JP2004044062A - ストッキング - Google Patents

Abstract

【課題】ストッキング、タイツ等に好適に用いることができる薄地軽量で保温性が高く、更には快適性、審美性をも有する伸縮性布帛とし得る弾性繊維を提供すること。
【解決手段】有機及び／又は無機系の吸放湿性微粒子を含有してなり、２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率が０．５％以上、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率が１．５％以上であり、吸湿及び／又は吸水時の最大温度上昇が２℃以上、より好ましくは３℃以上であるポリウレタン弾性繊維。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は吸湿発熱性を有する弾性繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の保温性を重視した布帛は、一般に厚いものあるいは重いものとなる傾向がある。これらの布帛を着用した場合、重い、動きにくい、ファッション性が損なわれる、または発汗後の放湿性が不十分であるため通勤電車等での発汗時にはムレ感等の不快感を感じる、更には汗の温度が低下した後は冷え感が生じる等の不具合があり、薄くて且つ保温性に優れる布帛が市場において望まれている。
【０００３】
特に弾性繊維等を使用した伸縮性布帛においては布帛が肌に密着するものであり、保温性を確保するため厚地布帛とした場合は特に上記の不具合点が顕著に現れる。またそのボディフィット性を活かして審美性を追求する用途、例えばストッキング、タイツ等においては、厚くなることによる着用時の審美性の低下が特に問題となることが多い。
【０００４】
これら薄地布帛で保温性を確保するために従来種々の検討が行われているが、編み組織の変更や汎用糸の選択をしたものが大半であり、その効果は十分とは言えず、保温性、軽量性、快適性、審美性を同時に確保するする布帛は得られていないのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記のような課題を解決しようとするものであって、薄地軽量で保温性が高く、更には快適性、審美性をも有する伸縮性布帛を提供し得る弾性繊維を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは保温性が高く且つ薄地の布帛を得ることができる発熱性を有する弾性繊維に関し鋭意検討の結果、本発明に至った。即ち本発明は以下の構成よりなる。
１．吸湿及び／又は吸水時の最大温度上昇が２℃以上であることを特徴とする弾性繊維。
２．２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率が０．５％以上、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率が１．５％以上であることを特徴とする上記第１記載の弾性繊維。３．有機及び／又は無機系の吸放湿性微粒子を含有してなることを特徴とする上記第１又は第２記載の弾性繊維。
【０００７】
以下、本発明について詳述する。衣料用布帛において弾性繊維は布帛の表面に露出せず、内部に存在することが通常であるため、係る弾性繊維が発熱すれば布帛内部から発熱することとなり、発熱体を断熱材で覆うのと同様の効果を奏し、効果的に保温、蓄熱性が得られ、更には高い快適性をも得ることができる。布帛表面に露出する非弾性繊維に発熱性を付与した場合は、反人体側に露出した部分は冷却が速いため効率が悪く、また人体側の部分が発熱したときは快適性が低減するからである。
【０００８】
また、吸湿時に発熱する剤等を布帛表面にバインダーを用いてパディング等により付着せしめる、又は表面に露出する繊維に含有せしめる方法では、風合いを損ねやすい難点がある他、パディング等においては洗濯耐久性が不十分になり易いという問題がある。
【０００９】
ポリウレタン弾性繊維は、通常の使用方法において布帛表面に露出することが少なく、風合いを損ねないという利点がある。ポリウレタン弾性繊維の内部に吸湿して発熱する剤を含有していることが好ましい態様と言える。
【００１０】
本発明に係る弾性繊維は吸湿及び／又は吸水時の最大温度上昇が２℃以上であることが好ましい。さらに好ましくは３℃以上である。係る特性を有する弾性繊維は薄地で高い保温性を布帛に付与することができるからである。
【００１１】
更に本発明に係る弾性繊維は上記の発熱性を有し、且つ２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率が０．５％以上、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率が１．５％以上であることが好ましい。前記のような特徴を有する弾性繊維は、一定の保温性ある布帛を薄地にできることに加えて汗を効果的に吸収するため、体が温まり汗をかいても不快感を覚えることがなく、暖かく且つ蒸れないという高度な快適性を付与するものである。更に発汗後に汗が冷却されたときの冷え感を解消することもできる。
【００１２】
本発明に係る弾性繊維は吸放湿性微粒子を含有せしめることによっても得られる。弾性繊維に添加することができる微粒子はポリアクリル酸系ポリマー微粒子、ポリビニール系ポリマー微粒子、ポリアミド系ポリマー微粒子、ポリウレタン系ポリマー微粒子、多孔質シリカ微粒子、親水性シリカ微粒子などである。
【００１３】
該吸放湿性微粒子の膨潤度は２００％以下であることが好ましく、更に好ましくは１００％以下である。吸湿及び／又は吸水時の微粒子の膨潤度が２００％を越える場合には、発熱の程度が小さくなり、弾性繊維の温度上昇の程度が小さくなるため好ましくない。微粒子が吸湿及び／又は吸水して２００％を越える膨潤度となると、吸湿によるエネルギーが大きな膨潤に消費されてしまい、発熱に活かされにくいためと考えられる。また、微粒子の膨潤度が２００％を越えると、弾性繊維自体が膨潤し、カバリングや編成でのスカム付着による断糸や、品質不良の原因となるため好ましくない。
【００１４】
該吸放湿性微粒子は２０℃×６５％ＲＨにおける水分率が３０％以上であることが好ましく、更に好ましくは３５％以上、最も好ましくは４０％以上である。これは弾性繊維の吸湿性を大きくするためであり、吸湿／吸水時の弾性繊維の発熱性、温度上昇の程度を大きくするためでもある。最も好ましい化学組成は後述するが、前記のような水分率を有する吸放湿性微粒子としては、特に非生体系ポリマーからなる高吸放湿性有機微粒子である。従来、吸湿性があるとされる微粒子の中で、最も吸湿性が高いと考えられるものはウールパウダーやケラチンのパウダーであるが、２０℃×６５％ＲＨでの水分率は高々１５％である。そのほか、デンプンやセルロース、シルク、コラーゲンなどの多糖類系微粒子や蛋白質系微粒子は前記のウールパウダーやケラチンパウダーより小さい８〜１２％程度である。その他尿素ホルマリン樹脂系やメラミンホルマリン樹脂系のパウダーもあるが、２０℃×６５％ＲＨでの水分率は３０％に遠く及ばないと考えられ、あまり好ましくない。
【００１５】
また弾性繊維の物性低下を防ぎ、紡糸操業性及び後加工通過性を良好とするために高吸放湿性微粒子の粒径が２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下、更に好ましくは５μｍ以下、最も好ましくは２μｍ以下であって、その含有量は繊維に対して０．２〜５０重量％であることが好ましい。この範囲より含有量が低ければ十分な効果が得られず、高ければ弾性繊維製造時の糸切れを誘発する等の不具合が生じるからである。
【００１６】
本発明に係る弾性繊維に非生体系ポリマーからなる高吸放湿性有機微粒子を含有せしめる場合、その高吸放湿性有機微粒子はアクリロニトリルを５０重量％以上含むアクリロニトリル系重合体にヒドラジン、ジビニルベンゼン又はトリアリルイソシアヌレート処理により架橋構造を導入し、残存しているニトリル基を加水分解により塩型カルボキシル基に化学変換せしめたものであって、塩型カルボキシル基を１．０ｍｍｏｌ／ｇ以上有するものであることが最も好ましい。
【００１７】
該高吸放湿性有機微粒子を含有する弾性繊維は良好な発熱性及び吸湿性を両立させる。該高吸放湿性有機微粒子は、エステルやナイロンの非弾性繊維に添加した場合に比して、ポリウレタン弾性繊維に添加した場合に顕著な発熱、吸湿性を示し、一方でポリウレタン弾性繊維の強伸度等の物性低下がごくわずかである。理由はわからないが、繊維表面にブリードアウトし易いためであると推測される。更には、該高吸放湿性有機微粒子は優れた抗菌性、消臭性をも示し、特にストッキングや肌着等に用いる本発明に係る弾性繊維に付加的な価値を供するものである。
【００１８】
本発明における弾性繊維とは、社会通念上ゴム弾性挙動を示すと認められる繊維をいい、例えば少なくとも５０％以上伸張することができ、かつ２０％以上の回復率を有する繊維などが挙げられる。
【００１９】
本発明に係る弾性繊維はポリウレタン弾性繊維であってもよい。該弾性繊維は特に優れた伸縮性を示し、更には本発明で用いることができる吸湿・発熱性微粒子の効果が顕著に現れるからである。
【００２０】
本発明に係る弾性繊維に用いることができるポリウレタン重合体は、ポリオールと過剰モルのジイソシアネート化合物からなる両末端がイソシアネート基である中間重合体を、Ｎ，Ｎ‘−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドなどの不活性な有機溶剤に溶解し、ジアミン化合物を反応させて得るものであってもよい。
【００２１】
上記ポリオールとしては特に制限はないが、例えばポリマージオールなどが挙げられる。具体的には、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシペンタメチレングリコールおよびポリオキシプロピレンテトラメチレングリコールなどのポリエーテルジオール、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、イタコン酸、アゼライン酸およびマロン酸などの二塩基酸の一種または二種以上とエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ヘキサメチレングリコールおよびジエチレングリコールなどのグリコール一種または二種以上とから得られるポリエステルジオール、ポリ−ε−カプロラクトンおよびポリバレロラクトンなどのポリラクトンジオール、ポリエステルアミドジオール、ポリエーテルエステルジオール、ポリカーボネートジオールなどから選択することができる。
【００２２】
ジイソシアネート化合物としては、脂肪族、脂環族および芳香族のジイソシアネート化合物であれば特に制限されない。例えば、メチレン−ビス（４−フェニルイソシアネート）、メチレン−ビス（３−メチル−４−フェニルイソシアネート）、１，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、ｍ−およびｐ−フェニレンジイソシアネート、ｍ−およびｐ−キシリレンジイソシアネート、メチレン−ビス（４−シクロヘキシルイソシアネート）、１，３−および１，４−シクロヘキシレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどが挙げられる。
【００２３】
鎖延長剤としてのジアミン化合物は特に制限されるものではないが、例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，２−シクロヘキサンジアミン、１，３−シクロヘキサンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミンおよびヒドラジンなどが挙げられる。
【００２４】
本発明に係る弾性繊維はカバリング糸、仮撚糸に用いてもよい。係る複合弾性糸は弾性繊維が被覆された状態となるため、長く、高い保温効果及び快適性を供することができるからである。
【００２５】
更に本発明に係る弾性繊維はパンティストッキングに用いてもよい。この用途は着用時の審美性を重視し、薄い布帛であることが要求されるため、本発明の効果を特に発揮できるからである。
【００２６】
本発明に係る弾性繊維の交編織素材は熱可塑性合成繊維、天然繊維、再生繊維の何れであってもよいが、熱可塑性合成繊維にあってはポリエステル繊維、ポリアミド繊維のいずれかを、天然繊維においては綿、羊毛、再生繊維にあってはポリノジック繊維を採用することが望ましい。
【００２７】
相手素材と本発明に係る弾性繊維を交編織する上で特に制約を受けるものではないが、例えば交織する場合には、弾性繊維を相手素材で被覆する時、ポリエステル繊維などを弾性繊維にカバリングして経糸及び／又は緯糸に用いるのが一般的である。又、相手素材と交編する場合、直接相手素材と引き揃えてニットインすることも、カバリング糸でニットインすることも可能である。
【００２８】
得られた伸縮性編織物の染色加工については、生機をリラックス・精練後プレセットし、染色、乾燥、風合処理を行い、仕上げセットする一般的な加工工程の採用が可能である。
【００２９】
【実施例】
以下実施例により本発明を具体的に説明する。尚、測定方法、評価方法などは以下の通りである。
【００３０】
（Ａ）発熱性（最大温度上昇）
筒編み機を用いて１０ｇの弾性繊維のベア筒編みサンプルを作成した。該筒編みサンプルを温度センサーに装着（例えば安立計器（株）製の棒状検知端を有する５４０Ｋ　ＭＤ−５型になるべく密着するように巻きつけて、検知端先端から余った筒編みサンプル端を折り返してセロハンテープあるいは輪ゴム等でとめる）し、７０℃×２時間乾燥後、シリカゲル入りデシケータ（デシケータ内は約５％ＲＨ）に入れ、３２℃で２４時間放置した。その後サンプルを装着した温度センサーを温度記録計（例えば安立計器（株）製；ＤＡＴＡ　ＣＯＬＬＥＣＴＯＲ　ＡＭ−７０５２型）に速やかに接続し、３２℃×７０％ＲＨの環境下（例えば硫酸カリウム飽和水溶液デシケータ）での吸湿発熱による温度変化を計測した。得られた最大温度データ（℃）と初期温度（３２℃）との差を計算し、最大温度上昇（℃）を求めた。
【００３１】
（Ｂ）吸湿率
弾性繊維５ｇを石油エーテル１００ｍｌで洗浄した後、絶乾状態での重量Ｗ_１（ｇ）を測定する。２０℃×６５％ＲＨの雰囲気下で２４時間放置した後の重量Ｗ_２（ｇ）を測定し下記式（１）によって、２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率を求める。

更に、２０℃×９５％ＲＨの雰囲気下で２４時間放置した後の重量Ｗ_３（ｇ）を測定し、下記式（２）によって、２０℃Ｘ９５％ＲＨにおける吸湿率を求める。

【００３２】
（Ｃ）微粒子の膨潤度
１０５℃に設定した乾燥器中に２４時間入れて絶乾した試料約１ｇを１０ｍｌスクリュー管に入れ、垂直に保持し、試料上面をなるべく平らにして、目盛りからその時の体積Ｖ_１（ｍｌ）を読み取る。スクリュー管に吸水後も試料上面より水面が高くなる量の純水を入れ、６時間垂直に放置後、試料上面の体積Ｖ_２（ｍｌ）を目盛りから読み取る。微粒子の膨潤度は下記式（３）によって求める。
膨潤度（％）＝　｛（Ｖ_２−Ｖ_１）／Ｖ_１｝×１００…………（３）
【００３３】
（Ｄ）微粒子の水分率
試料約２ｇを洗浄し絶乾したシャーレに採取し、部分的に小さな穴をあけたアルミホイルをかぶせ、微粒子が飛び散らないように留意して、２０℃×６５％ＲＨに設定した恒温恒湿器中に２４時間入れた後のシャーレの重量Ｗ_４を測定する。その後１０５℃に設定した乾燥機の中に２４時間入れた後のシャーレの重量Ｗ_５（ｇ）を測定する。２０℃×６５％ＲＨにおける微粒子の水分率は下記式（４）により求める。
水分率（％）＝｛（Ｗ_４−Ｗ_５）／Ｗ_５｝×１００……………（４）
【００３４】
（実施例１）
分子量１８００のポリオキシテトラメチレングリコール２００部とメチレン−ビス（４−フェニルイソシアネート）４５部を８０℃で３時間反応させ、両末端イソシアネート基の中間重合体を得た。中間重合体を４０℃まで冷却した後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド３７５部を加え１０℃まで冷却した。エチレンジアミン４．０部、ジエチルアミン０．４部をＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１４７．６部に溶解したジエチルアミン溶液を用意し、高速攪拌されている中間重合体溶液へジエチルアミン溶液を一気に添加し、溶液濃度３２．２重量％、粘度２５００ポイズ（３０℃）のポリウレタン重合体溶液を得た。
【００３５】
こうして得たポリウレタン重合体溶液に、ｎ−ブチルアミン／Ｎ，Ｎ−ジメチルヒドラジン末端封鎖ポリマー４％、ベンゾトリアゾール系化合物、ヒンダードフェノール系化合物を添加混合する。
【００３６】
引続き、アクリロニトリル、アクリル酸メチル、ｐ−スチレンスルホン酸ソーダ及び水からなる原料微粒子水分散体をヒドラジン架橋し、ＮａＯＨにて加水分解処理した、平均粒径０．５μｍ（光散乱光度計で測定）、膨潤度８０％、２０℃×６５％ＲＨにおける水分率が４５％の高吸放湿性有機微粒子を５重量％前記ポリウレタン重合体溶液に添加し、ミキサーにて３時間混合し紡糸原液とした。
【００３７】
紡糸原液を脱法後、孔径０．５ｍｍの口金から吐出し、２３５℃の加熱空気を流した紡糸筒内押し出し、油剤を５％ＯＷＦ付与して速度５５０ｍ／分で巻き取った。得られた糸条を４０℃で７２時間加熱処理し、後加工に供する２２ｄｔｅｘ、２フィラメントのポリウレタン弾性繊維を得た。得られたポリウレタン弾性繊維の最大発熱量は３℃であり、２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率は２．０％、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率は４．４％であった。
【００３８】
得られた弾性繊維に、巻き糸としてナイロン６の通常延伸糸８ｄｔｅｘ、５ｆｉｌの糸条を用い、カバリングの際の芯糸ドラフトを３．３、下撚り数２９００回／ｍ、上撚り数２４５０回／ｍにそれぞれ設定し、ダブルカバリング糸を製造した。
【００３９】
上記のカバリング糸を４口パンティストッキング編み機（口径４インチ、編み針本数４００本）に供給し編立、プリセット、裁断、縫製、染色加工、ファイナルセットの一連の後加工を行いパンティストッキングを得た。
【００４０】
得られたパンティーストッキングにより２０名の着用テストを冬季に実施した。その結果、被験者２０名のうち、１７名が暖かくかつ快適であるとの回答があった。上記着用テストでは、露出する脚部の保温性のみならず、腹部が冷えず快適であるとの回答した者が８名存在した。
【００４１】
（比較例１）
発熱吸湿性有機微粒子の添加量を０．１％とする以外は、実施例１と同様の方法でパンティーストッキングを得た。得られたポリウレタン弾性繊維の最大発熱量は０．６℃であり、２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率は１．５％、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率は１．８％であった。
得られたパンティーストッキングを実施例１と同様に２０名が着用した。
その結果、通常のパンティーストッキングと相違無いと回答したものが１６名、若干暖かいが不十分と回答したものが４名であった。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、薄地軽量で保温性が高く、更には快適性、審美性をも有する伸縮性布帛とし得る弾性繊維の提供が可能となった。

Claims (3)

1. 吸湿及び／又は吸水時の最大温度上昇が２℃以上であることを特徴とする弾性繊維。
2. ２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率が０．５％以上、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率が１．５％以上であることを特徴とする請求項１記載の弾性繊維。
3. 有機及び／又は無機系の吸放湿性微粒子を含有してなることを特徴とする請求項１又は２記載の弾性繊維。