服用芯材としては不十分である。特許文献２には、脂肪族ポリケトン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフェニルサルホン樹脂およびポリエーテルサルホン樹脂から選ばれた少なくとも一つの樹脂組成物を用いることが提案されていて（請求項５の記載参照）、段落００２９の表１にその組み合わせ例が記載されている。この文献に記載の被服用芯材は少なくともＰＥＩ単体のものよりは弾性や耐衝撃性等の向上が見込まれるが、被服用芯材としての耐衝撃性や形状復元性が未だ不十分という問題がある。
また、従来の被服用芯材の製造に当たっては、異なるサイズごとに当該サイズに応じた金型を準備しなければならず、その分製造コストが高くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３４８７０４号公報（請求項１の記載参照）
【特許文献２】特開２０００−１７５０６号公報（請求項５の記載及び段落００２９の表１の記載参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するべくなされたもので、被服用芯材に必要とされる剛性、良好な着用感及び保形性、良好な形状回復性を備え、軽量で洗濯耐久性、形状復元性などに優れ、さらに金型コストの低減も可能な樹脂製の被服用芯材の製造方法及び被服用芯材を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、形状保持や補強のために被服類に用いられる被服用芯材の製造方法において、超弾性、耐衝撃性及び耐熱性が高く変形しても破壊しにくい性質を有する第一の樹脂を溶融して射出成形して被服用芯材の形状を有する成形品を成形する工程と、前記成形品を金型から取り出し、所定温度、所定時間で第一のアニーリングを行う工程と、前記第一のアニーリング終了後に前記成形品を自然冷却で常温に戻す工程と、前記第一のアニーリングの温度よりも低い温度で所定時間、第二のアニーリングを行う工程とを有する被服用芯材の製造方法としてある。
本発明の第二の製造方法は、形状保持や補強のために被服類に用いられる被服用芯材の製造方法において、超弾性、耐衝撃性及び耐熱性が高く変形しても破壊しにくい性質を有する第一の樹脂又は、前記第一の樹脂に一定割合混合することで被服用芯材の曲げ強度を向上させる第二の樹脂と前記第一の樹脂とを混合した混合樹脂を溶融し、射出成形によって前記被服用芯材を形成する方法としてある。この方法においては、請求項２に記載するように、請求項１に記載する二回アニーリングを施すようにしてもよい。
【０００７】
請求項３に記載するように、前記第一の樹脂としてはポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）又はポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）を用いることができ、前記第二の樹脂としてはポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を用いることができ、前記第一の樹脂を５０重量部〜８０重量部、前記第二の樹脂を５０重量部〜２０重量部の割合で混合するとよい。
【０００８】
射出成形圧力は請求項４に記載するように３５００kg／cm2 〜４５００kg／cm2とするのがよく、請求項５に記載するように射出成形温度を３５０℃〜４２０℃、金型の表面温度を１５０℃〜２２０℃に設定するとよい。
本発明の被服用芯材は耐衝撃性と曲げ強度、形状復元性に優れることから、請求項６に記載するように、金型から取り出した後に予め設定された長さに切断し、切断面の処理を施すことで、所望サイズの被服用芯材を得ることができる。この場合、切断位置がわかるように、金型のキャビティに所望サイズに応じて予め目印を付けておくとよい。
【０００９】
本発明の製造方法によって製造される被服用芯材は、形状保持や補強のために被服類に用いられる被服用芯材において、ポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）又はポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）若しくはポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）又はポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）５０重量部〜８０重量部とポリエーテルイミド（ＰＥＩ）５０重量部〜２０重量部含有するものである。
本発明の被服用芯材は、形状保持や補強の必要がある被服に広く使用することができるが、特にブラジャーに好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、被服用芯材に必要とされる剛性、良好な着用感及び保形性、良好な形状回復性を備え、軽量で洗濯耐久性などに優れる樹脂製の被服用芯材を得ることができる。特に温度を変えて二回のアニーリングを行うことで、形状復元性をより高めることができる。また、ポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）又はポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）５０重量部〜８０重量部とポリエーテルイミド（ＰＥＩ）５０重量部〜２０重量とを混合させることで好適な芯材を得ることができる。
また、本発明の被服用芯材は耐衝撃性と曲げ強度、形状復元性に優れることから、金型から取り出した後に切断や研磨加工等を施しても歪みや変形が生じにくく、金型から取り出した後に予め設定された長さに切断し、切断面の処理を施すことで、所望サイズの被服用芯材を得ることができる。そのため、複数のサイズに合わせて金型を準備する必要が無くなり、その分製造コストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の被服用線材の好適な実施形態を詳細に説明する。
［第一の実施形態］
この実施形態の方法で形成される被服用芯材は、コシがあり弾性復元力に優れる第一の樹脂を混合・溶融し、射出成形して形成される。好適な前記第一の樹脂としてはポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）又はポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）を挙げることができる。
第一の樹脂は、まずペレットに含まれている水分を除去し、成形品に銀条やふくれが発生することを防止するために乾燥する。乾燥の具体的手段は問わないが、除湿乾燥機又は熱風乾燥機を使用して乾燥させるとよい。この後、この第一の樹脂を射出成形機のシリンダに投入して加熱・溶融し、予め設定した射出圧力で金型のキャビティに溶融した樹脂を射出する。なお、金型におけるゲートの位置は芯材の中央位置に設けてもよいし、両端のうちの一方又は両方に設けてもよい。
【００１２】
射出成形温度及び金型の表面温度は、前記第一の樹脂が金型のキャビティの隅々なで充填できる十分な流動性を確保できる温度とする。また、射出成形の圧力は形成しようとする被服用芯材の大きさや形状、ゲートの位置及び大きさにもよるが、前記第一の樹脂が金型のキャビティの隅々なで充填できる圧力とする。最適な射出成形温度、金型温度及び射出圧力は、形成しようとする被服用芯材の形状や寸法その他の射出成形条件に応じて、試験や実験を繰り返すことで求めることができる。
第一の樹脂としてＰＰＳＵを用いる場合は、溶融樹脂の射出成形温度を３５０℃〜４２０℃に設定し、金型温度を１５０℃〜２２０℃に設定するとよい。射出圧力は３５００〜４５００kg／cm2程度とするとよい。被服用芯材の靭性を向上させるために、成形後にアニーリングを施す。アニーリングは、温度を変えて二回繰り返す。最初のアニーリング（第一のアニーリング）は、温度を約１８０℃〜２２０℃、好ましくは２１０℃前後で加熱して、１時間程度とするとよい。第一のアニーリングの後は、自然冷却で常温まで成形品を冷却する。次のアニーリング（第二のアニーリング）は、第一のアニーリングの温度よりも低い温度で約１４０℃〜１６０℃、好ましくは１５０℃前後で１時間程度行う。
【００１３】
［第二の実施形態］
この実施形態の方法で形成される被服用芯材は、コシがあり弾性復元力に優れる第一の樹脂と、この第一の樹脂に一定割合混合することで被服用芯材の曲げ強度を向上させる第二の樹脂とを混合・溶融し、射出成形して形成される。好適な前記第一の樹脂としてはポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）又はポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）を挙げることができる。また、好適な前記第二の樹脂としてはポリエーテルイミド（ＰＥＩ、例えばＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社製「ウルテム」（登録商標））を挙げることができる。前記第一の樹脂と前記第二の樹脂との混合の割合は、形成しようとする被服用芯材の使用目的にもよるが、前記第一の樹脂５０重量部〜８０重量部程度に対し、前記第二の樹脂５０重量部〜２０重量部程度を目安とすることができる。
【００１４】
第一の樹脂及び第二の樹脂は、まずペレットに含まれている水分を除去し、成形品に銀条やふくれが発生することを防止するために乾燥する。乾燥の具体的手段は問わないが、除湿乾燥機又は熱風乾燥機を使用して乾燥させるとよい。
次に、第一の樹脂と第二の樹脂とをペレット状態で混合し、混合樹脂の中に第一の樹脂と第二の樹脂とが均一に分布するように攪拌する。この後、この混合樹脂を射出成形機のシリンダに投入して加熱・溶融し、予め設定した射出圧力で金型のキャビティに溶融した混合材料を射出する。なお、金型におけるゲートの位置は芯材の中央位置に設けてもよいし、両端のうちの一方又は両方に設けてもよい。
【００１５】
射出成形温度及び金型の表面温度は、前記混合樹脂が金型のキャビティの隅々なで充填できる十分な流動性を確保できる温度とする。また、射出成形の圧力は形成しようとする被服用芯材の大きさや形状、ゲートの位置及び大きさにもよるが、前記混合樹脂が金型のキャビティの隅々なで充填できる圧力とする。最適な射出成形温度、金型温度及び射出圧力は、形成しようとする被服用芯材の形状や寸法その他の射出成形条件に応じて、試験や実験を繰り返すことで求めることができる。
第一の樹脂としてＰＰＳＵを用い第二の樹脂としてＰＥＩを用いる場合は、溶融樹脂の射出成形温度を３５０℃〜４２０℃に設定し、金型温度を１５０℃〜２２０℃に設定するとよい。射出圧力は３５００〜４５００kg／cm2程度とするとよい。アニーリングの条件は第一の実施形態と同様とするとよい。
【００１６】
［第三の実施形態］
本発明の被服用芯材は耐衝撃性と曲げ強度、形状復元性に優れるため、金型から取り出した成形体に切断や研磨加工等の処理を施しても歪みや変形が生じにくい。そのためこの第三の実施形態においては、第二の実施形態と同様の手順で射出成形され、金型から取り出した成形体を、最終的に得ようとする被服用芯材のサイズに応じて予め設定された長さに切断し、切断面を研磨処理等している。そして先の実施形態と同様のアニーリングを施した後に切断及び研磨処理を行う。金型のキャビティには、サイズに応じて切断位置がわかるように予め目印を付しておくとよい。この目印は、被服用芯材の品質や外観に影響を与えないもので、例えば微小突起や微小凹部とするとよい。そして、当該目印部分で金型から取り出した前記成形体を切断し、切断面を研磨することで、所望サイズの被服用芯材を得ることができる。このようにすることで、一種類の金型で複数サイズの被服用芯材を製造することが可能になり、金型のコストを削減することが可能になる。
【００１７】
［その他の実施形態］
この実施形態において第二及び第三の実施形態と相違する点は、成形後にアニーリングを行わないか、又は必要に応じてアニーリングを行うとしてもその回数を一回としてある点である。その他は第二又は第三の実施形態と同じとしてある。第一の樹脂としてＰＰＳＵを用い第二の樹脂としてＰＥＩを用いた場合において必要に応じてアニーリングを施す場合は、約１６０℃〜２００℃で加熱して１時間程度とするとよい。
【００１８】
［実施例］
以下の実施例及び比較例では、被服用芯材として図１に示すような一般的なブラジャー用芯材１を形成するものとして説明する。
試験は、図２に示すような試験機器（株式会社島津製作所製オートグラフＡＧ−１００ｋＮＸ）を用いて行った。支持台の半径は２ｍｍで、１０ｍｍまのストロークまで曲げ試験を行った直後、平坦な台の上に置いたときの試料中央部における台上面からの高さの試験前と試験後の差を変形量とした。この試験を、実施例及び比較例においてそれぞれ同じ条件で二回行った。
【００１９】
［実施例］
第一の実施形態に従って以下の条件でブラジャー用芯材を形成した。
第一の樹脂としてはＰＰＳＵを用いた。まず、ＰＰＳＵに含まれている水分を除去するために、約１５０℃〜１７０℃の温度にて２．５時間以上かけて乾燥させた。
溶融したＰＰＳＵがキャビティに導入されるゲートの数は一つとし、キャビティのブラジャー用芯材のほぼ中央（端部を示す図１の符号１ａと符号１ｂのほぼ中間位置）に設けた。
溶融樹脂の射出成形温度は約４００℃に設定し、金型温度は約２００℃に設定した。そして、射出圧力を４０００kg／cm2 として５００ｍｓｅｃの射出速度で射出成形した。サイクルタイムは６０秒とした。射出成形後に金型から取り出し、第一のアニーリングを２１０℃で１時間、常温に冷却した後の第二のアニーリングを１５０℃前後で１時間行った。同じ条件で二つのブラジャー用芯材を形成した（実施例１、実施例２とする）。
【００２０】
［比較例］
形状記憶合金であるＮＴ合金を使って従来の方法で同様のブラジャー用芯材を形成した。同じ条件で二つのブラジャー用芯材を形成した（比較例１、比較例２とする）。
【００２１】
実施例と比較例の試験前と試験後の状態を図３の写真に示す。ＰＰＳＵにおいて、試験前と試験後の変形量は一回目８ｍｍ、二回目９ｍｍであるのに対し、ＮＴ合金では一回目１６ｍｍ、２２ｍｍであった。このことより、実施例のブラジャー用芯材の方が比較例のブラジャー用芯材よりも試験後の変形量が少ないことがわかる。
次に、変位（ｍｍ）と試験力（Ｎ）との関係を図４及び図５のグラフに示す。図４は実施例１と比較例１のグラフ、図５は実施例１と比較例１のグラフである。これらグラフにおいて変位０以降の直線的に変形する弾性変形部分であるが、実施例の方（符号Ｉで示す）の直線部分が３ｍｍ付近まで延びており、比較例（同IIで示す）の場合よりも変位で１ｍｍ程度（試験力において６Ｎ〜８Ｎ程度）大きいこと及び最大変位も２ｍｍ程度大きいことから、実施例の方が比較例よりも復元性が高いことがわかる。
このように本発明では、形状記憶合金であるＮＴ合金を使用した場合よりも、形状復元性において高い効果が認められた。
【００２２】
本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記の説明では第一の樹脂と第二の樹脂を一定割合で混合した混合樹脂を射出成形するとして説明したが、超弾性、耐衝撃性及び耐熱性が高く変形しても破壊しにくい性質を有する第一の樹脂のみで前記被服用芯材を形成するものとしてもよい。また、超弾性、耐衝撃性及び耐熱性が高く変形しても破壊しにくい性質を有するのであれば、第一の樹脂はポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）又はポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）以外の樹脂であってもよく、第二の樹脂についても、第一の樹脂に一定割合混合することで被服用芯材の曲げ強度を向上させる性質を有するものであれば、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）以外の樹脂であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、ブラジャーなどの女性用下着に限らず、水着やその他の被服など、形状保持と補強が必要な被服類に広く適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の製造方法によって形成される被服用芯材としてのブラジャー用芯材の一実施形態にかかり、その概略説明図である。
【図２】曲げ試験を行った試験機の写真である。
【図３】実施例１と比較例１のブラジャー用芯材の試験前後の形状を示す写真である。
【図４】実施例１と比較例１の変位（ｍｍ）と試験力（Ｎ）との関係を示すグラフである。
【図５】実施例２と比較例２の変位（ｍｍ）と試験力（Ｎ）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２５】
１：ブラジャー用芯材
１ａ，１ｂ：端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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