JP5075349B2

JP5075349B2 - 帯電防止性繊維構造物

Info

Publication number: JP5075349B2
Application number: JP2006120462A
Authority: JP
Inventors: 壮一末藤; 好田中; 彰洋佐藤; 朋幸三田; 和人尾崎; 博文柳澤
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 2006-04-25
Filing date: 2006-04-25
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2026-04-25
Also published as: JP2007291558A

Description

本発明は、繊維の物性や風合いを損なうことなく、優れた帯電防止効果を付与することが可能な帯電防止性繊維構造物に関する。

保温、発熱等の諸機能を付与した化合繊を用いた衣料が近年研究されており、例えば、冬用肌着の分野では、静電気が帯電すること起因する不快なまとわりつきやパチパチ音を抑制するため、帯電防止機能を付与した素材の研究、開発が盛んに行われている。このような帯電防止機能を付与する方法としては、従来は、例えば、繊維の吸水性を向上させ、静電気を抑制する方法、導電性繊維を用いることにより、繊維の導電性を向上させる方法、帯電防止剤を含有する処理液を繊維に塗布することにより、帯電防止処理する方法等が行われていた。

吸水性を向上させた繊維としては、例えば、カルボキシル基や水酸基等の親水性基を導入した樹脂からなる繊維等が知られている。しかしながら、繊維の吸水性を向上させただけでは、帯電防止効果が不充分なものとなっていた。
また、導電性を向上させた繊維としては、例えば、特許文献１や特許文献２のように、カーボン等の導電性物質を練り込んだ樹脂からなる繊維や、表面にメッキ処理を施した繊維等が知られている。このような繊維を用いた場合、確かに帯電防止効果は期待できるものの、生地に導電性物質の色が残り、白色の生地を得ることが困難であるため、衣料やインテリア用品としては実用的ではなかった。
更に、帯電防止剤を含有する処理液を繊維に塗布する方法では、洗濯耐久性が低く、長期間に渡る使用によって帯電防止効果が損なわれてしまうことがあった。

これに対して、合成繊維を紡糸する工程において、帯電防止効果を有する樹脂を添加することにより、繊維に帯電防止性を付与することが近年行われている。しかしながら、このようにして得られた繊維は、例えば、乾燥した冬場に使用する肌着等に用いる場合において、帯電防止効果が不充分なものであった。また、繊維の強度等の物性が低下したり、風合いが損なわれたりする等の問題点があり実用的ではなかった。更に、導電性物質や帯電防止効果を有する樹脂の練り込んだ場合、これらがベース樹脂内部に埋没してしまい、効果が減退するといった問題もあった。

特開２００３−７３９１５号公報実開昭６０−１４３７１１号公報

本発明は、上記現状に鑑み、繊維の物性や風合いを損なうことなく、優れた帯電防止効果を付与することが可能な帯電防止性繊維構造物を提供することを目的とする。

本発明は、熱可塑性エラストマーからなる繊維と前記熱可塑性エラストマー以外の繊維とを有する帯電防止性繊維構造物であって、前記熱可塑性エラストマーは、ポリエーテルブロックアミド共重合体であり、かつ、前記熱可塑性エラストマーからなる繊維を２０重量％以上含有することを特徴とする帯電防止性繊維構造物である。
以下に本発明を詳述する。以下に本発明を詳述する。

本発明者らは、鋭意検討の結果、優れた帯電防止効果を有する熱可塑性エラストマーを繊維状にして用いることにより、繊維に帯電防止性を有する樹脂を練り込んだ場合と比較して、帯電防止効果を大幅に向上させることができ、かつ、繊維の物性や風合い等を損なわないことから、特に肌着等の衣料に好適に使用できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

本発明の帯電防止性繊維構造物は、熱可塑性エラストマーからなる繊維を有する。
上記熱可塑性エラストマーは、吸水性が高いことから、静電気が帯電しにくいという性質を有する。本発明では、上記熱可塑性エラストマーを長繊維として使用することで、表面積が大きくなり、更に放電しやすくなるため、繊維のまとわりつきやパチパチ音といった不快感をより効果的に防止することができる。また、上記熱可塑性エラストマー自体は、無色透明であることから、導電性繊維等を用いる場合と異なり、色の制約を受けることなく、白色の生地等にも好適に使用できる。

上記熱可塑性エラストマーは、ポリアミド系エラストマーであることが好ましい。
上記ポリアミド系エラストマーとしては特に限定されず、例えば、ポリエーテルブロックアミド共重合体、ポリエーテルアミド共重合体、ポリエステルアミド共重合体等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
これらのポリアミド系エラストマーのうち市販されているものとしては、例えば、ペバックス（アルケマ社製）、ＵＢＥナイロン（宇部興産社製）、グリロンＥＬＸ、グリルアミドＥＬＹ（以上、エムス昭和電工社製）、ダイアミド、ベスタミド（以上、ダイセル・デクサ社製）等が挙げられる。

上記熱可塑性エラストマーのなかでも、下記式（１）で表されるポリエーテルブロックアミド共重合体は、極めて優れた帯電防止効果が得られること、紡糸性に優れること、及び、比重が小さく、軽い生地や肌着を作製できることから特に好適である。このようなポリエーテルブロックアミド共重合体のうち市販されているものとしては、例えば、ペバックス（アルケマ社製）等が挙げられる。

式（１）中、ＰＡはポリアミドを表し、ＰＥはポリエーテルを表す。

上記熱可塑性エラストマーは、厚さ５０μｍのフィルム状に加工した場合のＡＳＴＭＥ９６Ｅに準拠した方法で測定した水蒸気透過率が、１５００ｇ／ｍ^２／２４ｈ以上であることが好ましい。１５００ｇ／ｍ^２／２４ｈ未満であると、発汗時等において、水分の移動が好適に行われず、濡れ感による不快感や肌離れ性の悪化を招くことがある。
なお、上記水蒸気透過率は、ＡＳＴＭＥ９６Ｅに準拠した方法で測定することができる。

上記熱可塑性エラストマーからなる繊維は、温度が２０℃、湿度が６５％ＲＨの条件で測定した平衡水分率が０．５％以上、かつ、水中に２４時間浸漬した場合の吸水率が１０％以上であることが好ましい。

上記平衡水分率が０．５％未満であると、保持される水分量が少なくなり、結果として充分な帯電防止効果が得られないことがある。なお、上記平衡水分率は、水分平衡に達した場合に含まれる水分の割合のことをいい、具体的には、ＪＩＳＬ１０１３に準拠する方法で測定することができる。

また、上記吸水率が１０％未満であると、吸水性が悪く、結果として充分な帯電防止効果が得られないことがある。なお、本発明における吸水率とは、水中に２４時間浸漬した後、重量増加分と原重量との比を百分率で示したものをいう。

本発明の帯電防止性繊維構造物は、上記熱可塑性エラストマーからなる繊維に加えて、上記熱可塑性エラストマー以外の繊維を有することが好ましい。このように、上記熱可塑性エラストマーを繊維内に練り込む方法ではなく、熱可塑性エラストマーからなる繊維と、上記熱可塑性エラストマー以外の繊維とを併用する方法を用いることにより、帯電防止効果を大幅に向上させることができ、かつ、繊維の物性や風合い等を損なわないことから、特に肌着等の衣料に好適に使用できる。また、上記熱可塑性エラストマーを短繊維として用いることで、他の短繊維との紡績化が可能となり、従来の帯電防止性を有する樹脂を練り込む方法では困難であった、綿等の天然繊維との併用についても容易に行うことができる。

上記熱可塑性エラストマーからなる繊維と上記熱可塑性エラストマー以外の繊維とを併用する方法としては、具体的には例えば、上記熱可塑性エラストマーからなる繊維と上記熱可塑性エラストマー以外の繊維とを混紡、合糸、混繊、交編等することにより混用する方法等が挙げられる。

上記熱可塑性エラストマー以外の繊維としては、特に限定されず、例えば、綿、麻、絹、羊毛等の天然繊維；ビスコース−レーヨン等の再生繊維；アセテート−レーヨン等の半合成繊維；ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６，６等のポリアミド、ポリアクリル、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール等の合成繊維や、これらの複合繊維等が挙げられる。

本発明の帯電防止性繊維構造物は、熱可塑性エラストマーからなる繊維の含有量の好ましい下限が２０重量％である。２０重量％未満であると、帯電防止性が不充分となり、冬場の乾燥時に使用する衣料等に好適に使用できないことがある。

本発明の帯電防止性繊維構造物は、摩擦帯電圧が２ｋＶ以下であることが好ましい。
２ｋＶを超えると、帯電防止効果が充分であるといえず、冬用肌着等に好適に使用することができない。なお、上記摩擦帯電圧は、静電気の発生のしやすさを示す指標であり、具体的には、ＪＩＳＬ１０９４に準拠する方法で、ロータリースタチックテスター等の機器を用いることにより測定することができる。

本発明の帯電防止性繊維構造物の形態としては特に限定されず、例えば、糸、綿類、織編物、不織布、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等のフィルム類、合成紙等の紙類や、これらを用いた二次製品等が挙げられる。
本発明の帯電防止性繊維構造物の用途としては特に限定されないが、衣料用品、雑貨用品、インテリア用品、寝具用品等が挙げられる。
上記衣料用品としては、外出着衣料、スポーツウェア、ホームウェア、リラックスウェア、パジャマ、寝間着、肌着のほか、オフィスウェア、作業服、食品白衣、看護白衣、患者衣、介護衣、学生服、厨房衣等が挙げられる。上記雑貨用品としては、エプロン、タオル、ストッキング、手袋、フェイスマスク、マフラー、靴下、帽子、靴、サンダル、かばん、傘等が挙げられる。上記インテリア用品としては、カーテン、じゅうたん、マット、こたつカバー、ソファーカバー、クッションカバー、ソファー用側地、便座カバー、便座マット、テーブルクロス等が挙げられる。上記寝具用品としては、布団用側地、布団用詰めわた、毛布、毛布用側地、枕の充填材、シーツ、防水シーツ、布団カバー、枕カバー等が挙げられる。特に、冬用肌着、ストッキング、手袋、フェイスマスク、マフラー等は、冬場の乾燥時に使用されることが多いため、本発明の効果を充分に発揮することができる。
更に、本発明の帯電防止性繊維構造物を用いた衣料は、雰囲気中が汚れやチリ等が付着しにくいことから、クリーンルームで使用される無塵衣等にも好適に使用することができる。

本発明の帯電防止性繊維構造物を製造する方法としては特に限定されず、例えば、熱可塑性エラストマーからなる樹脂ペレットを用いて溶融紡糸を行うことにより、熱可塑性エラストマーからなる原糸を作製する。次いで、得られた原糸を用いて、綿等の天然繊維やポリエステル等の合成繊維と編み立てを行うことにより、衣料を作製する方法等の従来公知の方法を用いることができる。

本発明の帯電防止性繊維構造物は、極めて優れた帯電防止効果を有することから、冬場の乾燥時に着用する衣料等に用いる場合であっても、不快なまとわりつきやパチパチ音が発生することがない。また、繊維の本来有する性能が損なわれたり、色が制約されたりすることもなく、綿等の天然繊維とも併用できることから、幅広い用途に用いることができる。

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。

（参考例１）
熱可塑性ポリアミド系エラストマーであるポリエーテルブロックアミド共重合体（アルケマ社製、「ペバックス１０４１ＳＡ０１」）からなる樹脂ペレットを用い、溶融紡糸法にて製糸を行い繊度８０デシテックスの原糸を得た。得られた原糸を用いて編み立てを行い、フライス生地を作製した。

（参考例２）
熱可塑性ポリアミド系エラストマーであるポリエーテルブロックアミド共重合体（アルケマ社製、「ペバックス３０００ＳＡ０１」）からなる樹脂ペレットを用い、溶融紡糸法にて製糸を行い繊度８０デシテックスの原糸を得た。得られた原糸を用いて編み立てを行い、フライス生地を作製した。

（参考例３）
熱可塑性ポリアミド系エラストマーであるポリエーテルブロックアミド共重合体（アルケマ社製、「ペバックス１０７４ＳＡ０１」）からなる樹脂ペレットを用い、溶融紡糸法にて製糸を行い繊度８０デシテックスの原糸を得た。得られた原糸を用いて編み立てを行い、フライス生地を作製した。

（実施例４）
参考例１で得られた原糸、綿糸（近藤紡績社製、綿番手４０／１）及びアクリル糸（旭化成社製、エルサニー、毛番手１／８０）を用いて編み立てを行い、混率が原糸：綿糸：アクリル糸＝２０：５０：３０となるフライス生地を作製した。

（参考例５）
参考例１で得られた原糸、綿糸及びアクリル糸を用いて編み立てを行い、混率が原糸：綿糸：アクリル糸＝１０：６０：３０となるフライス生地を作製した。

（参考例６）
参考例１で得られた原糸、綿糸及びアクリル糸を用いて編み立てを行い、混率が原糸：綿糸：アクリル糸＝５：６５：３０となるフライス生地を作製した。

（実施例７）
参考例２で得られた原糸、綿糸及びアクリル糸を用いて編み立てを行い、混率が原糸：綿糸：アクリル糸＝２０：５０：３０となるフライス生地を作製した。

（参考例８）
参考例２で得られた原糸、綿糸及びアクリル糸を用いて編み立てを行い、混率が原糸：綿糸：アクリル糸＝１０：６０：３０となるフライス生地を作製した。

（参考例９）
参考例２で得られた原糸、綿糸及びアクリル糸を用いて編み立てを行い、混率が原糸：綿糸：アクリル糸＝５：６５：３０となるフライス生地を作製した。

（実施例１０）
参考例３で得られた原糸、綿糸及びアクリル糸を用いて編み立てを行い、混率が原糸：綿糸：アクリル糸＝２０：５０：３０となるフライス生地を作製した。

（参考例１１）
参考例３で得られた原糸、綿糸及びアクリル糸を用いて編み立てを行い、混率が原糸：綿糸：アクリル糸＝１０：６０：３０となるフライス生地を作製した。

（参考例１２）
参考例３で得られた原糸、綿糸及びアクリル糸を用いて編み立てを行い、混率が原糸：綿糸：アクリル糸＝５：６５：３０となるフライス生地を作製した。

（実施例１３）
参考例１で得られた原糸及びポリエステル糸（旭化成繊維社製、テクノファイン、繊度８４デシテックス）を用いて編み立てを行い、混率が原糸：ポリエステル糸＝２０：８０となるフライス生地を作製した。

（実施例１４）
参考例１で得られた原糸及びナイロン糸（ユニチカファイバー社製、マイクロシーン、繊度７８デシテックス）を用いて編み立てを行い、混率が原糸：ナイロン糸＝２０：８０となるフライス生地を作製した。

（比較例１）
参考例１で使用した綿糸及びアクリル糸を用いて編み立てを行い、混率が綿糸：アクリル糸＝７０：３０となるフライス生地を作製した。

（比較例２）
参考例１で使用したアクリル糸を用いて編み立てを行い、フライス生地を作製した。

（比較例３）
ポリエステル糸（旭化成繊維社製、テクノファイン、繊度８４デシテックス）を用いて編み立てを行い、フライス生地を作製した。

（比較例４）
ナイロン糸（ユニチカファイバー社製、マイクロシーン、繊度７８デシテックス）を用いて編み立てを行い、フライス生地を作製した。

（比較例５）
熱可塑性ポリアミド系エラストマーであるポリエーテルブロックアミド共重合体（アルケマ社製、ペバックス１０４１ＳＡ０１）２０重量％に対し、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート樹脂（イーストマンケミカル社製、ＥａｓｔａｒＰＥＴＧコポリエステル）８０重量％を混合した後、万能混合機で３分間攪拌し、充分に均一な混合物を作製した。この混合物を２軸押出し機へ投入し、２軸押出し機内で溶融混練することで複合化し、連続的に押出して、更に小さくカッティングすることで熱可塑性エラストマーとポリエチレンテレフタレートとからなる樹脂ペレットを得た。
次いで、得られた樹脂ペレットを紡糸用の押出し機へ投入し、溶融紡糸法により繊度８０デシテックスの原糸を得た。得られた原糸を用いて編み立てを行い、フライス生地を作製した。

（比較例６）
熱可塑性ポリアミド系エラストマーであるポリエーテルブロックアミド共重合体（アルケマ社製、ペバックス１０４１ＳＡ０１）２０重量％に対し、ナイロン６（宇部興産社製、１０１１Ｆ）８０重量％を混合した後、万能混合機で３分間攪拌し、充分に均一な混合物を作製した。この混合物を２軸押出し機へ投入し、２軸押出し機内で溶融混練することで複合化し、連続的に押出して、更に小さくカッティングすることで熱可塑性エラストマーとナイロンとからなる樹脂ペレットを得た。
次いで、得られた樹脂ペレットを紡糸用の押出し機へ投入し、溶融紡糸法により繊度８０デシテックスの原糸を得た。得られた原糸を用いて編み立てを行い、フライス生地を作製した。

（評価）
実施例、参考例及び比較例で用いた熱可塑性エラストマー及び得られた生地について、以下の方法により評価を行った。結果を表１に示した。

（１）水蒸気透過率の測定
実施例、参考例及び比較例で用いた熱可塑性エラストマーを厚さ５０μｍのフィルムに成形加工した後、ＡＳＴＭＥ９６Ｅに準拠した方法で、水蒸気透過率を測定した。

（２）平衡水分率の測定
実施例、参考例及び比較例で用いた熱可塑性エラストマーからなる原糸を編み立てることにより得られる生地について、温度が２０℃、湿度が６５％ＲＨの条件における平衡水分率をＪＩＳＬ１０１３に準拠する方法により測定した。具体的には、生地を、温度２０℃、湿度６５％ＲＨの雰囲気下に水分平衡となるまで放置し、水分平衡に達した生地から試料５ｇを採取し、重量増加分と原重量（絶乾重量）との比を算出することにより、平衡水分率を求めた。

（３）吸水率の測定
実施例、参考例及び比較例で用いた熱可塑性エラストマーからなる原糸を編み立てることにより得られる生地について、生地の原重量を測定した後、純水中に２４時間浸漬し、重量増加分と原重量との比を算出することにより、吸水率を測定した。

（４）摩擦帯電圧の測定
実施例、参考例及び比較例で得られたフライス生地の摩擦帯電圧をＪＩＳＬ１０９４に準拠する方法により測定した。測定にはロータリースタチックテスター（興亜商会社製）を用い、生地から５０×８０ｍｍの試験片を採取した後、ロータリースタチックテスターの回転ドラムを回転させ、試験片を綿製の摩擦片で摩擦した直後の帯電圧を測定した。

（５）着衣試験
実施例、参考例及び比較例で得られた生地を用いたフリースについて、１０人の被験者による帯電防止性能確認試験を行った。なお、試験は、（１）フリース着用、（２）除電、（３）足踏み１分間、（４）フリース脱衣、を順に実施し、脱衣時に発生する静電気について、官能試験によって評価した。評価基準は以下の通りとした。
◎：脱衣時に静電気を感じたのが０〜２人
○：脱衣時に静電気を感じたのが３〜４人
△：脱衣時に静電気を感じたのが５〜７人
×：脱衣時に静電気を感じたのが８〜１０人

表１に示すように、実施例で得られた生地は、摩擦帯電圧が低く、着衣試験においても静電気を感じる人が少ないことから、衣料として用いた場合に冬場の静電気による不快感を効果的に防止できることが判った。
一方、比較例１〜４で得られた生地は、熱可塑性エラストマーを使用していないため、帯電防止効果が不充分であることが判った。また、比較例５、６で得られた生地は、熱可塑性エラストマーを練り込むことにより、帯電防止性の若干の向上は見られるものの、充分なものではなかった。

本発明によれば、繊維の物性や風合いを損なうことなく、優れた帯電防止効果を付与することが可能な帯電防止性繊維構造物を提供することができる。

Claims

冬用衣料に用いられる帯電防止性繊維構造物であって、
熱可塑性エラストマーからなる繊維と前記熱可塑性エラストマー以外の繊維とを有し、
前記熱可塑性エラストマーは、下記式（１）で表されるポリエーテルブロックアミド共重合体であり、かつ、
前記熱可塑性エラストマーからなる繊維を２０重量％以上含有することを特徴とする帯電防止性繊維構造物。

式（１）中、ＰＡはポリアミドを表し、ＰＥはポリエーテルを表す。
熱可塑性エラストマーは、厚さ５０μｍのフィルム状に加工した場合のＡＳＴＭＥ９６Ｅに準拠した方法で測定した水蒸気透過率が、１５００ｇ／ｍ^２／２４ｈ以上であることを特徴とする請求項１記載の帯電防止性繊維構造物。
熱可塑性エラストマーからなる繊維は、温度が２０℃、湿度が６５％ＲＨの条件で測定した平衡水分率が０．５％以上、かつ、水中に２４時間浸漬した場合の吸水率が１０％以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の帯電防止性繊維構造物。
摩擦帯電圧が２ｋＶ以下であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の帯電防止性繊維構造物。
熱可塑性エラストマー以外の繊維は、綿、麻、絹、羊毛、ビスコース−レーヨン、アセテート−レーヨン、ポリエステル、ナイロン６、ナイロン６，６、ポリアクリル、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル及びポリビニルアルコールから選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の帯電防止性繊維構造物。
熱可塑性エラストマー以外の繊維は、綿及びポリアクリルであることを特徴とする請求項５記載の帯電防止性繊維構造物。
請求項１、２、３、４、５又は６記載の帯電防止性繊維構造物を用いてなることを特徴とする無塵衣。
請求項１、２、３、４、５又は６記載の帯電防止性繊維構造物を用いてなる冬用衣料であって、
前記冬用衣料が、冬用肌着、ストッキング、手袋、フェイスマスク、マフラー及びフリースから選択される少なくとも１種であることを特徴とする冬用衣料。