JP5465158B2

JP5465158B2 - 織物用発熱組成物及びこれを利用した発熱織物の製造方法

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Publication number: JP5465158B2
Application number: JP2010259449A
Authority: JP
Inventors: ミョウンフワンキム
Original assignee: ノベルイノベーションズインコーポレイテッド; ミョウンフワンキム
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2030-11-19
Also published as: JP2012112052A

Description

本発明は、織物の製造方法に関し、特に、寒い所での着用時に体温を上昇させることができる発熱織物の製造方法及びこれに利用される発熱組成物に関する。

最近、織物は衣類の原反機能の他に、別途の機能が追加された機能性原反を求める傾向が強まっているのが実情である。例えば、寒い地方で又は寒い天気下では衣類の着用を通して体温をできるだけ上昇又は維持できるようにする機能が求められる。従来は、厚い服又は体温を維持できる衣類を着用するという受動的な方法が利用されているだけであった。

本発明の目的は、衣類の着用により体温を直接的に上昇させることができる発熱織物の製造方法及びこれに利用される発熱組成物を提供することにある。

即ち、寒い地方で血流量を増加させたり皮膚の水分と反応して発熱反応を起こすことにより体温を直接的に上昇させることができる発熱織物の製造方法及びこれに利用される発熱組成物を提供することにある。

前記の課題を解決するために、本発明は、１乃至２０重量％のショウガ抽出物と、１乃至１０重量％の界面活性剤と、３乃至２０重量％のコラーゲン粉末と、５乃至２０重量％のシリコン柔軟剤と、残量の精製水と、を含む織物用発熱組成物を提供する。

また、２乃至１０重量％のショウガ抽出物と、１乃至１０重量％のカプサイシンと、１乃至１０重量％の界面活性剤と、３乃至２０重量％のコラーゲン粉末と、５乃至２０重量％のシリコン柔軟剤と、残量の精製水と、を含む織物用発熱組成物を提供する。

前記界面活性剤は、エーテル系界面活性剤、エステル系界面活性剤又はこれらの混合物であることを特徴とする。

前記界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル又はこれらの混合物であることを特徴とする。

他の観点では、本発明は、１乃至２０重量％のショウガ抽出物と、１乃至１０重量％の界面活性剤と、３乃至２０重量％のコラーゲン粉末と、５乃至２０重量％のシリコン柔軟剤と、残量の精製水とからなる織物用発熱組成物を製造する段階と、前記織物用発熱組成物が３乃至１５重量％の割合で含まれた発熱加工液を浸染又はパディング工程を通して織物に吸尽させる段階と、前記発熱加工液が吸尽された織物を乾燥させる段階と、を含む発熱織物の製造方法を提供する。

また、２乃至１０重量％のショウガ抽出物と、１乃至１０重量％のカプサイシンと、１乃至１０重量％の界面活性剤と、３乃至２０重量％のコラーゲン粉末と、５乃至２０重量％のシリコン柔軟剤と、残量の精製水とからなる織物用発熱組成物を製造する段階と、前記織物用発熱組成物が３乃至１５重量％の割合で含まれた発熱加工液を浸染又はパディング工程を通して織物に吸尽させる段階と、前記発熱加工液が吸尽された織物を乾燥させる段階と、を含む発熱織物の製造方法を提供する。

前記織物は、天然糸、化繊糸又はこれらの混紡糸からなる織物であることを特徴とする。

前記浸染工程は、ｐＨ５．０乃至６．０、温度４０乃至５０℃の条件下で２０乃至３０分間行われることを特徴とする。

前記パディング工程は、ｐＨ５．０乃至６．０、温度４０乃至５０℃の条件下で１乃至５分間行われることを特徴とする。

前記乾燥段階は、温度１００乃至１３０℃の条件下で１乃至５分間行われることを特徴とする。

前記のような本発明の方法によれば、多様な織物に新概念の織物コーティング用発熱組成物を安定的に固着させることができ、このように製造された発熱織物を利用して製造された衣類を着用するとき、別途の発熱手段によらなくても血流量を増加させて極寒の環境でも体温の上昇又は維持が可能という長所を有する。また、体液中の微細水分と反応して発熱するため、体温の上昇及び維持がより容易である。

また、本発明の方法による発熱織物で製造された衣類を着衣するとき、効率的な体温の上昇又は維持が可能であるため、暖房のためのエネルギーを低減できるという付加的な効果を期待することができる。

服を着用する前の身体表面の温度分布を示したものである。本発明による発熱織物で製造された服を着用した後の身体表面の温度分布を示したものである。

以下、本発明を実施例及び実験例によって具体的に説明する。
（１）織物用発熱組成物を製造する段階
−第１実施例−

本発明の織物用発熱組成物は、ショウガ抽出物、界面活性剤、コラーゲン粉末、シリコン柔軟剤及び精製水からなる。

組成物中の前記ショウガ抽出物の含有量は１〜２０重量％の範囲であり、望ましくは４〜１５重量％である。ショウガ抽出物の含有量が１重量％未満であれば発熱効果が小さく、２０重量％を超過すれば組成物の保存安定性が低下する等の問題が発生する。ショウガ抽出物は、主成分が(S)-5-hydroxy-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3-decanoneで表されるジンジャロール（gingerol）であり、炎症予防、細菌発育阻止、血流量増加の効果に優れている。

前記界面活性剤は、組成物中の油性成分と水性成分とが乳化されるように媒介する成分で、その組成物中の含有量は１乃至１０重量％の範囲であり、望ましくは４乃至８重量％の範囲で用いられるのがよい。このとき、界面活性剤の含有量が１重量％未満であれば、油性成分と水性成分との乳化が充分ではなくて組成物の安定性が低下する傾向があり、界面活性剤の含有量が１０重量％を超過すれば、組成物の安定性が低下するという問題点と共に、特にショウガ抽出物の活性が低下するという傾向が表れるため、これらの含有量調節に留意するのが望ましい。

前記界面活性剤としては、織物加工用組成物として適合する界面活性剤を使用することができるが、特に非イオン性界面活性剤を使用するのが効果的で、非イオン性界面活性剤の中でも特にエーテル型界面活性剤、エステル型界面活性剤又はこれらの混合物を使用するのが望ましい。具体例を挙げれば、前記非イオン性界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル又はこれらの混合物であり得る。

前記コラーゲン粉末は、織物への適用時、保湿性を維持することにより皮膚にしっとり感と弾力感を与える効果を有する。コラーゲンは人体皮膚の７０〜８０％を占める成分で、歳をとるにつれてコラーゲン成分が減少して皮膚が老化する。組成物中の前記コラーゲン粉末の含有量は３乃至２０重量％の範囲であり、望ましくは３乃至１５重量％である。コラーゲン粉末の含有量が３重量％未満であればコラーゲンの効果は発揮されず、２０重量％を超過すれば組成物の保存安定性が低下するという問題が発生する。

前記シリコン柔軟剤は、織物への適用時、織物をやわらかくする役割を行う成分で、前記ショウガ抽出物を織物の原反によく固着させ、耐久性を付与するバインダーとしての役割を行う。組成物中の前記シリコン柔軟剤の含有量は５乃至２０重量％の範囲であり、望ましくは１０乃至２０重量％の範囲で用いられるのがよい。

このようなショウガ抽出物、界面活性剤、コラーゲン粉末、シリコン柔軟剤を残量の精製水と混合して液状に形成される本発明の織物用発熱組成物は、常温で１年以上保管しても固液分離することなく安定性を維持するものである。前記織物用発熱組成物は褐色の粘稠液で、非イオン性であり、弱酸性乃至中性を帯びる。
−第２実施例−

本発明による織物用発熱組成物は、ショウガ抽出物、カプサイシン、界面活性剤、コラーゲン粉末、シリコン柔軟剤及び精製水からなる。

組成物中の前記ショウガ抽出物の含有量は２〜１０重量％の範囲であり、望ましくは２〜６重量％である。ショウガ抽出物の含有量が２重量％未満であれば発熱効果が小さく、１０重量％を超過すれば組成物の保存安定性が低下する等の問題が発生する。上述の通り、ショウガ抽出物の主成分はジンジャロールであり、血流量増加などの効果を有する。

前記カプサイシンは、組成物中の含有量が１乃至１０重量％の範囲であり、望ましくは３乃至７重量％の範囲である。この時、カプサイシンの含有量が１．０重量％未満であれば発熱効果が小さく、１０重量％を超過して多すぎれば保存時の安定性が低下するという問題点が発生する。前記カプサイシンは、天然植物から分離された抽出物状態の天然カプサイシンや人為的に合成されたカプサイシンを用いることができるが、効率的な発熱効果のためには合成されたカプサイシンを用いるのが望ましい。カプサイシンは唐辛子の辛味をもたらす主成分である。

前記界面活性剤は、組成物中の油性成分と水性成分とが乳化されるように媒介する成分で、その組成物中の含有量は１乃至１０重量％の範囲であり、望ましくは４乃至８重量％の範囲で用いられるのがよい。この時、界面活性剤の含有量が１重量％未満と少なすぎれば、油性成分と水性成分との乳化が充分ではなくて組成物の安定性が低下する傾向があり、界面活性剤の含有量が１０重量％を超過して多すぎれば、組成物の安定性が低下するという問題点と共に、特にショウガ抽出物及びカプサイシンの活性が低下する傾向が表れるため、これらの含有量調節に留意するのが望ましい。

前記界面活性剤としては、織物加工用組成物として適合する界面活性剤を用いることができるが、特に非イオン性界面活性剤を用いるのが効果的で、非イオン性界面活性剤の中でも特にエーテル型界面活性剤、エステル型界面活性剤又はこれらの混合物を用いるのがよい。具体例を挙げれば、前記非イオン性界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル又はこれらの混合物であり得る。

前記シリコン柔軟剤は、織物への適用時、織物をやわらかくする役割を行う成分で、前記ショウガ抽出物及び前記カプサイシンを織物の原反によく固着させ、耐久性を付与するバインダーとしての役割を行う。組成物中の前記シリコン柔軟剤の含有量は５乃至２０重量％の範囲であり、望ましくは１０乃至２０重量％の範囲で用いられるのがよい。

前記ショウガ抽出物、カプサイシン、界面活性剤、コラーゲン粉末及びシリコン柔軟剤に残量の精製水が混合されて液状に形成される。このような本発明の織物用発熱組成物は、常温で１年以上保管しても固液分離することなく安定性を維持するものである。前記織物用発熱組成物は褐色の粘稠液で、非イオン性であり、弱酸性乃至中性を帯びる。
（２）浸染又はパディング工程を通して織物に、前記発熱組成物を含む発熱加工液を吸尽させる段階

本発明の発熱織物は、天然糸、混紡糸及び化繊糸などの多様な繊維からなる織物全てに広く適用されることができ、望ましくは化繊糸を含んでなる織物に適用されることができるが、ナイロンのようなアミド系繊維や、ポリエステル系繊維、ポリウレタン系繊維などを含む混紡糸や化繊糸からなる織物に適用される場合、より優れた発熱特性が発揮される。

前記第１実施例及び第２実施例の発熱組成物を織物に適用する場合、織物の種類により使用量を適切に加減調節でき、一般的には水で３乃至１０重量％の濃度に希釈して使用すればよい。

前記発熱加工液は浸染又はパディングによって織物に適用されるが、浸染時には、ｐＨ５．０乃至６．０、温度４０乃至５０℃の条件下で２０乃至３０分間処理するのが効果的で、パディング時には、ｐＨ５．０乃至６．０、温度４０乃至５０℃の条件下で１乃至５分間処理するのが効果的である。

浸染時、ｐＨが５．０未満であるか６．０を超過すれば発熱加工液の吸尽が充分でなく、また浸染温度が４０℃未満であれば、同じく発熱加工液の吸尽が充分でない。浸染温度が５０℃を超過すれば、吸尽された発熱加工液の安定性を阻害する傾向があるため、前記範囲を維持するのが望ましい。浸染時間が２０分未満であれば、発熱加工液が織物中へ充分に吸尽されない傾向があり、３０分を超過すれば、吸尽された発熱加工液が再び溶出されて充分な発熱効果が望み難い。

パディング時、ｐＨが５．０未満であるか６．０を超過すれば、発熱加工液が織物中へ充分に吸尽されず、また温度が４０℃未満であれば、同じく発熱加工液が織物中へ充分に吸尽されない傾向がある。パディング時、温度が５０℃を超過すれば、発熱加工液に含まれた発熱組成物の安定性が低下する。
（３）前記発熱加工液が吸尽された織物を乾燥する段階

前記浸染又はパディング工程によって織物用発熱組成物を織物に適用した後、脱水及び乾燥段階を経れば、発熱組成物のうちのシリコン柔軟剤が架橋効果を表して織物により一層しっかり固着される。

この時、乾燥温度は１００乃至１３０℃の範囲が望ましく、乾燥時間は１乃至５分間であり得る。乾燥時間が１分未満であれば固着が不充分で、５分を超過すれば前記ショウガ抽出物及びカプサイシンの発熱効果が低下する。また、乾燥時間が前記時間よりも長くなれば、発熱効果は更に低下するであろう。

かかる方法によって製造された本発明の発熱織物は、着衣時、皮膚と接触して血流量を高め発熱反応を起こすことにより、人体の皮膚温度を１乃至３℃程度上昇できる。また、着衣時、発熱効果が持続する効果を期待できる。織物への適用時、耐久性に優れていて洗濯を３０回以上繰り返しても発熱性が維持された。また、坑菌及び抗湿効果を表して着衣時の快適さを維持できる。

以下、発熱織物の具体的な製造方法を説明する。
（１）発熱組成物の製造

１）第１実施例による組成物の製造
ショウガ抽出物１０重量％及びソルビタン脂肪酸エステル４．５重量％を、ホモミキサーが装着された乳化機に投入し２０００乃至３０００ｒｐｍの速度で６０分間高速攪拌してよく混合した後、シリコン柔軟剤（ORANGE Co., Ltd.製品、Orinstar SF-SEC）１５重量％を、前記乳化機内の混合液を攪拌しながら３０分にわたって少量ずつ添加し６０分間２０００乃至３０００ｒｐｍの速度で１次乳化させた。次に、精製水２０．５重量％を６０分にわたって少量ずつ添加し６０分間２０００乃至２５００ｒｐｍの速度で高速攪拌して均一な乳化液を製造した。そして、別途の攪拌機が取り付けられた容器にコラーゲン粉末２０重量％及び精製水３０重量％を投入して完全に溶解させたコラーゲン水溶液を前記乳化機に添加し、１５００乃至２０００ｒｐｍの攪拌速度で６０分間攪拌して第１発熱組成物を製造した。

２）第２実施例による組成物の製造
カプサイシン５重量％、ショウガ抽出物５重量％及びソルビタン脂肪酸エステル４．５重量％を、ホモミキサーが装着された乳化機に投入し２０００乃至３０００ｒｐｍの速度で６０分間高速攪拌してよく混合した後、シリコン柔軟剤(ORANGE Co., Ltd.製品、Orinstar SF-SEC)１５重量％を、前記乳化機内の混合液を攪拌しながら３０分にわたって少量ずつ添加し６０分間２０００乃至３０００ｒｐｍの速度で１次乳化させた。次に、精製水２０．５重量％を６０分にわたって少量ずつ添加し６０分間２０００乃至２５００ｒｐｍの速度で高速攪拌して均一な乳化液を製造した。そして、別途の攪拌機が取り付けられた容器にコラーゲン粉末２０重量％及び精製水３０重量％を投入して完全に溶解させたコラーゲン水溶液を前記乳化機に添加し、１５００乃至２０００ｒｐｍの攪拌速度で６０分間攪拌して第２発熱組成物を製造した。
（２）発熱織物の製造

前記第１及び第２発熱組成物各々を水で７％の濃度に希釈した発熱加工液を、ポリエステルとポリウレタンの混紡トリコット（Tricot）織物（ポリエステル７７％、２０Ｄポリウレタン２３％、ＫＳＫ０５１４：２００６により測定された重量１４８．２ｇ／ｍ^２）にｐＨ５、４０℃の浸染条件下で２５分間吸尽させ、脱水して１３０℃、２２ｒｐｍ／ｍｉｎの条件下で２分間熱加工することにより第１及び第２発熱織物を製造した。
（３）発熱織物の特性確認
［発熱性確認］

前記第２発熱織物で製造された上衣を１０分間着衣した後、着衣前後の体温変化を測定した。図１は着衣前、図２は着衣後１０分経過時の赤外線撮影結果を示す。図１及び２によれば、温度が平均２乃至３℃上昇したことを確認することができる。このような結果は、ISO 6330:2000．11B規定によって、３０±３℃、弱サイクル、２ｋｇの条件下で連続３０回洗濯及び乾燥した後も同一に表れた。
［抗菌度確認］

繊維試験研究院（ＦＩＴＩ）に依頼して前記第２発熱織物の坑菌度をＫＳＫ０６９３：２００６法で測定した。標準布としては綿織物を使用し、標準菌株としては黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus ATCC 6538、“菌株１”とする）と肺炎かん菌（Klebsiella pneumonia ATCC 4352、“菌株２”とする）を使用し、その結果を下記表１に示した。

特に、前記菌株１（１．３×１０^５ｃｆｕ／ｍｌ）と菌株２（１．１×１０^５ｃｆｕ／ｍｌ）を使用しISO 6330:2000. 11B規定によって３０±３℃、弱サイクル、２ｋｇの条件下で連続３０回洗濯及び乾燥（ＷＯＢ洗剤使用、非イオン系界面活性剤ｔｗｅｅｎ８０、接種菌液０．０５％添加）した後、静菌減少率をＫＳＫ０６９３：２００１の方法を準用して測定した結果、菌株１及び菌株２両方とも９９．９％で、これは本発明の方法によって製造された発熱織物に発熱組成物がよく固着されていることを意味すると見られる。

以上、本発明の望ましい実施例を参照しながら説明したが、該当技術分野における熟練した当業者は、下記特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明の多様な修正及び変更が可能であることを理解し得るであろう。

Claims

１乃至２０重量％のショウガ抽出物と、
１乃至１０重量％の界面活性剤と、
３乃至２０重量％のコラーゲン粉末と、
５乃至２０重量％のシリコン柔軟剤と、
残量の精製水と、を含み、
前記界面活性剤は、エーテル系界面活性剤、エステル系界面活性剤又はこれらの混合物であることを特徴とする、織物用発熱組成物。
２乃至１０重量％のショウガ抽出物と、
１乃至１０重量％のカプサイシンと、
１乃至１０重量％の界面活性剤と、
３乃至２０重量％のコラーゲン粉末と、
５乃至２０重量％のシリコン柔軟剤と、
残量の精製水と、を含み、
前記界面活性剤は、エーテル系界面活性剤、エステル系界面活性剤又はこれらの混合物であることを特徴とする、織物用発熱組成物。
前記界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル又はこれらの混合物であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の織物用発熱組成物。
１乃至２０重量％のショウガ抽出物と、１乃至１０重量％の界面活性剤と、３乃至２０重量％のコラーゲン粉末と、５乃至２０重量％のシリコン柔軟剤と、残量の精製水とからなる織物用発熱組成物を製造する段階と、
前記織物用発熱組成物が３乃至１５重量％の割合で含まれた発熱加工液を浸染又はパディング工程を通して織物に吸尽させる段階と、
前記発熱加工液が吸尽された織物を乾燥させる段階と、
を含み、
前記界面活性剤は、エーテル系界面活性剤、エステル系界面活性剤又はこれらの混合物であることを特徴とする、発熱織物の製造方法。
２乃至１０重量％のショウガ抽出物と、１乃至１０重量％のカプサイシンと、１乃至１０重量％の界面活性剤と、３乃至２０重量％のコラーゲン粉末と、５乃至２０重量％のシリコン柔軟剤と、残量の精製水とからなる織物用発熱組成物を製造する段階と、
前記織物用発熱組成物が３乃至１５重量％の割合で含まれた発熱加工液を浸染又はパディング工程を通して織物に吸尽させる段階と、
前記発熱加工液が吸尽された織物を乾燥させる段階と、
を含み、
前記界面活性剤は、エーテル系界面活性剤、エステル系界面活性剤又はこれらの混合物であることを特徴とする、発熱織物の製造方法。
前記界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル又はこれらの混合物であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の発熱織物の製造方法。
前記織物は、天然糸、化繊糸又はこれらの混紡糸からなる織物であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の発熱織物の製造方法。
前記浸染工程は、ｐＨ５．０乃至６．０、温度４０乃至５０℃の条件下で２０乃至３０分間行われることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の発熱織物の製造方法。
前記パディング工程は、ｐＨ５．０乃至６．０、温度４０乃至５０℃の条件下で１乃至５分間行われることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の発熱織物の製造方法。
前記乾燥段階は、温度１００乃至１３０℃の条件下で１乃至５分間行われることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の発熱織物の製造方法。