JPH02169764A - エレクトレット繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、衣服やシーツ、或いは布団カバーなどの健康
繊維製品に使用するのに好適なエレクトレット繊維に関
する。

（従来の技術） 従来、遠赤外線を放射するセラミックを、衣服や下着に
付着させた、いわゆる健康衣料品は、実開昭６２−Ｆ２
２８１３号公報、実開昭６２−４２８４８号公報等に記
載されている。この種の健康衣料品は、セラミックが放
射する遠赤外線の特性を利用して、身体を深部から温め
、血行を促進させる等の効果を得ようとするものである
。

一方、衣料品や布団カバー等に、人工的に荷電した人工
エレクトレットを装若し、人工エレクトレットが有する
静電界によって身体を刺灘し、血行促進を図ろうとする
ものも知られている（実開昭６１−９１２３７号公報、
及び実開昭６１−１８００４５号公報参照）。

この種の人工エレクトレットは、ポリプロピレン等の合
成樹脂を、コロナ荷電や摩擦処理等によってニレクレッ
ト化するものであり、特に、フィルム材やシート材、或
いは不織布等が形成された後に荷電処理されるものであ
る。

（発明が解決しようとする課題） 遠赤外線を利用する前者の衣料品等では、人体の体温等
でセラミック等の遠赤外線放射体を温めることで、この
放射体から遠赤外線を放射させるものである。ところが
、体温で温めることが可能な温度域、すなわち、４０℃
以下では、多ユの遠赤外線を放射させることが困難であ
る。このため、体温のみで加温してセラミック等から放
射せしめる遠赤外線の放射量は、限られたものにならざ
るを得ず、身体に与える効果もこの放射量に比例するも
のであった。

一方、エレクトレットを使用した後者のものは、いずれ
も人工的にエレクトレット化した材料を用いるために、
身体の健康維持に必要な電気量が充分得られないといっ
た問題点があった。すなわち、人間の皮膚の表面と裏面
との間には、数１０ｍＶの電圧（以下皮膚電位と称する
）がある。この皮膚電位に何等かの影響を与えようとす
ると、ＣＧＳ単位系で！Ｏ−”　ｅｓｕ以上が必要であ
ると予想される。

ところが、人工エレクトレット材料で現出可能な分極電
荷は、０．２ｅＶ〜０．７ｅＶ程度であり、この分極電
荷は、３．２　Ｘ　１０””３ＣＧＳ　、　ｅｒｇ　〜
２．２４Ｘ　１０２ＣＧＳ　、　ｅｒｇに過ぎず、この
程度の分極電荷で、皮膚電位に何等かの影響を与えるの
は困難である。

しかも、この人工エレクトレットは、極めて熱に弱く、
温度上昇による荷電量の減衰が著しく、７０℃〜８０℃
程度で、そのほとんどの荷電量が失われてしまうもので
ある。したがって、加熱熔解される紡糸原液自体をエレ
クトレット化することは不可能である上に、エレクトレ
ット化した繊維製品をクリーニングやアイロンかけ等の
熱処理を伴う処理をすることができない不都合もあった
。

そこで本発明は、人体の皮膚電位に電気的刺激を与える
と共に、刺激を与える皮膚表面に遠赤外線を放射し、こ
れらの相乗効果により、身体の新陳代謝や血行を促進し
、特に、冷症や肩こり、及び、老化防止に顕著な効果を
奏し、エレクトレット化した繊維製品を通常の繊維製品
と同様にして扱うことが可能なエレクトレット繊維の提
供を目的とする。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく本発明の第１の手段は、鉱物性
エレクトレットを２μ以下の微粒子状に粉砕し、 この微粒子状エレクトレットを、アクリル系樹脂または
ウレタン系樹脂の接着剤にて、所定の繊維に対する重量
比を１乃至１０９６の割合で接着したことにある。

また、本発明の第２の手段は、 鉱物性エレクトレットを２μ以下の微粒子状に粉砕し、 この微粒子状エレクトレットを、化学繊維を形成する紡
糸原液内に、原液に対するＬｌｉｌ比を３乃至１５％の
割合で混合したこと課題解決のための手段とする。

（作用） 本発明によると、所定の繊維に対する重量比を１乃至１
０％の割合で接着された２μ以下の微粒子状のエレクト
レットは、人体に対し、次のような作用を与える。

すなわち、繊維材表面に接着される鉱物性エレクトレッ
トには、人工的なエレクトレットに比べて数１０倍以上
の分極電荷を有するものがある（例えばトルマリンなど
）。そこで、この鉱物性エレクトレットを接着した繊維
材が接触した皮膚は、常に鉱物性エレクトレットによる
静電界下におかれる。しかも、鉱物性エレクトレットは
、結晶特性として、極めて高い圧電率を示し、その圧電
率は、常温でｌ　Ｘ　１０””　ＣＧＳ、　ｅｓｕを有
するものもある。したがって、皮膚に接触している繊維
材のエレクトレットに、繊維同士の接触その他で衝撃が
与えられると、極めて高次の電流が発生し、皮膚電位に
影υを与えるに充分な電界が生じる。

人体の皮膚電位は、通常数１０ｍＶであるが、この電圧
は一定ではなく、体調や運動量の変化により変動するこ
とが知られている。特に、細胞の膜電位は、細胞の内外
の物質のイオン濃度差による浸透圧と、細胞自体が有す
るＮａポンプによる能動輸送により、細胞の内外で生じ
る電位差をいい、神経や筋の細胞膜電位では、５０〜８
０ｍＶ程度が観察されている。この膜電位は、細胞膜が
死ぬと電位が消失し、一方、細胞が活性化したり、細胞
膜が刺激を受けたりすると、細胞膜に活性電位が生じる
。

すると、この活性電位による細胞膜の興奮が中枢神経に
フィードバックされて自立神経系や運動神経系の調節が
行われるものである。

そこで、疲労や老化で低下した皮膚電位に、外部から電
気的刺激を与えることで、細胞膜の膜電位を活性化させ
る。この結果、中枢神経等のフィードバックを促すこと
が予想され、新陳代謝や血行の循環を促進させるもので
ある。

一方、鉱物性エレクトレットは、遠赤外線の放射が認め
られている。すなわち、この鉱物性エレクトレットは、
電気的な刺激を皮膚に与える一方で、遠赤外線を皮膚に
放射している。尤も、この放射量は、体温程度の温度域
では、微弱なものであるが、それでも皮膚表面から新皮
に至る程度には、充分到達する量である。したがって、
皮膚表面に、前述した電気的な刺激を与えると同時に、
遠赤外線を放射するから、これら鉱物性エレクトレット
の分極電荷、及び、圧電力と、遠赤外線との相乗効果に
より、細胞組織を刺激し、この刺激が細胞膜の膜電位を
活性化させ、新陳代謝や血行の循環を促進させるもので
ある。

更に、鉱物性エレクトレットは、熱するほど高い分極電
荷を示し、且つ、その圧電率も高くなるといった、極め
て熱に強い性質がある。そこで、高温で溶融された紡糸
原液内に混入した鉱物性エレクトレットは、極めて高い
エレクトレット特性を示すものであり、この紡糸原液か
ら形成された原糸は、極めて高い電位を示すものになる
。しかも、この原糸で形成された繊維製品は、クリーニ
ング等で荷電量が減衰することがなく、また、高温乾燥
時やアイロンかけ等により、再び高い電位が得られる特
性を示す。

（実施例） 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

実施例では、鉱物性エレクトレットとして、トルマリン
を使用する。

トルマリン１の化学式は、 ３ｆＮａ　Ｘ３　　＾１６　　（ＢＯ３）　　３　５ｉ
６（Ｌｓ　（０１１９Ｆ）４　１（Ｘ−Ｍｇ、Ｆｅ、Ｌ
ｌ）で表され、 分極電荷は、２ｅＶ　〜１ｏｅＶ　（３，２Ｘ　１Ｏ−
１２ＣＧＳ　。

ｅｒｇ　〜１．６　Ｘ　１０−”　ＣＧＳ　、　ｅｒｇ
　）であり、圧電率は（常温）　５．８　Ｘ　１Ｏ−８
ＣＧＳ　、　ｃｓｕ　−１，ＩＸ　１Ｏ−７ＣＧＳ　、
　ｅｓｕが観測されている。

トルマリンの純粋なものは、宝石として用いられ、現在
では人工的に結晶を合成することも可能になっており、
本発明では、この人工結晶のトルマリンも含むものであ
る。そしてトルマリンは、エレクトレットとしての電気
的な特性を示し、永久自発電気分極をしている物質で、
外部電界の影響で分極のベクトルを変えない。また、ト
ルマリンは、鉱物の中で最も強いエレクトレット特性を
示すと共に、極めて顕著な遠赤外線の放射量も認められ
ている（第１図及び第２図参照）。したがって、鉱物性
エレクトレットとしては、このトルマリンが最適である
が、他の鉱物との代替可能性もある。

第１の実施例では、天然繊維材をエレクトレット繊維と
するものである。

すなわち、トルマリンを２μ以下の微粒子状に粉砕し、
所定繊維材の表面に接着する。実施例では、繊維材とし
てウール素材を使用している。使用したウール素材は、
直径１０〜３０μのメリノ羊毛を用いているが、天然繊
維材は、この外、綿、麻、絹等を問わない。

接着剤は、アクリルエマルジョンを使用した。

このとき、必要によっては、メラミンレンジ等の架橋助
剤を添加しても良い。そして、このような接着剤内に、
繊維に対する重量比を１〜１０％の割合でトルマリンを
混合したものを繊維材に塗布し、所定温度で硬化させる
ものである。

このとき、最も効果的な配分率は、繊維に対するトルマ
リンの重量比を３〜４％の割合にしたもので、このトル
マリンの量が少なすぎると皮膚電位に充分な刺激を与え
ることが出来ないものとなり、また、トルマリンの量が
多すぎると、隣接するトルマリン同士の電荷が作用して
見掛けの電荷を打ち消す虞がある。

また、接着剤は、ウレタン系樹脂の接着剤を用いても良
い。このとき、ウール素材の重量は、公定水分率により
、洗い上げ羊毛の１６％の水分率の重量とする。このと
き、第１図では、繊維に対するトルマリンの重量比を３
％の割合にしたときのウールの遠赤外線の放射量を示す
。

第２の実施例としては、化学繊維をエレクトレット繊維
とするものである。

すなわち、鉱物性エレクトレットを２μ以下の微粒子状
に粉砕し、この微粒子状エレクトレットを、化学繊維を
形成する紡糸原液内に、原液に対する重量比を２乃至１
５％の割合で混合する。また、化学繊維は、レーヨン等
の再生繊維、アセテート等の半合成繊維、ナイロン等の
合成繊維の全てを指すものである。尚、第２図に、混合
比を、１乃至３％の割合の紡糸原液から紡糸したナイロ
ンの遠赤外線の放射量を示す。

また、化学繊維をエレクトレット繊維に形成する場合に
、前述の天然繊維材をエレクトレット繊維にした手段と
同様にして、トルマリンを２μ以下の微粒子状に粉砕し
、所定の化学繊維材の表面に接着することも可能である
。

次に、第１実施例をもとに、本発明エレクトレット繊維
が人体に与える効果を観察した。

すなわち、このエレクトレット繊維材と鉱物性エレクト
レットを含まない繊維材にて、サポータ−を編み上げ、
これらを人体の膝部に装着し、その結果をサーモグラフ
ィで比較した。サポータ−装着に際しては、ハイソック
スを併用して１時間装着し、これらを脱着後１５分経過
の膝部周囲の温度を見た。

（発明の効果） この結果、エレクトレット繊維材を使用しないサポータ
−を装着した膝部周囲では、この保温領域が既に消えつ
つあることが示され、足首付近では、既に保温効果は消
失していることが示された。

これに対し、本発明のエレクトレット繊維材で編み上げ
たサポータ−を装着した膝部では、膝部周囲から、足首
にかける広い範囲で、極めて顕著な保温領域が示された
。

これらの実験で明らかなように、エレクトレット繊維材
で覆った部位が、そうでない部位よりも保温効果が高い
ということは、その部位の活性化エネルギーを示す事に
外ならず、新陳代謝や血行が促進されている。この結果
、特に、冷症や肩こり、及び、老化防止に顕著な働きを
することを証明した。

また、エレクトレット繊維が、化学繊維の場合には、化
学繊維を形成する紡糸原液内に、微粒子状エレクトレッ
トが混合されているから、天然繊維のエレクトレット繊
維に比べて、微粒子状エレクトレットの剥離が極めて少
ないものになる。

しかも、高温で溶融された紡糸原液内に混入した鉱物性
エレクトレットは、極めて高いエレクトレット特性を示
すから、この紡糸原液から形成された原糸は、極めて高
い電位を示すものになり、この原糸で形成された繊維製
品は、クリーニング等で荷電量が減衰することが無いば
かりではなく、高温乾燥時やアイロンかけ等により、再
び高い電位が得られる。したがって、ポリプロピレン等
の合成樹脂を、コロナ荷電や摩擦処理等によってエレク
トレット化した従来の人工エレクトレットの如く、熱処
理を伴う通常の扱いがてきないといった不都合は解消さ
れた。この結果、従来の人工エレクトレットに比類し得
ないほど大幅に、荷電ＪＡＬの減衰率を押えることに成
功した。

このように本発明によれば、人体の皮膚電位に電気的刺
激を与えると共に、刺激を与える皮膚表面に遠赤外線を
放射し、これらの相乗効果により、身体の新陳代謝や血
行を促進し、特に、冷症や肩こり、及び、老化防止に顕
著な効果を奏し、その上、エレクトレット化した繊維製
品を通常の繊維製品と同様にして扱うことが可能である
などといった顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は天然繊維に対するトルマリンの重量比を３２６
の割合にしたときの遠赤外線の放射量と温度とを示す関
係図、第２図は合成繊維の紡糸原液に対するトルマリン
の混合比を、１乃至３％の割合にしたときの遠赤外線の
放射量と温度とを示す関係図である。 特 許 出 願 人 ビーム工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鉱物性エレクトレットを２μ以下の微粒子状に粉砕
   し、この微粒子状エレクトレットを、アクリル系樹脂ま
   たはウレタン系樹脂の接着剤にて、所定の繊維に対する
   重量比を１乃至１０％の割合で接着したことを特徴とす
   るエレクトレット繊維。 ２、鉱物性エレクトレットを２μ以下の微粒子状に粉砕
   し、この微粒子状エレクトレットを、化学繊維を形成す
   る紡糸原液内に、原液に対する重量比を３乃至１５％の
   割合で混合したことを特徴とするエレクトレット繊維。