JP2014009408A - 疎水化吸湿発熱繊維及びこれを用いた繊維構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】水分の吸着によって発熱する繊維を改良し、液相の水分と接触しても水をはじき、吸湿発熱が持続する疎水化吸湿発熱繊維及びこれを用いた繊維構造物を提供する。
【解決手段】本発明の疎水化吸湿発熱繊維は、気相の水分を吸着して発熱する繊維（但し、高架橋ポリアクリレート系繊維を除く。）に、疎水化剤が１owf％以上３owf％以下の範囲で結合しており、液相の水分に対しては疎水性であり、液相の水分と接触しても水分をはじき、気相の水分を吸着して吸湿発熱し、温度２０℃、湿度４５％ＲＨの雰囲気下で液相水分と接触させたとき、２１℃以上の温度に発熱している持続時間が３分以上である。本発明の繊維構造体は、前記の疎水化吸湿発熱繊維が５重量％以上１００重量％未満、他の繊維が０重量％を超え９５重量％以下を含むものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、多量発汗や雨がかかっても水をはじき、吸湿発熱が持続する疎水化吸湿発熱繊維及びこれを用いた繊維構造物に関するものである。

水分を吸着する時に発生する熱（吸着熱）を利用した発熱性繊維は、従来繊維に比べより高い保温性を有し、主に冬物衣料や登山などのスポーツ衣料に使用される場合が多い。この吸着熱によって発熱する代表的繊維は、本発明者らの一部が提案した高架橋ポリアクリレート系繊維である（特許文献１）。この繊維は、アクリル系繊維を原料にして改質し、分子を親水化し同時に高架橋化した繊維であり、吸湿性が高く、かつ膨潤性が抑制された繊維形態をなす。発熱性繊維は、１９９４年ノルウェーのリレハンメルで開催された冬季オリンピックで日本チームのスキーウエアの中綿に採用されたのが最初であり、それまでの衣料分野にはなかった「発熱保温」という概念を切り開いた（非特許文献１、２）。本出願人の一部は商品名“ブレスサーモ”（登録商標）という繊維製品を開発し、現在においても好評を博している。一般的な高架橋ポリアクリレート系繊維は、アクリル系繊維をヒドラジン等で架橋して湿潤時の膨潤を抑制し、かつ親水性基を導入することによって得られる。親水性基は繊維が有する官能基の一部を加水分解してカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）及び／又はアルカリ金属塩型カルボキシル基（例えば−ＣＯＯＮａ）にすることで導入できる。

その後も水分の吸着熱を利用した発熱性繊維の提案は続いており、肌着への適用（特許文献２）、アクリル系繊維のみならず他の繊維への応用（特許文献３）、ウールを酸処理して中空にして発熱させる提案（特許文献４）、アクリル系繊維とビスコースレーヨン繊維を混紡する提案（特許文献５）等がある。また、特許文献６には獣毛蛋白質系繊維を酸化して繊維表面をアニオン化しておき、アミノアクリル共重合樹脂、アクリル酸エステル系樹脂等のカチオン性疎水性樹脂を付与することが記載されている。

しかし、従来技術の水分吸着による発熱繊維の特性は、大量の親水性基を導入する事やセルロース系繊維の元来有する水分吸着特性から生じる吸着熱を利用することから、必然的に繊維は水との親和性が高くなる。したがって、繊維は発汗時の液相（液体）の汗で濡れ易くなったり、いったん雨で濡れると発熱は起こらず、逆に親水性基が液相の水を離さない性質を有するので乾きにくく、却って冷感が増加し、着心地が悪いという問題があった。また、特許文献６で実際に実験によって確かめられている疎水性樹脂の付与量は繊維重量に対して１０％であり、このような多量塗布では繊維の風合いが粗硬になる問題と、製品製造工程において前記疎水性樹脂が脱落し工程通過性を悪化させるという問題がある。

特公平７−５９７６２号公報 特開２００４−５２１８７号公報 特開２００４−２１８１１１号公報 特開２０１０−１３７９１号公報 特開２０１０−２１６０５３号公報 特開２００３−３３７４号公報

繊維学会編「繊維便覧」第３版、４６４〜４６５頁、丸善、平成１６年１２月１５日 繊維学会誌（Ｖｏｌ．５７）、３２０〜３２３頁、２００１年１２月号

本発明は、前記従来の問題を解決するため、水分吸着によって発熱する繊維を改良し（高架橋ポリアクリレート系繊維を除く）、液相の水分と接触しても水をはじき、吸湿発熱が持続し、風合いは良好で紡績工程通過性も良好な疎水化吸湿発熱繊維及びこれを用いた繊維構造物を提供する。

本発明の疎水化吸湿発熱繊維は、気相の水分を吸着して発熱する繊維（但し、高架橋ポリアクリレート系繊維を除く。）に、疎水化剤が１owf％以上３owf％以下の範囲で結合しており、液相の水分に対しては疎水性であり、液相の水分と接触しても水分をはじき、気相の水分を吸着して吸湿発熱し、温度２０℃、湿度４５％ＲＨの雰囲気下で液相水分と接触させたとき、２１℃以上の温度に発熱している持続時間が３分以上であることを特徴とする。

本発明の繊維構造体は、前記の疎水化吸湿発熱繊維が５重量％以上１００重量％未満、他の繊維が０重量％を超え９５重量％以下を含むことを特徴とする。

本発明の疎水化吸湿発熱繊維は、気相の水分を吸着して発熱する繊維に対して特定量の疎水化剤を結合させたことにより、多量発汗や雨がかかる等、液相の水分と接触しても水をはじき、吸湿発熱が持続する。すなわち、本発明の疎水化吸湿発熱繊維は液相の水分に対しては水をはじき疎水性であり、液相の水分と接触しても濡れないか又は濡れにくく、気相の水分を吸着し発熱が持続する。この結果、多量発汗や雨がかかっても冷えにくく、吸湿発熱がより長く持続し、快適な着心地となる。また、風合いは良好に保つことができ、かつ紡績工程通過性も良好である。

図１は本発明の一実施例における、紡績糸を液体の水に接触させて水分の吸着による発熱を測定する部分断面説明図である。

本発明者らは、従来の水分を吸着して発熱する繊維を用いた衣類を着用して様々な条件の登山や発汗を伴うスポーツをした。登山においては多量の発汗をすることが多く、また雨に濡れる場合がある。多量の発汗や雨で濡れてしまうと、従来の水分を吸着する発熱繊維は冷たくなる問題もあった。その理由は、従来の水分を吸着する発熱繊維は親水性基の付与やセルロース系繊維の元来の特性から生じる吸着熱を利用するため、液相の水分とも親和性が高く、液相の水分と接触すると吸水して濡れてしまい、発熱も止まってしまうばかりでなく、逆に親水性基が液相の水を離さない性質を有するので、却って冷感が増加し、着心地を害するという現象が生じた。特に高山や冬山や寒い時期には、吸水による冷感が生じにくく且つ吸湿発熱性が持続する衣類の開発が必要であった。

そこで、気相の水分（蒸気）は吸着するが、液相（液体）の水分は吸着しない繊維材料の着想に至った。具体的には、（１）繊維に親水性基を付与して、水分を吸着して発熱する性質に加えて、（２）疎水化剤を結合させて液相の水分に対しては疎水性を付与することにより、液相の水分と接触しても濡れないか又は濡れにくく、蒸気や人体からの不感蒸泄などの気相の水分から吸湿して発熱が持続する繊維である。

水面に浮かべた時に水面浮上するレベルの疎水性を親水性繊維に付与する場合、繊維表面に疎水化剤を均一にコートすることは一般的に困難である。そのため、従来の技術（例えば特許文献７）では疎水化剤付与量を１０質量％と多くすることで課題を解決してきた。しかし、付与量を多くすることは繊維のべたつき、造膜製を有する疎水化剤では繊維間接着を引き起こし、風合い硬くなるだけではなく後加工性（例えば紡績性）も悪くなる。

本発明者らは、高架橋ポリアクリレート系繊維に対して疎水化剤は１owf％以上３owf％以下、好ましくは１．５〜２．５owf%の限定された範囲で結合させると、風合いは良好に保つことができ、かつ紡績工程通過性も良好であることを見出した。

１．本発明の繊維
本発明において使用する繊維は天然繊維、化学繊維又は合成繊維から選ばれる少なくとも一つの繊維が好ましく、より具体的には天然繊維がコットン、麻、ウールを含む獣毛繊維又は絹から選ばれる少なくとも一つの繊維であり、化学繊維がレーヨン（例、レンチング社製、商品名、テンセルを含む）、キュプラ又はアセテートから選ばれる少なくとも一つの繊維であり、合成繊維がポリエステル、ポリオレフィン及びナイロンから選ばれる少なくとも一つの繊維などである。さらに好ましい繊維は、天然繊維としてはコットン及び麻から選ばれる少なくとも一つの繊維であり、化学繊維としてはレーヨン、キュプラ又はアセテートから選ばれる少なくとも一つの繊維である。コットン、麻、レーヨン、キュプラ、アセテートが好ましい理由は、これらの繊維には、元来水分の吸着によって発熱する特性を有するからである。

本発明において疎水化吸湿発熱繊維とは、水分を吸着して発熱する繊維（高架橋ポリアクリレート系繊維を除く）を、疎水化した繊維である。ここで、高架橋ポリアクリレート系繊維を除く理由は、より汎用性のある繊維に応用するためである。

水分の吸着によって発熱性を有する高架橋ポリアクリレート系繊維の発熱量は、下記の表１（前記非特許文献１から転載）に示すとおり、他の繊維に比べて発熱量が高くて好ましいが、他の繊維にも水分の吸着によって発熱を高める加工は可能である。本発明は発熱加工した高架橋ポリアクリレート系繊維以外の繊維を対象とするものである。

本発明においては、コットン、麻などの天然繊維、レーヨン、キュプラ、アセテート等の化学繊維、ウールなどの獣毛繊維の場合は、とくに下記に説明する発熱加工しなくてもよく、そのままの状態で使用できる。他の繊維の場合は、下記の発熱加工することが好ましい。

２．発熱加工
（１）繊維表面への親水性基の付与
第１番目の発熱加工は、繊維表面への親水性基の付与である。この加工は繊維中若しくは繊維表面にカルボキシル基、スルホン酸基及びこれらの塩を含む親水性基を導入し、吸湿時に吸湿発熱する繊維とする。例えば前記特許文献３に開示されているように、繊維表面に親水性基を重合する。重合に供するモノマーとしては、オレフィン系有機酸であるアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、スチレンスルホン酸、クロトン酸、ブテントリカルボン酸等が挙げられる。これらのモノマーは１種を単独で又は２種以上を混合して使用できる。特にアクリル酸、メタクリル酸がグラフト重合効率及びコストの点で好ましい。アクリル酸、メタクリル酸、あるいはこれらの誘導体にエポキシ基を導入しておいても良い。

オレフィン系有機酸のグラフト重合率、すなわち繊維に対するオレフィン系有機酸のグラフト重合による重量増加率を５％以上とすればよい。グラフト重合率は、より好ましくは１０％以上、更に好ましくは１５％以上である。グラフト重合率の上限は、特に限定されないが、通常１００％程度である。グラフト重合率は、重合反応前の繊維の絶乾重量（Ｗ０）に対する、グラフト重合し洗浄した後の繊維の絶乾重量（Ｗ１）から重合反応前の繊維の絶乾重量（Ｗ０）を引いた値の百分率である。これにより、繊維を０．５ｍｍｏｌ／ｇ以上、好ましくは１ｍｍｏｌ／ｇ以上、８ｍｍｏｌ／ｇ以下のカルボキシル基濃度を有するものとすることができる。上記のグラフト重合率の範囲であれば、その全部又は一部を塩型カルボキシル基に変換してもよい。

導入されたカルボキシル基を塩型にする方法としては、例えば、上述した加水分解繊維やグラフト重合繊維を、各種の塩の水酸化物又は塩の水溶液に浸漬した後、水洗及び乾燥する方法が好適である。この際、少なくとも、カルボキシル基をアルカリ金属塩とする処理と、アルカリ土類金属塩及び／又は前記のその他の金属塩とする処理とを同時に行ってもよく、別々に行ってもよい。いずれにしても、処理後にアルカリ金属塩型カルボキシル基とアルカリ土類金属塩型カルボキシル基及び／又はその他の金属塩型カルボキシル基とが、モル比で２０：８０〜８０：２０程度の割合で共存するようにすればよい。但し、前述したように、全カルボキシル基量に対して、３０ｍｏｌ％以下の割合で酸型カルボキシル基が残っていても構わない。

前記のようにカルボキシル基及び／又はカルボキシル塩等の親水性基を導入した繊維以外に、スルホン酸基及び／又はスルホン酸塩基を導入しても良い。

（２）ポーラス加工
第２番目の発熱加工は、ポーラス加工である。この加工は、例えば前記特許文献４に開示されている。例えばウールやレーヨン繊維の内部に空洞を形成してポーラスにすると、水分吸着による発熱性を高める。このようなポーラス加工した繊維を使用することもできる。

３．疎水性について
本発明の繊維は、開繊した繊維を静水に落下させたとき、３分以上水に沈まないことが好ましい。すなわち、自重では３分以上、好ましくは５分以上、さらに好ましくは１０分以上、とくに好ましくは１５分以上水に沈まない。この疎水性の付与により、本発明の繊維は多量発汗や雨がかかっても繊維の吸湿発熱は持続し、温かく、保温性も高く、着心地は良いものとなる。

本発明の繊維は、液相の水分に対しては水をはじき、かつ気相の水分（蒸気）は吸湿して発熱し、温度２０℃、湿度４５％ＲＨ（ＲＨは相対湿度）の雰囲気下で液相の水分と接触させたとき、２１℃以上の温度に発熱している持続時間が３分以上であることが好ましい。さらに好ましくは、２１℃以上の温度に発熱している持続時間が５分以上、さらに好ましくは、１０分以上、とくに好ましくは、１５分以上である。

前記発熱加工繊維を疎水化する方法について説明する。疎水化にするには、前記発熱加工繊維に対して疎水化剤を結合させる。例えば、繊維の表面にフッ素ガスを接触させてフッ素を結合させる。あるいはフッ素含有化合物、シリコーン化合物、フッ素含有シリコーン化合物又は炭化水素系化合物を含む疎水化剤を結合させることにより発現される。疎水化剤とは、相手物質を疎水化する化合物であり、例えば撥水剤のことをいう。

本発明の繊維は、側鎖に親水性の官能基を有しており、疎水化剤はこれらの官能基と結合させるのが好ましい。洗濯を繰り返しても疎水性を低下させないためである。本発明で使用できるフッ素系疎水化剤としては、例えば市販品の“アサヒガードＡＧ７０００”（商品名）、“アサヒガードＡＧ９７０”（商品名）、“アサヒガードＡＧ−Ｅ０８２”（商品名）等のＡＧシリーズ、“アサヒガードＧＳ１０”（商品名）（いずれも旭硝子社製、フッ素系疎水剤エマルジョン）、“ＮＫガードＦＧＮ７００Ｔ”（商品名）、“ＮＫガードＮＤＮ７０００”（商品名）（いずれも日華化学社製、フッ素系疎水剤エマルジョン）等がある。変性シリコーン系疎水化剤としては、エポキシ変性シリコーン系疎水剤、カチオン系アミノ変性シリコーン系疎水化剤等があり、市販品としては、“Ｘ−２２−９００２”（商品名、側鎖両末端型エポキシ変性シリコーン）、“Ｘ−２２−１６３Ａ”（商品名、両末端型エポキシ変性シリコーン）“ＫＦ−８０１２”（商品名、カチオン系両末端アミノ変性シリコーン）、いずれも信越シリコーン社製などがある。カチオン系フッ素含有シリコーン化合物としては、市販品として日華化学社製、商品名“ＮＫガードＳ−０７”、“ＮＫガードＳ−０９”がある。カチオン系炭化水素系化合物としては、高融点ワックスエマルジョン：日華化学社製、商品名“ＴＨ−４４”がある。これら疎水化剤は水に分散させた状態で繊維に付着させるのが好ましい。繊維を処理液に浸漬する、繊維に噴霧する、あるいはパッドする方法などにより接触させ、その後キュアセットによる熱処理により固定できる。疎水化剤の結合量は、１〜３owf%(owfはon the weight of fiberの略)が好ましく、さらに好ましくは１．５〜２．５owf%である。前記の範囲であれば、繊維は液相の水分と接触しても水をはじき、気相（蒸気）の水分を吸着して発熱が持続し、風合いは良好で紡績工程通過性も良好である。疎水化剤の結合量が０．０１重量％未満では好ましい疎水性は得難く、３．０重量％を超えると風合いも紡績工程通過性も低下する。また、疎水化剤はカチオン系フッ素含有シリコーン化合物がとくに好ましい。

本発明の疎水化剤による処理は、繊維綿状態で行っても良いが、糸の状態で行っても良いし、布帛（織物、編物、不織布）の状態で行っても良い。疎水化処理方法は、浸漬、パッド、プリント等の一般的に行われている処理方法を採用できる。

４．吸湿性
本発明の繊維は吸湿性を有する。すなわち、疎水加工しないものと同様に吸湿性を発揮する。一例として、温度２０℃、湿度９５％ＲＨの雰囲気下での吸湿率が自重の１２％以上であるのが好ましい。吸湿率が高いと、発汗時の気相の汗を吸収しやすく、着心地は良好となる。

５．重量増加率（吸水率）
本発明の疎水化吸湿発熱繊維は、開繊した前記繊維を静水に落下させたときの水分付着量が自重の２５０％以下であることが好ましい。従来の吸湿発熱繊維は水分との親和性が高いため、自重の２５０％を越える吸水率となるものもあるが、本発明の疎水化処理により吸水率を低くすることができる。吸水率を低くすると乾き易くなる利点がある。

６．柔軟剤との併用
疎水剤の種類や加工条件によっては、繊維の風合いが粗硬になる場合もあるので、このような場合には柔軟剤と併用しても良い。柔軟剤は公知のいかなるものも使用できる。例えば市販品として明成化学社製、商品名“メイシリコーンＳＦ”（アミノ変性シリコーン）がある。柔軟剤の付着量は、０．０１〜２．００owf%が好ましく、さらに好ましくは０．１〜１．０owf%である。

７．他の繊維との混合
本発明の繊維に対してさらに他の繊維を混合しても良い。この場合、本発明の繊維が５〜１００重量％、他の繊維が０〜９５重量％であってもよい。他の繊維としては、ポリエステル、ポリオレフィン、ナイロン、ポリプロピレン、レーヨン（例、レンチング社製、商品名、テンセルを含む）、キュプラ、アセテート、エチレンビニルアルコール（一例としてクラレ社製、商品名“ソフィスタ”）、コットン（木綿）、麻、絹、ウール（羊毛）に代表される獣毛繊維、及び一般アクリル繊維、高架橋ポリアクリレート系繊維などいかなる繊維であっても良い。羽毛のような詰め物も含む。

他の繊維との混合は、例えば下記の方法を採用できる。
（１）混紡：混紡は綿段階において２種以上の繊維の混合である。例えば混打綿、カード、練条、スライバーなどでの混合である。紡績糸、不織布、詰め綿の主に均一混合の場合に使用される。
（２）合糸：合糸は２種以上の糸を撚り合わせる混合である。例えば双糸の場合、本発明の繊維糸と他の繊維糸とを撚り合せる混合である。紡績糸同士、紡績糸とフィラメント糸、フィラメント糸同士の撚り合わせに使用される。
（３）混繊：混繊は、フィラメント糸同士の単繊維を混合するときに使用される。
（４）交織：交織は、織物を構成する糸を複数種類使用して織物にする場合の混合である。例えば、経糸と緯糸を別な種類の糸にするとか、経糸、緯糸をそれぞれ複数種使用することもできる。
（５）交編：交編は編物を製造する際に複数種類の糸を使用する場合の混合である。
（６）不織布製造におけるニードルパンチ、水流交絡によって、積層した複数種類の繊維層を混合する。

８．繊維構造物
本発明の疎水化吸湿発熱繊維を含む繊維構造物について説明する。本発明の繊維構造物は、本発明の繊維を５重量％以上含むことが好ましい。他の繊維と混合するのはさらに好ましい。他の繊維は前記したとおりである。他の繊維と混合するのが好ましい理由は、多量の発汗や雨で濡れたときには他の繊維で液相の水分を保持させ、本発明の繊維の吸湿発熱を持続させるためである。このようにすると、繊維全体としては濡れた状態になるが、本発明の繊維の吸湿発熱は持続するため、繊維は温かく、保温性は高く、着心地は良好となる。

他の繊維として例えばポリエステル繊維に吸水速乾加工したものを用いると、多量の発汗や雨による濡れに対して、ポリエステル繊維が液相の水分を吸水速乾する為、本発明繊維の吸湿発熱効果が持続しやすくなり、その結果、気化冷却も生じにくく、より温かくなる。更に相乗効果として、本発明繊維の発熱持続性により、ポリエステル繊維自体の（吸水）乾燥性も助長され、乾きが早くなり、より優れた着心地となる。

本発明の繊維構造物としては、糸、織物、編物、不織布又は詰め物などが好ましい。詰め物の場合は羽毛と混合して使用しても良い。さらに前記繊維構造物としては、衣類、帽子、耳掛け、マフラー、手袋、靴下、寝袋、布団、枕、クッション、毛布、ひざ掛け又はカーペットなどが好ましい。とくに寒い時期の衣類や登山、スキーなどのスポーツウエアに好適である。衣類としては、肌着、下着、シャツ、ジャンパー、セーター、パンツ、タイツ、腹巻、手袋、靴下、耳あてなどがある。

本発明の繊維構造物は、温度２０℃の静水に構造物の一端を２分３０秒間浸漬し、その後のサーモグラフィ測定により、気化冷却が観察されないか又は疎水化未処理品に比べて低いことが好ましい。このことは、濡れにくいことを示しており、着用時には冷感が少なく、快適性が得られることに関連する。

以下実施例により本発明を具体的に説明する。なお本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

＜測定方法＞
１．原綿の吸湿発熱テストの測定方法
（１）開繊した原綿、及び水を温度２０℃、４５％ＲＨの室内環境に２時間以上放置する。これに より、測定環境下で原綿の吸湿を終了させる。水は試験中に温度が変動しないように室温に合わ せておく。
（２）直径７５ｍｍのシャーレに水１６ｇを入れる。
（３）原綿を１ｇ取り出す。
（４）ピンセットで原綿をつかみ、シャーレの水に載せる。
（５）サーモグラフィ（例えばＮＥＣ Ａｖｉｏ赤外線テクノロジー社製、商品名“Ｈ２６３０” ）で熱履歴を計測する。
（６）５秒間隔で発熱終了まで観察し、発熱をカメラで撮影しデータをパソコンに記憶させる。発
熱終了はサンプルの最高温度が２１℃未満とする。
（７）以上の条件下（サーモグラフィ測定結果を解析）し、発熱持続時間を計測する。

２．重量増加率（吸水率）の測定方法
水との接触時間及び重量を一定にした試料の重量増加率（吸水率）を測定した。測定方法は次のとおりである。
（１）開繊した原綿を１ｇ秤る（Ａ）。
（２）温度２０℃、湿度４５%ＲＨの室内環境下で、３００ｃｃビーカーに水２００ｇを入れ、原綿を水面に浮かべる。
（３）１分経過後、ネットに全量移し替え余剰水を除去する。
（４）１分経過後、重量測定し（Ｂ）、下記式より重量増加率（吸水率）を算出する。
重量増加率（吸水率）＝（Ｂ−Ａ）×１００/Ａ

３．繊維の浮沈測定
前記の発熱測定（サーモグラフィ測定結果を解析）した後、サンプルの浮沈状況を観察した。

４．紡績糸の吸湿発熱テストの測定方法
（１）図１に示す方法で測定した。紡績糸１を１６０本束ねて幅約１００ｍｍとし、重量を測定する（Ａ）。両端をクリップ２，３で挟み、一方の端は棒４とともに挟み、他方の端はクリップ３を錘にして下に吊り下げる。下には水６を入れたビーカー５を置き、水６の中に紡績糸１のクリップ３側の端が１ｃｍ漬かるまで下ろす。
（２）環境条件、サーモグラフィ測定条件は、前記原綿の場合と同様である。試験終了後の試験体重量（Ｂ）を測定する。下記式より重量増加率（吸水率）を算出する。
重量増加率（吸水率）＝（Ｂ−Ａ）×１００/Ａ
更に紡績糸の場合は、気化冷却時の温度を表３に示した。この気化冷却温度は、環境温度２０℃を基準にした温度である。

５．吸湿率の測定方法
試料約５．０ｇを熱風乾燥器で１０５℃、１６時間乾燥して重量を測定する（Ａ）。次に該試料を温度２０℃、４５％ＲＨあるいは９５％ＲＨに調節した恒温恒湿器に２４時間入れる。このようにして吸湿した試料の重量を測定する（Ｂ）。以上の測定結果から、次式によって算出する。
吸湿率［％］＝｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×１００

６．平均温度の測定方法
２分３０秒経過時の水面から、上部クリップ２までの試料全面の平均温度をサーモグラフィで計測する。

７．風合い
（１）官能検査により手で触って触感で評価し、柔軟か粗硬かを調べた。
（２）曲げ剛性は ＫＥＳ法 にしたがって測定した。

８．紡績工程通過性
原綿をカードにより開繊してウェブとし、練条、粗紡、リング精紡工程によって紡績糸を製造する際に、各工程を円滑に通過するかを判断した。工程通過性が良好でないと実用的な物つくりは困難である。評価は下記によって行った。
Ａ 紡績工程通過性は問題ない
Ｂ 紡績工程通過性に問題があり、実生産できない。

９．撥水性
ＪＩＳ Ｌ １０９２ はっ水度試験（スプレー試験）にしたがって測定した。撥水性（級）は数値が高いほど撥水性が高いことを示す。

（実施例１）
コットン１００％織物（経糸６０／１、緯糸６０／１のサテン織物、目付８０ｇ／ｍ²）と普通レーヨン１００％織物（経糸６０／１、緯糸６０／１のブロード織物、目付１１０ｇ／ｍ²）を使用し、疎水加工をした。疎水化剤としてカチオン系フッ素系シリコーン化合物である、日華化学社製、商品名“ＮＫガードＳ−０９”のエマルジョン溶液を濃度とピックアップ率を変えて、繊維に対して前記フッ素化合物が０．５〜５owf%付着するように調整し、１０５℃、３０分間乾燥後、１７０℃で３０分間キュアセットした。以下において、疎水化剤を使用した加工品を「改質」と表示する。撥水性能及び曲げ剛性は表２に示すとおりである。

表２から撥水性能及び曲げ剛性（ソフト風合い）の観点から疎水化剤の付着量は１〜３owf%が適正であると判断した。次に表２の各織物について発熱持続性などを評価した。表３に結果を示す。

（実施例２）
１．使用繊維
表２に示す市販品の繊維（普通レーヨン、コットン、リヨセル（登録商標）、キュプラ、アセテート、ウール、シルク）を使用した。
２．疎水化剤と疎水加工条件
疎水化剤としては下記に示すものを使用した。疎水加工条件も併せて記載した。
（１）カチオン系フッ素系シリコーン化合物として、日華化学社製、商品名“ＮＫガードＳ−０９”の０．７重量％エマルジョン水溶液で繊維を浸漬後、１．５％水溶液の付着率が１００ｏｗｆ％（純分付着率1.5owf%）になるよう脱水機で脱水後、１０５℃、３０分間乾燥後、１７０℃で３０分間キュアセットした。
（２）旭硝子社製、フッ素系疎水剤のエマルジョン“アサヒガードＡＧ−Ｅ０８２”（商品名）を使用した以外は前記（１）と同様に処理した。
（３）側鎖両末端型エポキシ変性シリコーンとして、信越シリコーン社製、商品名“Ｘ−２２−９００２”をエマルジョン水溶液にして使用した以外は前記（１）と同様に処理した。
（４）カチオン系アミノ変性シリコーンとして、信越シリコーン社製、商品名“ＫＦ−８０１２”をエマルジョン水溶液にして使用した以外は前記（１）と同様に処理した。

以上のようにして得られた繊維を各種測定した。測定結果を下記の表４にまとめて示す。

表４から、本実施例の改質品は、液体の水分と接触しても水をはじき、吸湿発熱が持続し、液体の水分と接触しても水分増加率は低く、発熱持続時間中は水には沈まないことが確認できた。また、改質レーヨン、改質コットン、改質リヨセル、改質キュプラ、改質アセテートは温度２０℃、湿度９５％ＲＨの雰囲気下での吸湿率が１２重量％以上であることも確認できた。前記物性は家庭洗濯を繰り返しても変らなかった。

（実施例３）
実施例１の各繊維を通常のリング紡績装置でＺ撚り（８９０回／ｍ）をかけてメートル番手４０番の紡績糸を製造した。以上のようにして得られた各紡績糸を各種測定した。また前記紡績糸を使用して筒編した生地の測定結果を下記の表５にまとめて示す。

表５から、本発明の実施例品の紡績糸及び生地は、液体の水分と接触しても水分増加率は低いことが確認できた。また、気化冷却もなく平均温度も高く維持できた。このことは着用時には温かいことを示している。ウール紡績糸はもともと気化冷却が少なかったが、改質すると平均温度は僅かに高く維持できた。前記物性は家庭洗濯を繰り返しても変らなかった。

（実施例４）
普通レーヨン繊維に対して、疎水化剤：カチオン系フッ素系シリコーン化合物として、日華化学社製、商品名“ＮＫガードＳ−０９”を表６に示す量となるようにエマルジョン水溶液を付着させた。普通レーヨン繊維をエマルジョン水溶液に浸漬後、脱水機で脱水し、１０５℃、３０分間乾燥後、１７０℃で３０分間キュアセットした。得られた繊維の物性を表６に示す。

表６から、繊維に対して疎水化剤は１owf％以上３owf％以下、好ましくは１．５〜２．５owf%であれば、本実施例品は、液体の水分と接触しても水をはじき、吸湿発熱が持続し、液体の水分と接触しても水分増加率は低く、発熱持続時間中は水には沈まないか半沈みであり、風合いも良好であることが確認できた。前記物性は家庭洗濯を繰り返しても変らなかった。

実施例４の各繊維を通常のリング紡績装置でＺ撚り（８９０回／ｍ）をかけてメートル番手４０番の紡績糸を製造した。以上のようにして得られた各紡績糸を各種測定した。また前記紡績糸を使用して筒編した生地の測定結果を下記の表７にまとめて示す。

表５から、本発明の実施例品の紡績糸及び生地は、液体の水分と接触しても水分増加率は低いことが確認できた。また、気化冷却もなく平均温度も高く維持できた。このことは着用時には温かいことを示している。前記物性は家庭洗濯を繰り返しても変らなかった。

（実施例５）
モノマーとしてアクリル酸とメタクリル酸とを重量比で１：１で混合し、モノマー濃度５重量％の水溶液を調整して、重合開始剤として過酸化ベンゾイル、キャリアーとしてナフタレン、pH調整剤としてソーダ灰を使用し、綿繊維に対してグラフト重合加工した。使用したコットン繊維は、繊維長３０ｍｍのものである。反応容器としてはオーバーマイヤー型染色機を使用し、浴比１：１５で６０℃、４０分間のグラフト重合を実施した。その後、更に疎水化加工を実施した。疎水化剤としてカチオン系フッ素系シリコーン化合物である、日華化学社製、商品名“ＮＫガードＳ−０９”の０．７重量％エマルジョン水溶液で繊維を浸漬後、１．５重量％水溶液の付着率が１００ｏｗｆ％になるように脱水機で脱水後、１０５℃、３０分間乾燥後、１７０℃で３０分間キュアセットした。繊維に対する疎水化剤の付着率は１．５owf％であった。

（参考例１）
上記実施例５において、親水性基の付与を行わず疎水化処理のみを行ったコットン繊維とする。

（実施例６）
上記実施例５において、使用する繊維を繊度１．３ｄｔｅｘ、繊維長３８ｍｍのレーヨン短繊維とすること以外は、同様の条件で処理を行った。

（参考例２）
上記実施例６において、親水性基の付与を行わず疎水化処理のみを行ったレーヨン短繊維とする。
以上のようにして得られた繊維の測定結果を表８にまとめて示す。

１ 紡績糸
２，３ クリップ
４ 棒
５ ビーカー
６ 水

Claims (9)

1. 気相の水分を吸着して発熱する繊維（但し、高架橋ポリアクリレート系繊維を除く。）に、疎水化剤が１owf％以上３owf％以下の範囲で結合しており、液相の水分に対しては疎水性であり、液相の水分と接触しても水分をはじき、気相の水分を吸着して吸湿発熱し、
   温度２０℃、湿度４５％ＲＨの雰囲気下で液相水分と接触させたとき、２１℃以上の温度に発熱している持続時間が３分以上である疎水化吸湿発熱繊維。
2. 前記疎水化吸湿発熱繊維を開繊し、静水に落下させたとき、３分以上水に沈まない請求項１に記載の疎水化吸湿発熱繊維。
3. 前記疎水化吸湿発熱繊維は、開繊した前記繊維を静水に落下させたときの水分付着量が自重の２５０％以下である請求項１又は２に記載の疎水化吸湿発熱繊維。
4. 前記疎水化吸湿発熱繊維は、温度２０℃、湿度９５％ＲＨの雰囲気下での吸湿率が自重の１２％以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の疎水化吸湿発熱繊維。
5. 前記疎水化は、繊維の表面にフッ素、フッ素含有化合物、カチオン性フッ素含有シリコーン化合物、シリコーン化合物又は炭化水素系化合物を含む疎水化剤が結合して発現している請求項１〜４のいずれか１項に記載の疎水化吸湿発熱繊維。
6. 前記疎水化吸湿発熱繊維は、天然繊維、レーヨン、キュプラ、アセテート、獣毛繊維、又は繊維中若しくは繊維表面にカルボキシル基、スルホン酸基及びこれらの塩を含む親水性基を導入した吸湿時に吸湿発熱する繊維である請求項１〜５のいずれか１項に記載の疎水化吸湿発熱繊維。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の疎水化吸湿発熱繊維が５重量％以上１００重量％未満、他の繊維が０重量％を超え９５重量％以下を含む繊維構造物。
8. 前記繊維構造物が、糸、織物、編物、不織布又は詰め物である請求項７に記載の繊維構造物。
9. 前記繊維構造物を温度２０℃の静水に２分３０秒間浸漬した後のサーモグラフィ測定により、気化冷却が観察されないか又は疎水未処理品に比べて気化冷却が少ない請求項７又は８に記載の繊維構造物。

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