JP2008274479A - スポーツ用品用基布 - Google Patents

Abstract

【課題】柔軟性、コンパクト性、空気遮断性に優れ、鮮明性に優れ色調持続安定性の良いスポーツ用品用基布を提供する。
【解決手段】下記要件を満足するポリエステル繊維からなるスポーツ用品用基布とする。ａ）扁平断面繊維であり、その横断面が長軸方向に丸断面単糸が３〜６個直線状に連結した形状であること。ｂ）強度が３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であること。ｃ）ベンゾオキサジン系有機紫外線吸収剤を熱可塑性重合体重量に対して０．１〜５．０重量％含むこと。ｄ）繊維横断面における長軸の幅Ａとそれと直交する短軸の最大幅Ｂの比が２〜５の範囲であること。ｅ）顔料及び／又は染料を含むこと。
【選択図】図１

Description

本発明は、柔軟性、コンパクト性および空気遮断性に優れたスポーツ用品用基布に関する。さらに詳しくは、ヨット、ウインドサーフィン、ハングライダー、パラセーリング、熱気球およびカイト等の空気や風を利用して楽しむアウトドアスポーツ用品に用いるための基布に関する。

近年、余暇の増大に伴いスポーツを趣味とする傾向が増大している。その内容も多種多様化し、最近ではマリンスポーツが盛んとなってきており、公営のマリーナの建設も各地で進み、ヨットセーリングやウインドサーフィンを楽しむ人口も増加している。
特に、ヨットは主たる動力は風をセールで受けることで得ている。そのため、ヨットには代表的な物にメインセール、ジブセールと追い風時に用いるスピンネーカー等のセールクロスが使われ、その素材として多くの繊維製品が用いられている。

従来、これらの用途には、主として綿、ナイロン繊維が使用されてきたが、軽量性、強さ、外観が優れていると言う点で近年ではナイロン繊維が一般的に用いられている。しかし、ナイロン繊維は一般的に耐候性および寸法安定性に劣るという課題があり、綿は吸水性がある為、水に濡れた際に重くなるという欠点があり、ポリエステル繊維の活用が注目されている。これらのセールクロスのうち、セーリング中、メインセールは常時揚げているが、ジブセールはタッキング毎に操作し右舷から左舷へ、又はその逆と張り替える必要がある。さらに追い風時には、ジブセールを収納しスピンネーカーに張り替える。このスピンネーカーは通常はスピンバックに収納されているが、追い風に転じると一気に帆を揚げ、追い風から向かい風に転じると同時に降ろし、次の追い風時に使用できるようスピンバックに収納する。これらの一連の操作をスムースに行うためにこれらのセールに用いられている布帛はソフトかつコンパクトに収納できることが好ましい。さらに、ヨットはセールをデッキの面より高く揚げているため、セールの重量を軽量化することは船体のヒール（風を受けて傾くこと）を抑え、帆走時の安定化を計ることができる。

これらのセールクロスは風を受けその力を推進力として利用する物である性格上、空気遮断性に優れていることが必要なのは明白である。しかし、空気遮断性を向上するためには布帛の織密度を高くする必要があるが、織密度を高くすれば、重量の増大を招きかつ布帛厚みが増えるため、剛直なセールクロスとなることは明白である。

前記したヨットの他に、空気や風を利用するスポーツとして、ウインドサーフィン、パラグライダー、パラセーリング、熱気球およびカイト等がある。これらは、ヨットと同様に帆や形態保持するための布帛が使用され、その基布は空気遮断性が必要であり、その上に柔軟性、軽量性が要求され、さらに非使用時の折り畳み収納性やコンパクト性が要望される。

こうした点に対して特開平１０−９６１３６号公報、特開２００６−７０３９７号公報には丸断面単糸が３〜６個連結した形状の扁平形状繊維を用いた基布が提案され、空気遮断性を向上させることが可能となってきた。
しかしながらこれらのスポーツ用品基布は鮮やかな色調のものが要求される一方、長時間直射日光や様々な気象にさらされる為多量の変色防止剤を添加するため色調がくすんだものであったり、鮮明性があるとしても経時的に低下するという問題点があった。

特開平１０−９６１３６号公報 特開２００６−７０３９７号公報

柔軟性、コンパクト性、空気遮断性に優れ、鮮明性に優れ色調持続安定性の良いスポーツ用品用基布を提供する。

本発明者の研究によれば、前記本発明の目的は、ポリエステルからなる合成繊維を製織してなるスポーツ用品用基布であって、該合成繊維が下記要件を満足するスポーツ用品用基布とすることにより達成される。
ａ）扁平断面繊維であり、その横断面が長軸方向に丸断面単糸が３〜６個直線状に連結した形状であること。
ｂ）強度が３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であること。
ｃ）ベンゾオキサジン系有機紫外線吸収剤を熱可塑性重合体重量に対して０．１〜５．０重量％含むこと。
ｄ）繊維横断面における長軸の幅Ａとそれと直交する短軸の最大幅Ｂの比が２〜５の範囲であること。
ｅ）顔料及び／又は染料を含むこと。

繊維横断面の長手方向に丸断面単糸の３〜６個が連続して融着したような形状を有しているポリエステル偏平形状繊維中に、顔料及び／又は染料とともに、ベンゾオキサジン系有機紫外線吸収剤を熱可塑性重合体重量に対して０．１〜５．０重量％含むことにより、製織した布帛が鮮明で透明性の高い色調の持続性に優れ、且つ柔軟性、コンパクト性および空気遮断性に優れたスポーツ用品用基布とすることができる。

本発明についてさらに詳しく説明する。本発明の基布を構成している合成繊維は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート等のポリエステル繊維があるが、耐候性、寸法安定性、コストの面からポリエチレンテレフタレート繊維であることが好ましい。本発明では色調の鮮明性と安定持続性を改善するため、ベンゾオキサジン系有機紫外線吸収剤が繊維全体重量に対して０．１〜５．０重量％（好ましくは０．５〜３．０重量％）含まれることが肝要である。該紫外線吸収剤の含有量が０．１重量％よりも小さいと、十分な紫外線吸収性能が得られず、長時間の紫外線照射により、色調や鮮明性の低下や基布の強度が低下し、ウインドサーフィン、パラグライダー、パラセーリング、熱気球等の基布としては好ましくない。逆に、該紫外線吸収剤の含有量が５．０重量％よりも大きいと、ポリエステルを紡糸してポリエステル繊維を得る際、紡糸の工程安定性が損なわれ、またウインドサーフィン、パラグライダー、パラセーリング、熱気球等の基布に要求される、強度を満たすことが出来ず、又色の鮮明性も低下するので好ましくない。

有機系紫外線吸収剤としては、ベンゾオキサジン系有機紫外線吸収剤が特に好ましい。ベンゾオキサジン系有機紫外線吸収剤が特に優れる理由としては明らかではないが他の紫外線吸収剤と比べて、高耐熱性であること、環状イミドエステルに基づくポリエステルとの親和性がよいためブリードアウトの少なさ等を挙げることが出来る。屋外で使用する機会の多い本発明のスポーツ用品用基布の場合は、日光のほか雨水等の影響が大きく紫外線吸収剤は親和性がない場合は容易に効果が消失してしまうのである。ここでベンゾオキサジン系有機紫外線吸収剤はポリエステルに分散している状態でもよく又はポリエステルと反応して共重合されているものでもよい。

ベンゾオキサジン系有機紫外線吸収剤としては、２−メチル−３，１−ベンゾオキサジン−４−オン、２−ブチル−３，１−ベンゾオキサジン−４−オン、２−フェニル−３，１−ベンゾオキサジン−４−オン、２，２’−エチレンビス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン）、２，２’−テトラメチレンビス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン）、２，２’−ｐ−フェニレンビス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン）、１，３，５−トリ（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン−２−イル）ベンゼン、１，３，５−トリ（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン−２−イル）ナフタレンなどを例示できる。

上記ベンゾオキサジン系有機紫外線吸収剤の他に、ベンゾフェノン系有機紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系有機紫外線吸収剤、サリチル酸系有機紫外線吸収剤など目的を損なわない範囲で使用することが出来る。

また、本発明のポリエステル繊維は着色剤を含むものである。着色剤としては公知の顔料、染料を用いることができる。透明性や鮮明性の点から染料のほうが好ましいが、色調によっては顔料を単独又染料と併用することもできる。使用量は色調に応じて決定することが好ましい。又添加する方法としては繊維を溶融防止する際に溶融混練添加することが好ましい。染料の場合は公知の染色装置を用いて染色することも出来る。

その他本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、微細孔形成剤、カチオン可染剤、着色防止剤、熱安定剤、難燃剤、蛍光増白剤、帯電防止剤、吸湿剤、抗菌剤、マイナスイオン発生剤等を１種又は２種以上を添加してもよい。

本発明の基布を構成する扁平形状繊維の単糸は、その長さ方向に対する直角横断面が、偏平形状であって、その偏平形状は長手方向に丸断面単糸が３〜６個が連続して融着したような形状を有している。この“連続して融着したような形状”とは、現実にその溶融紡糸の状態から見て、通常の断面形状が丸形（円）の単糸を３〜６個融着したものでなく、結果として融着させたような形態をしているという意味である。現実の紡糸では、全体が一緒に結合した状態、紡糸され、融着によって偏平形状が形成されるわけではない。

本発明の合成繊維の断面形状を図１により説明する。図１（ａ）〜図１（ｈ）は、繊維の断面形状を模式的に示したものであり、図１（ｄ）〜図１（ｇ）が本発明に属する断面形状であり、図１（ｄ）は３個、図１（ｅ）は４個、図１（ｆ）は５個および図１（ｇ）は６個の丸形断面単糸が融着したような形状を示している。

すなわち、本発明の単糸の断面形状は、偏平形状であり、長手方向（図１では横方向）に丸断面単糸が連続して融着したような形状であり、また横方向の中心線を軸として山と山（凸部と凸部）、谷と谷（凹部と凹部）が対称に互いに重なり合う形をしている。図１（ｄ）〜図１（ｇ）に示されるように、山（凸部）の数は３〜６個である。

この山（凸部）を３〜６ケ有する偏平糸とすることにより丸断面の糸に比べて、原糸段階での曲げ特性が向上する。その結果、得られた布帛は柔軟性に富んだ物となる。また、偏平の単糸を製織することにより、織密度を低くしても単繊維の長軸側が布帛の面方向に配列しやすくそのため、空気遮蔽性（気密性）に優れた軽量の基布とすることができる。

繊維横断面におけるこの凸部が２ケ以下の場合は繊維横断面における長軸の幅Ａとそれと直交する短軸の最大幅Ｂの比が２以下となるため目的とする柔軟性が得られないばかりか、製織したさいに単繊維の長軸が布帛の面方向に配列することなく、単繊維の太さが１／２で単糸数が２倍のマルチフィラメントを製織した時に類似した形状となり、かつ単繊維太さが従来の丸断面と同じであることより、単繊維の短軸が布帛面方向に配列した場合は、むしろ布帛は硬く、空気遮蔽性に劣るものとなる。

一方、凸部の数が７ケを越えると、断面形状は凸部の無い偏平形状糸に近くなり、紡糸時の冷却斑が発生するため紡糸時の糸曲がりや糸揺れが発生し製糸時の糸切れとなり製造が困難となる。

本発明のスポーツ用品用基布のポリエステル繊維は、単繊維横断面における長軸の幅Ａとそれと直交する短軸の最大幅Ｂの比が２〜５であることが望ましい。この長軸の幅と短軸幅の比が５を越えると偏平糸に近くなり製造時の冷却斑等が発生しやすく製糸性が悪くなる。また、２を下回ると単糸の形状は丸断面に近くなり原糸の曲げ特性が悪くなるため、得られた布帛はコンパクト性、ソフト性、空気遮蔽性に劣る。本発明の繊維の単繊維繊度は収納時や使用時に受ける摩擦により毛羽立たないよう１ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、また、得られる布帛の柔軟性を向上する意味から、１０ｄｔｅｘ以下である。好ましくは２〜６ｄｔｅｘの範囲から選択される。

又本発明のスポーツ用品用基布におけるポリエステル繊維の単繊維強度は３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが必要である。３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では特にウインドサーフィン、パラグライダー、パラセーリング、熱気球等の基布に要求される、強度を満たすことが出来ない。ベンゾオキサジン系有機紫外線吸収剤含有ポリエステルは親和性がよいため低濃度で添加できるため単繊維強度を所定の強度に維持することができるのである。

本発明のスポーツ用品用基布は、前記断面形状を有する繊維を製織することにより得ることができる。例えば製織は、平織、二重織、綾織等があるが、平織が好ましい。
得られた製織基布は必要に応じて公知の方法で染色して所望の色調に合わせる。

以下、本発明を実施例によって説明する。なお、固有粘度、Ｓ−Ｓ曲線、布帛の通気性、コンパクト性、柔軟性、長軸／短軸の比は下記の方法にて測定された。
（１）「固有粘度」；ｏ−クロロフェノール溶液中３５℃の温度において測定した。
（２）「Ｓ−Ｓ曲線」；インストロン型の測定器を用い試料長２０ｃｍ、引っ張り速度１０ｃｍ／分で測定を行った。
（３）「通気性」；ＪＩＳ Ｌ−１０９６−７９−６．２７ 通気性Ａ法に準拠し、フラジール型通気量測定器を用いて測定した。
（４）「コンパクト性」；布帛を幅５ｃｍ、長さ５０ｃｍの大きさでサンプリングし２０℃、６５％ＲＨの部屋で８折りにし、上下をアルミ板ではさみ、１ｋｇの過重を２４時間放置後除重し布帛の厚みを測定した。
（５）「柔軟性」；触感による官能評価を行い、下記のように評価した。
◎；柔軟で極めて良好
○；良好
×；粗硬感あり不良
（６）「長軸／短軸の比」；得られた繊維を１００〜２００倍で断面を写真にとり長軸、短軸の長さを測定した。
（７）「製糸性」；紡糸、延伸工程において１日当りの断糸、単糸巻き付き回数が、０〜１回を◎、２〜４回を○、５〜８回を△、９回以上を×とした。
（８）耐候性： 紫外線による糸強度低下・色調低下
フェード照射（ＪＩＳ Ｌ ０８４２）８０時間後の糸強度、色調を測定し、以下の様な基準により判定した。
○： 良好
強度保持率〔フェード照射後の糸強度／フェード照射前の糸強度〕×１００％〕
８０％以上、目視による色調低下がほとんど見られない。
△： やや不良
強度保持率〔フェード照射後の糸強度／フェード照射前の糸強度〕×１００％〕
６０〜８０％で、目視による色調低下が見られる。
×： 不良
強度保持率〔フェード照射後の糸強度／フェード照射前の糸強度〕×１００％〕
６０％以下で、目視による色調低下も見られる。

［実施例１］
固有粘度が０．６４、ベンゾオキサジン系紫外線吸収剤として竹本油脂株式会社製 ＣＥｉ−Ｐを１．０ｗｔ％含むポリエチレンテレフタレートを図ｅに示す断面形状となる吐出孔を３６個有した口金から、紡糸温度２９５℃でそれぞれ溶融吐出し、油剤を付与し、紡糸速度２５００ｍ／ｍｉｎで引き取った後、一旦巻き取ることなく、予熱温度９０℃、熱セット温度１３０℃、延伸倍率１．６２の条件で延伸し、４０００ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取り、総繊度８４ｄｔｅｘの本発明の扁平断面繊維を得た。得られた糸条を１１０本／２．５４ｃｍの織密度で製織した。次いで、該織物を液流染色機を用いて沸騰水で２０分間リラックス処理し、引き続きプリセット処理を行った後、さらに、染色、ファイナルセット処理を行い、本発明のポリエステルからなる布帛とした。布帛は色調は鮮明で透明性があり、軽く空気遮断性に優れるものであった。

［比較例１］
紫外線吸収剤として、酸化チタン（堺化学工業、ＫＡ−３０）３．０ｗｔ％を含むポリエチレンテレフタレートを用いた以外は実施例１に記載した方法で布帛を得た。布帛は鮮明性、透明性にかけるものであった。

［実施例２〜４、比較例２〜３］
実施例１において、紡糸口金や吐出量を変更し、表１に示すような断面形状や総繊度、単糸数となるように変更した以外は、実施例１と同様にして扁平断面繊維を得た。結果を表１に示す。

柔軟性、コンパクト性、空気遮断性に優れ、鮮明な色調が持続し、且つ強度、伸度、品位も優れているので空気や風を利用するアウトドアスポーツ用製品の基布として極めて好適である。殊にヨットセール、スピネーカーに適している。

繊維の長さ方向に対する直角断面図の模式図を示すものであり、図１（ａ）〜図１（ｈ）はそれぞれ下記のことを示している。（ａ） 偏平断面糸の断面図（ｂ） 丸断面糸の断面図（ｃ） ２つの山を有する偏平糸の断面図（ｄ） 本発明を構成する単糸の断面図（ｅ） 本発明を構成する単糸の断面図（ｆ） 本発明を構成する単糸の断面図（ｇ） 本発明を構成する単糸の断面図（ｈ） ７つの山を有する偏平糸の断面図

Claims (1)

1. ポリエステル繊維を製織してなるスポーツ用品用基布であって、該ポリエステル繊維が下記要件を満足することを特徴とするスポーツ用品用基布。
   ａ）単繊維が扁平断面繊維であり、その繊維軸と直交する横断面が長軸方向に丸断面単糸が３〜６個直線状に連結した形状であること。
   ｂ）単繊維強度が３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であること。
   ｃ）ベンゾオキサジン系有機紫外線吸収剤を熱可塑性重合体重量に対して０．１〜５．０重量％含むこと。
   ｄ）繊維横断面における長軸の幅Ａとそれと直交する短軸の最大幅Ｂの比が２〜５の範囲であること。
   ｅ）顔料及び／又は染料を含有すること。
   
   

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