JP2014152425A

JP2014152425A - 弾性織物

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Publication number: JP2014152425A
Application number: JP2013025310A
Authority: JP
Inventors: Yuji Yoshida; 裕司吉田; Kenji Oya; 賢二大屋
Original assignee: Asahi Kasei Fibers Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2013-02-13
Filing date: 2013-02-13
Publication date: 2014-08-25
Anticipated expiration: 2033-02-13
Also published as: JP6101503B2

Abstract

【課題】伸長時瞬間的に温度が上昇し、伸縮を繰り返しても持続的に伸長時発熱し、ハリ、コシのある良好な風合いを有する織物を提供し、この織物を利用して保温性と伸長部位の筋肉や関節を暖めることによる怪我の防止や筋肉および脂肪燃焼効果も期待できる衣料製品を提供すること持続。
【解決手段】非弾性糸と弾性糸とからなる織物であって、弾性糸を４０〜１５０ｇ／ｍ²含有し、かつ、９．８Ｎ荷重下での経伸度および／または緯伸度が６０〜１５０％であり、伸長時の瞬間発熱温度が１．０℃以上であることを特徴とする弾性織物およびこの織物からなるサポーター。
【選択図】なし

Description

本発明は、弾性糸を含有する織物において、伸長時瞬間的に温度が上昇する弾性織物を提供するものである。

従来より、保温衣服等、着用時に温度が上昇する衣服として、セルロース等の吸湿発熱繊維を混合した布帛からなる衣服を製造し、着用時の人体からの不感蒸泄や発汗により発熱させる衣服が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。しかし、これらの吸湿発熱繊維では、繊維の吸湿量が飽和に達すればそれ以上発熱することは無く、発熱時間が短いばかりでなく、吸湿量が飽和に達した後は、繊維中の水分により冷感を感じることさえあった。
さらに、吸湿発熱以外の発熱衣服として、面状発熱や発熱繊維など、ヒーターを組み込むことも可能であるが、いずれも電気により発熱するもので、衣服とした際は重くなり、電極も必要で動きにくい衣服となる。

また、下記特許文献２には、弾性糸を含有する編地において、伸張時発熱する編地の提案もなされているが、編地ではハリ、コシといった織物特有の風合いが得られず、これらの風合いが要求される衣服やサポーター分野への展開は不可能であった。
この様に、現在、着用時温度が上昇し、また、動きやすくて軽く、着用運動している限り持続的に発熱し、かつ、ハリ、コシといった良好な風合いを有する織物は見られない。

特開２００３−２２７０４３号公報特開２０１１−１９５９７０号公報

本発明の目的は、弾性糸を含有する布帛において、伸長時瞬間的に温度が上昇し、伸縮を繰り返しても持続的に伸長時発熱し、ハリ、コシのある良好な風合いを有する織物を提供することであり、さらにこの織物を利用して保温性と伸長部位の筋肉や関節を暖めることによる怪我の防止や筋肉および脂肪燃焼効果も期待できる衣料製品を提供することである。

本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討の結果、非弾性糸と弾性糸とからなる織物からなり、伸長時の瞬間発熱温度が１．０℃以上であることを特徴とする織物により上記目的が達成出来ることを見出し、本発明に至った。

すなわち、本発明は以下の通りである。
（１）非弾性糸と弾性糸とからなる織物であって、弾性糸を４０〜１５０ｇ／ｍ²含有し、かつ、９．８Ｎ荷重下での経伸度および／または緯伸度が６０〜１５０％であり、伸長時の瞬間発熱温度が１．０℃以上であることを特徴とする弾性織物。
（２）織物長さ（Ａ）に対する織物から抜き出した弾性糸の長さ（Ｂ：０．９８Ｎ荷重下での長さ）の比（Ｂ／Ａ）が１．７〜３．０であることを特徴とする上記（１）に記載の弾性織物。
（３）弾性糸の繊度が１００〜５００ｄｔｅｘであり、弾性糸の打ち込み本数が８〜１４本／１０ｍｍであることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の弾性織物。
（４）上記（１）〜（３）いずれか一項に記載の弾性織物を使用してなる関節部を覆うサポーター。

本発明の弾性織物は、身体の肘、膝、足首等の関節部位に使用され、運動時関節をしっかり保護する筒状あるいは屈曲状等の衣料製品、例えばサポーター等に加工され、運動時に機能向上、怪我の防止および保温性向上が期待できる。

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の弾性織物は、非弾性糸と弾性糸とからなる織物であって、織物伸長時の瞬間発熱温度が１．０℃以上であることを特徴とする。
本発明における瞬間発熱温度とは、伸縮以外に外部からのエネルギー供給を受けない条件下で織物を１００％伸長し、次いで緩和してもとの長さに戻す工程を１回とする繰り返し伸縮を、１００回行った後、１００回目の６０〜８０％伸長時の織物温度をサーモグラフィで測定し、試験開始前の織物温度との差から算出された値である。なお、温度を測定する際の伸長量の設定は９．８Ｎ荷重下での織物伸度と同じとし、９．８Ｎ荷重下での織物伸度が８０％以上の場合は伸長量が８０％の温度を測定する。

１００回目の６０〜８０％伸長時の織物温度が試験開始前より高くなれば、瞬間発熱していることを示し、本発明の弾性織物はこの方法により測定した瞬間発熱温度が、１．０℃以上あることが必要である。１．０℃未満の瞬間発熱温度では、ほとんど発熱を感じられず、発明の目的が達成されない。好ましくは瞬間発熱温度が１．５℃以上である。瞬間発熱温度は高いほど好適であり、人体に悪影響を与えない範囲であれば上限は特に限定されないが、瞬間発熱温度を高くするために弾性糸含有量が多くなりすぎると織物がハイパワーとなって衣服として動き難くなる。従って１０．０℃以下であることが好ましい。なお、発熱温度の測定については、実施例にて具体的に示す。

本発明の弾性織物において、伸長時の瞬間発熱温度が１．０℃以上とするには、織物中に弾性糸が４０〜１５０ｇ／ｍ²含有されていることが好ましい。弾性糸を多く含有するほど発熱温度が高くなり、５０ｇ／ｍ²以上含有していることがさらに好ましい。弾性糸の含有量が多くなり過ぎると織物重量が増し、また、織物がハイパワーとなって動き難くなるため、１５０ｇ／ｍ²以下が好ましい。なお、伸長時発熱する方向は、経方向、緯方向いずれか一方向のみでもよく、この場合、伸長時発熱する方向に衣服がよく伸びる方向に型入れすれば着用運動時に暖かい衣服となる。無論経緯両方向に伸長する織物でもよく、この場合、伸長方向にとらわれず型入れ可能となる。

本発明の弾性織物の発熱効果についてさらに検討した結果、弾性織物の伸度による影響も大きく、９．８Ｎ荷重下の経伸度および／または緯伸度が６０〜１５０％であることが好ましい。９．８Ｎ荷重下の伸度が６０％未満では、伸縮性が乏しく、着用時に突っ張り感を感じる不快な衣服となる。一方、１５０％より大きい場合は、伸長時十分に発熱しない衣服となる。通常の弾性糸を含有するストレッチ織物の伸度が２０〜５０％程度であるのに対し、上記伸度は多めであるが、この伸度調整は、弾性糸の繊度調整、弾性糸の打ち込み本数調整、織物中の弾性糸の伸長率等により可能で、特に、染色加工仕上時の追い込み量調整が重要である。なお、織物の伸度は、経、緯少なくともどちらか一方向が９．８Ｎ荷重下伸度を６０〜１５０％とする必要があり、特に限定されないが低伸度である織物の方向を衣服着用動作時によく伸長する方向にあわせて製造すれば、伸長時発熱効果が発揮されやすい衣服となる。勿論、経緯両方向とも上記範囲に入っていてもよい。また、弾性織物の伸度測定は実施例に記載する方法により行うが、衣服の伸度が部分的に異なり高伸度部と低伸度部が混在した衣服であり、低伸度部の長さがサンプリング長に不足している場合は、低伸度部を中心にして高伸度部を含めて織物をサンプリングして測定する。

本発明の弾性織物に用いられる弾性糸の繊度は、１００〜５００ｄｔｅｘであることが好ましく、より好ましくは１１０〜３５０ｄｔｅｘである。弾性糸が太くなる程、伸長時の発熱効果を発揮でき、１００ｄｔｅｘより細いと発熱効果が小さい。一方、５００ｄｔｅｘより太いと伸縮力が大きくなりすぎ、着用して突っ張り感が強く動き難く不快な衣服となる。繊度の異なる複数の弾性糸を使用する場合も、弾性糸の繊度が上記範囲であることが好ましい。

また、本発明の弾性織物の弾性糸の打ち込み本数は、経、緯とも８〜１４本／１０ｍｍであることが好ましく、打ちこみ本数が８本／１０ｍｍ未満では十分な発熱効果が得られない。一方、１４本／１０ｍｍより多くなると、織物がハイパワーとなって動き難くなる。好ましくは９〜１３本／ｍｍである。

本発明の弾性織物は、織物の長さ（Ａ）に対する織物から抜き出した弾性糸の長さ（Ｂ：０．９８Ｎ荷重下での長さ）の比（Ｂ／Ａ）も重要である。通常の弾性糸を含有するストレッチ織物では、織物から抜き出した弾性糸の長さは織物の長さに対する織物から抜き出した弾性糸の長さの比は１．１〜１．５程度であるが、本発明の弾性織物では経、緯ともに１．７〜３．０が好ましい。織物の長さに対する織物から抜き出した弾性糸の長さの比が１．７未満では伸びにくい衣服となり動き難く不快で、３．０より大きい衣服では着用時に発熱し難い衣服となる。従って、織物の長さに対する織物から抜き出した弾性糸の長さの比が１．７〜３．０になるように織物設計することが好ましく、さらに好ましくは１．９〜２．７となるように織物設計する。
なお、織物の長さに対する織物から抜き出した弾性糸の長さの比の測定方法は実施例にて示す。

本発明の弾性織物を構成する弾性糸としては、ポリウレタン系、ポリエーテルエステル系の弾性糸で、例えばポリウレタン系弾性糸では、乾式紡糸又は溶融紡糸したものが使用でき、ポリマーや紡糸方法には特に限定されない。弾性糸の破断伸度は４００％〜１０００％程度が好ましく、かつ、伸縮性に優れ、染色加工時のプレセット工程で通常処理温度の１８０℃近辺で伸縮性を損なわない弾性糸が好ましい。また、弾性糸に特殊ポリマーや粉体を添加することにより、高セット性、抗菌性、吸湿、吸水性等の機能性を付与した弾性糸も使用可能である。

さらに本発明の弾性織物は、弾性糸に無機物質を含有させる事が可能で、含有する無機物質の性能を加味した織物とすることが出来、例えば、酸化チタンを含有させると、織物の発熱を酸化チタンに蓄え、遠赤外線効果による保温性が付与できる。無機物質の含有法については、弾性糸の紡糸原液に無機物質を含有させて紡糸する方法が最も簡単に含有させることが可能である。本発明でいう無機物質とは、酸化チタン等のセラミックス、カーボン、カーボンブラック等の無機物及び無機化合物であり、弾性糸の紡糸の障害とならない様、微粉末状が好ましい。これら無機物質を弾性糸に１〜１０重量％含有させていることが好ましく、無機物質を含有することにより、織物の伸長発熱時、保温効果をより効果的に発揮する事が可能となる。なお、無機物質は少ないと保温効果が小さく、多すぎると紡糸時や伸長時に糸切れする事があるため、１〜１０重量％の含有が好ましく、より好ましくは２〜５重量％の含有である。

本発明の弾性織物を構成する非弾性糸としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維、さらに、キュプラ、レーヨン、綿、竹繊維等のセルロース系繊維、羊毛等の獣毛繊維等、あらゆる繊維の使用が可能で、非弾性糸にセルロース等の吸湿発熱する素材を使用すれば、着用時吸湿により発熱し、運動することによっても発熱する事になり、本発明の効果をより発揮することが可能である。さらに、紡績糸の使用や起毛により発熱した熱を逃がし難くし、保温効果を高めることも可能である。

さらに、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維およびセルロース系繊維等も、無機物質を０．３〜５重量％含有していることが好ましく、無機物質を含有することにより、弾性織物の発熱時、保温効果をより効果的に発揮する事が可能となる。なお、無機物質は、少ないと保温効果が小さく、多すぎると紡糸時や伸長時に糸切れする事があるため、０．５〜５重量％の含有が好ましく、より好ましくは０．４〜３重量％の含有である。また、これらの繊維のブライト糸、セミダル糸、フルダル糸等も任意に使用でき、繊維の断面形状も丸型、楕円型、Ｗ型、繭型、中空糸等任意な断面形状の繊維の使用が可能で、非弾性糸の繊度としては、特に限定されないが、５０〜２００ｄｔｅｘ程度であれば、例えばサポーターに加工した場合、着用時にソフトな風合いの製品となる。

また、織物中の繊維の形態についても特に限定されず、原糸や仮撚等の捲縮加工糸が使用でき、さらに、長繊維、紡績糸、２種以上の繊維の撚糸、カバーリングまたはエアー混繊等により弾性糸と非弾性糸を混合した被覆弾性糸の使用も可能で、本発明の弾性織物では被覆弾性糸の使用が好ましい。弾性糸をこれらの被覆弾性糸とする場合、弾性糸と非弾性糸との長さ比率は任意に設定可能であるが、弾性糸の長さに対し非弾性糸の長さを２．５〜３．５倍程度となるよう弾性糸を伸長して被覆弾性糸として使用すれば、織物の長さに対する織物中の弾性糸の長さの比を１．７〜３．０に設定しやすくなる。なお、これら被覆弾性糸で使用する非弾性糸については、５０〜１７０ｄｔ程度の繊度の糸を被覆すれば、風合いやパワー感に優れる弾性織物が得やすい。

本発明の弾性織物の組織は、タフタ、ツイル、サテン、ジャカード組織等任意で、これらの変化組織の使用も可能である。
本発明の弾性織物の染色仕上げ方法は、通常の染色仕上げ工程が使用でき、使用する繊維素材に応じた染色条件とし、使用する染色機も液流染色機、ウインス染色機、パドル染色機など任意である。

また、吸水性や柔軟性を向上させる加工剤の使用も可能であるが、シリコン系の加工剤では糸の滑り効果が高く、伸長時の発熱効果も低いため、糸の滑り効果が少なくなるようにポリエステル系等の非シリコン系の仕上げ剤を使用するか、または仕上げ剤を使用しないで製品とすることが好ましい。

本発明の弾性織物は、タイツ、シャツ等の衣服の他、関節部を覆う、身体に密着したサポーターとして使用すればより効果が発揮でき、故障予防、故障の治癒を目的に大きな効果が発揮できる。サポーターとして使用する場合、弾性糸は２００〜４００ｄｔｅｘ程度の弾性糸を使用して織物を製造し、９．８Ｎ荷重下での経伸度および／または緯伸度を６０〜１２０％とすればより発熱し易くなる。
また、サポーターでは部分的に伸びにくい部分を形成することも可能で、この場合、弾性織物に上から伸びにくい布帛を張り付ける方法、あるいは、弾性織物と伸びにくい布帛とを接ぎ合わす方法等任意な方法により行える。

以下、実施例により本発明を詳述する。しかし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例における弾性織物および製造した製品の評価は以下の方法により行なった。
（１）瞬間発熱温度
瞬間発熱温度の測定は、デマッチャー試験機を使用し、試料の１００％伸長および緩和（戻し）を１００回繰り返した後、サーモグラフィで発熱量を測定した。
繰り返し伸縮機：デマッチャー試験機（（株）大栄科学精器製作所製）。
試料の大きさ：長さ１０ｃｍ（把持部除く）、幅６ｃｍ。
測定環境：温度２０℃、湿度６５％ＲＨの恒温恒湿条件。伸縮以外に外部からのエネ
ルギー供給を受けない状態で測定する。
発熱温度測定時の伸長量：９．８Ｎ荷重下での織物伸度と同じとし、織物伸度が８０
％以上の場合は８０％とする。
繰り返し伸縮サイクル：２回／秒
発熱温度測定：繰り返し伸長１００回目の所定伸長時の試料表面温度をサーモグラフ
ィで測定。サーモグラフィの放射率は１．０に設定。
発熱温度評価：測定する試料の表面最高温度を読み取り、伸縮前に比べ何度上昇した
かを瞬間発熱温度とする。

（２）弾性糸含有量
織物中の弾性糸含有量（ｇ／ｍ²）を、次の方法により求め、小数点一桁を四捨五入する。
織物中の非弾性糸を溶解等により除去し、弾性糸のみの重量を測定して換算する。非弾性糸を溶解等により除去できない場合、重量測定後の織物から弾性糸を抜き出し、弾性糸の重量を測定して弾性糸含有量を測定する。

（３）織物伸度
織物伸度を次の方法により測定する。
試料の大きさ：長さ１００ｍｍ（把持部除く）、幅２５ｍｍ。
引張り試験機：テンシロン引張り試験機。
初荷重：０．１Ｎ。
引張り速度：３００ｍｍ／分。
引張り長さ：９．８Ｎ荷重まで伸長。
測定：上記条件で伸長し、９．８Ｎ荷重での経方向伸度または緯方向伸度を下記式に
よって求める。
織物伸度（％）＝（９．８Ｎ荷重下での伸び長さ（ｍｍ）／１００）×１００

（４）織物から抜き出した弾性糸の長さ（Ｂ）と織物の長さ（Ａ）の比（Ｂ／Ａ）
織物に所定の長さ（Ａ）で２点間の印をつけ、織物から弾性糸を抜き出して０．９８Ｎ荷重下で印をつけた２点間の長さを測定し（Ｂ）、比（Ｂ／Ａ）を求める。

（５）着用感
実施例で得られた弾性織物で膝部のサポーターを製造し、１０℃の環境試験室で着用し、トレッドミルで４ｋｍ／分での速度で１０分間歩行した後、暖かさおよび風合い（ハリ、コシ感）を下記基準で評価した。○および△を合格とした。
○：関節部を中心に、サポーター全体が暖かく、ハリ、コシ感が適度で着用感がよく、動き易い。
△：関節部の伸縮を繰り返す部分が暖かく、ハリ、コシ感があり動き易い。
×：暖かさを感じない、または、動き難く不快である。

［実施例１］
弾性織物を製造するに際し、３倍に伸長した１１０ｄｔｅｘの弾性糸に１６５ｄｔｅｘのポリエステル２ヒーター加工糸を８００Ｔ／ｍの条件で巻きつけた被覆弾性糸を経糸として用いた。この被覆弾性糸と１６５ｄｔｅｘのポリエステル２ヒーター加工糸とを別々のビームに巻いて織機にセットし、被覆弾性糸１本とポリエステル２ヒーター加工糸３本とを使用して４本入れ／羽で筬入れした。緯糸には１６５ｄｔｅｘのポリエステル２ヒーター加工糸を使用して２／１ツイル組織で製織した後、連続精練機でリラックスおよび精練を行い、次いで１８５℃で１分間プレセットを行った。その後、液流染色機でポリエステルの染色を行った。染色後に柔軟仕上げ剤をパディングして、１６０℃で１分の条件で仕上げセットを行い、弾性織物を得た。
得られた弾性織物の製造条件と評価結果を表１に示した。

［実施例２〜６、比較例１〜２］
実施例１に於いて、弾性糸繊度および被覆弾性糸の打ち込み本数を変更し、また、染色加工時に弾性織物の追い込み量を変更して各種の弾性織物を製造した。得られた弾性織物の製造条件と評価結果を表１に示した。

［実施例７］
弾性織物を製造するに際し、３倍に伸長した１１０ｄｔｅｘの弾性糸に１６５ｄｔｅｘのポリエステル２ヒーター加工糸を８００Ｔ／ｍの条件で巻きつけた被覆弾性糸を経糸として用いた。この被覆弾性糸と１６５ｄｔｅｘのポリエステル２ヒーター加工糸とを別々のビームに巻いて織機にセットし、被覆弾性糸１本とポリエステル２ヒーター加工糸３本とを使用して４本入れ／羽で筬入れた。緯糸にも経糸に使用した被覆弾性糸を使用し、タフタ組織にて製織した。製織した弾性織物を連続精練機でリラックスおよび精練を行い、次いで１８５℃で１分間プレセットを行い、その後液流染色機でポリエステルの染色を行った。染色後に柔軟仕上げ剤をパディングして、１６０℃で１分の条件で仕上げセットを行い、弾性織物を得た。
得られた弾性織物の製造条件と評価結果を表１に示した。

本発明の弾性織物は伸長時に瞬間発熱する織物であり、保温性と伸長部位の筋肉や関節を暖めることによる怪我の防止や、筋肉および脂肪燃焼効果も期待できる衣料製品が得られ、シャツおよびタイツ等の衣服の他、サポーターとすれば好適な衣料製品が得られる。

Claims

非弾性糸と弾性糸とからなる織物であって、弾性糸を４０〜１５０ｇ／ｍ²含有し、かつ、９．８Ｎ荷重下での経伸度および／または緯伸度が６０〜１５０％であり、伸長時の瞬間発熱温度が１．０℃以上であることを特徴とする弾性織物。
織物長さ（Ａ）に対する織物から抜き出した弾性糸の長さ（Ｂ：０．９８Ｎ荷重下での長さ）の比（Ｂ／Ａ）が１．７〜３．０であることを特徴とする請求項１に記載の弾性織物。
弾性糸の繊度が１００〜４００ｄｔｅｘであり、弾性糸の打ち込み本数が８〜１４本／１０ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の弾性織物。
請求項１〜３項のいずれか一項に記載の弾性織物を使用してなる関節部を覆うサポーター。