JPH03213518A - 調湿性繊維 - 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、湿度変化に対応して、繊維径が可逆的に変化
する調湿性繊維に関するものである。

更に詳しくは、発汗して衣服内の湿度が上昇すると、繊
維の吸湿により、繊維径が細くなり、衣服内に滞留する
水分を効果的に放出し、一方、発汗が停止し衣服内の湿
度が降下し始めると、繊維の放湿により繊維径が太くな
り、水分の過剰な放散による寒けを抑制し、常に着心地
を快適に保つことのできる新規な調湿性繊維に関するも
のである０ （従来の技術） ポリエステル繊維は、そのすぐれた汎用特性により、多
方面にわたり用いられているが、その反面、疎水性であ
るがゆえに、発汗した汗を吸湿、放湿できないので、綿
等の親水性繊維と比較して、着心地の点で十分満足され
ているとはいえない。

この欠点を改良するために、ポリエステルの親水化が検
討され、多数の技術が提案されており、様々な快適性に
すぐれた衣料布帛が提案されているが、いまだ、満足な
ものは出現していないのが現状である。例えば、ポリエ
ステルに親水性化合物をグラフト重合させる技術では、
十分な親水性を与えようと親水性化合物を多量に導入す
れば、ポリエステルの持つ本来の特性が失われ、また、
ポリエステルに親水性化合物を練り込む技術では、風合
、特に肌ざわりにおいて今−歩であり、また、繊維表面
に親水性化合物を塗布する技術では、摩擦や洗濯による
耐久性に乏しく、いづれも満足のいくものは得られてい
ない。また、疎水性繊維と親水性繊維を混合あるいは、
複合して成る快適性にすぐれた繊維あるいは、布帛が提
案されているが、繊維あるいは、布帛が、吸湿、放湿、
あるいは透湿することのできる許容量を越えて多量に発
汗した場合には、やはり、ひれ感が生じ、十分に快適性
にすぐれているとはいえないものであった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、このような事情のもとですぐれたイー
ジーケア性を保持したまま、木綿なみの高い吸湿性を有
し、発汗しても、むれ感や悪寒を感じさせない快適性に
すぐれた、新規な調湿性繊維を提供する事にある。

３− （課題を解決するための手段） 本発明者らは前記目的を達成すべく、鋭意検討した結果
、本発明に到達した。

すなわち、本発明は、 疎水性ポリエステル層と２０℃×６５Ｒ）１％での吸湿
率が６％以上のポリアミド層からなり、かつ該ポリアミ
ド層の割合が繊維全体の４０〜８０重量％である貼り合
せ型複合繊維であって、下記式（１）および（２）を満
足することを特徴とする調湿性繊維である。

０．３≦Ｌｘｏｏ／Ｌａ；≦０．９　−＝＝−（］、）
１．１≦ＬＯ／Ｌ６５≦２．５　　・・・・・・・・・
（２）但し、ＬＯは、２０℃で１０時間以上真空乾燥し
た時の繊維横断面の長径の長さ、Ｌ６５は２０℃×６５
チＲＨで調湿した時のＬＯ相当部の直線長さ、Ｌ＋ｏｏ
は２０℃、飽和蒸気圧下で調湿し７た時のＬＯ相当部の
直線長さである。

（作用） 以下にさらに詳しく本発明を説明する。

本発明の調湿性繊維は、２０℃×６５％ＲＨの吸湿率が
６％以上の吸湿性ポリアミドと疎水性ポリエステルを、
吸湿性ポリアミドの複合比率が４Ｑｗｔ％〜８０ｗｔ％
の範囲で複合した、好ましくは偏平断面をなすはり合せ
複合繊維である。吸水性を有する繊維形成性樹脂として
は種々のものがあるが、吸湿時膨潤性の点で吸湿性ポリ
アミドが好１しく、本発明ではこの点で吸湿性ポリアミ
ドが用いられる。該吸湿性ポリアミドと疎水性ポリエス
テルを複合することにより、高吸湿性を有する複合繊維
を得ることができる。さらに驚くべきことには、複合繊
維の断面を該吸湿性ポリアミドと疎水性ポリエステルを
２７ｉｔではり合せた偏平断面とすることにより、複合
繊維が、吸湿量に依存して、繊維径を可逆的に変え、衣
服内のむれ感や汗の過剰な放散による悪寒を抑制する調
湿性を有することを見い出した。すなわち、発汗して衣
服内の湿度が高くなると、該複合繊維が吸湿、放湿して
、むれ感を抑制するが、発汗が持続したり、大量発汗に
より衣服内の水分量が激増すると、該複合繊維はその繊
維径を小さくシ２、衣服の透湿性を向上させ５− 衣服内に滞留した水分を外層に効果的に透湿させ、むれ
感を抑制する。一方、発汗が停止し、衣服内の温度が下
がり始めると、複合繊維は徐々に放湿して、繊維径かも
との太さにもどり、過剰に体熱がうばわれるのを妨ぐも
のである。

このように発汗してもむれ感がなく、着心地を快適に保
つ調湿性を有するには、該複合繊維が吸湿・放湿により
、繊維径が０．３≦Ｌｌ（Ｘ）／Ｌ６５≦０．９．１．
１（Ｌｏ　／Ｌ６５＜２．５の範囲で可逆的に変化する
ことが必要である。Ｌｌｏｏ、　Ｌ６５、　Ｌｏとは第
２図に示すようにそれぞれ、２０℃飽和蒸気圧下で調湿
した時の長径、２０℃×５５％ＲＨで調湿した時の長径
、絶乾した時の長径である。長径とは、複合繊維の繊維
断面の最長幅をいう。吸湿により繊維径は、細化するが
その範囲は、特に０．３　（Ｌ＋、ｏｏ　／Ｌａｓ　（
０，７テあることが好ましい。Ｌｌ（Ｘｌ　／　Ｌ６５
　）　０．９　　であると、繊維径の細化の程度が小さ
く、大量発汗により、激増した衣服内の水分を外部に効
果的に放湿すべく、衣服の透湿性の向上は得られない。

Ｌｔｏｏ／Ｌ６５＜０．３であると、複合繊維の２成分
のはり合せ層６− にはく離が生じ、目的とする可逆的な繊維径の変化が得
られなくなり好ましくない。一方、放湿による繊維径の
変化は、１．１≦ＬＯ／Ｌ６５≦２．５であることが必
要であるＯＬｏ　／Ｌ６５　＜　１．１であると、吸湿
１−て細化した複合繊維の繊維径かもとの太さに回復せ
ず、発汗後の体熱の過剰な放散が生じ、好ましくない。

Ｌｏ　／Ｌｅｓ　：＞　２．５であっても、やはり、２
成分のはり合せ層にはく離が生じ好ましくない。

該複合繊維が吸湿・放湿により、可逆的に繊維径を変化
させる機構については、吸湿性成分である吸湿性ポリア
ミドが吸湿・放湿により膨潤、膜膨潤を繰り返すが、一
方、疎水性成分であるポリエステルは、湿度変化に対し
てほとんどその体積を変えないので、両者を偏平断面と
なるようにはり合せた時、そのはり合せ複合繊維の径が
繊維の吸湿、放湿に対応して可逆的に変化するものと考
えている。

はり合せ複合繊維の断面形状については、例えば、第１
図のような形状があげられるが、これに限定されるもの
ではなく、繊維径が吸湿・放湿により、０．３≦Ｌ１０
０／Ｌ６５≦０，９．１．１≦Ｌｏ／Ｌａｓ≦２．５ノ
範囲で可逆的に変化すれば、いかなる形状でもよい。ま
た、複合繊維の長径り及びＬｓの測定は、例えば、絶乾
あるいは、２０℃Ｘ６５チＲＨ，２０℃飽和蒸気圧下で
調湿した該複合繊維の繊維断面を一般的な光学顕微鏡を
用いて測定できる。

本発明の吸湿率が６チ以上の吸湿性ポリアミドとしては
、ナイロン６、ナイロン６．６、ナイロン１２、ナイロ
ン４．６等の単独又はコポリマーをペースにポリエーテ
ルセグメント、又はポリアミンセグメント、スルホン酸
Ｎａセグメント等を単独あるいは組合せて共重合あるい
は練込むことによって得られる。特に好ましくはペオ酸
、ピペラジンなどを共重合したもので、それにより高吸
湿になる。共重合の場合、必ずしもポリアミドの主鎖に
共重合させる必要はなく、側鎖にグラフトした方が高吸
湿性を与えることが実験的に確かめられている。さらに
吸湿性を付与する第３成分を付加しても伺らさしつかえ
ないし、酸化防止剤、紫外線吸収剤、白色顔料等の添加
は制限されるものではない。

これらの吸湿性は２０℃×６５ＲＨ％で６チ以上が必要
である。６％未満になるとポリエステルと複合した時の
複合繊維としての吸湿率が低くなって従来のナイロン６
、ナイロン６．６のレベルと差がなくなってしまう０ またさらに吸湿性の高いポリアミドとしてはナイロン４
が存在する。ナイロン４は例えばＵＳＰ４．２８１．１
０５に見られるように２−ピロリドンをアルカリ性重合
触媒と８０２の存在下の重合において、重合促進剤とし
て４級アンモニウム（亜）硫酸塩を用いて重合したもの
等であり、艶消し剤、酸化防止剤等含有していてもさし
つかえない。またナイロン４は、水に不溶で結晶性ポリ
マーであり、吸湿率は２０℃×　６５　ＲＨ％の環境下
で８．５〜９チと木綿の７〜８チより高い。このような
特徴を有するポリマーは他になく非常にユニークなポリ
マーである。しかしこれらの高吸湿性ポリアミドも従来
のポリアミド以上にヤングが低いこと、特にぬれた時に
ヤング率の低下が太きいため、単独９− で使用するとベトッキ感が強く必ず［７も快適な繊維ト
は言えない。このために、疎水性ポリマーでヤング率、
が高いポリエステルが有効である。本発明のポリエステ
ルとは、テレフタル酸を主たる酸成分とし、炭素数２〜
６のアルキレングリコール、即ちエチレングリコール、
トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、
ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール
から選ばれた少くとも一種のグリコールを主たるグリコ
ール成分とするポリエステルを対象とする。かかるポリ
エステルはその酸成分であるテレフタル酸の一部を他の
２官能性カルボン酸で置き換えても良い。

このような他のカルボン酸としては例えばイソフタル酸
、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、ナフタリンジカ
ルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキシエタ
ンジカルボン酸、β−オキシエトキシ安息香酸、ｐ−オ
キシ安息香酸の如き二官能性芳香族カルボン酸、セバシ
ン酸、アジピン酸、蓚酸の如き二官能性脂肪族カルボン
酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸の如き二官能
性脂環族Ｈ１− カルボン酸等をあげることができる。また、ポリエステ
ルのグリコール成分の一部を他のグリコール成分で置き
換えても良く、掛かるグリコール成分としては、主成分
以外の上記グリコール及び他のジオール化合物例えばネ
オペンチルグリコール、３−メチルベンタンジオール、
シクロヘキサン−１，４−ジメタツール、ノナンジオー
ル及び２−メチルオクタンジオール、ビスフェノールＡ
１ビスフエノールＳの如き脂肪族、脂環族、芳香族のジ
オール化合物等があげられる。

かかるポリエステルは任意の方法によって製造すること
ができる。たとえばポリエチレンテレフタレートについ
て説明すれば、テレフタル酸とエチレングリコールとを
直接エステル化反応させるか、テレフタル酸ジメチルの
如きテレフタル酸の低級アルキルエステルとエチレング
リコールトラエステル交換反応させるか、又はテレフタ
ル酸とエチレンオキサイドとを反応させるかして、テレ
フタル酸のグリコールエステル及び／又はその低重合体
を生成させる第一段の反応、次いでかかる生成物を減圧
下加熱して所望の重合度になる１で重縮合させる第二段
の反応とによって容易に製造される。

本発明の調湿性複合繊維が高い吸湿性と共に優れた繊維
物性を示すためには、ポリエステル系重合体は、ジカル
ボン酸成分の８０モル多以上がテレフタル酸又はそのエ
ステル形成性誘導体であることが好ましく、グリコール
成分として最も好ましいのはエチレングリコールである
。

ポリエステルの重合度は、十分な繊維物性を発揮するた
め、極限粘度で０．５以上が好捷しく、０．６以上が特
に好ましい。本発明では、このようなポリエステルを用
いるものであるが、ポリエステルとしては疎水性、具体
的には２０℃×６５ＲＨ％での吸湿率が２％以下のもの
が用いられる。

次に吸湿性ポリアミドの比率は複合繊維に対して４０ｗ
ｔ％〜８０ｗｔ％が望ましい。４０ｗｔ１未満になると
吸湿性のレベルが従来のナイロン６、ナイロン６６のレ
ベルになって吸湿性が低く、目的とする調湿性能は得ら
れない。８０ｗｔ％を越えると吸湿性は高いが、ポリエ
ステルの高ヤング率の寄与が少なく低ヤング率繊維とな
り、ぬれた時に特にベトッキ感が出てくる。さらに好筐
しくに吸湿性ポリアミドの比率が５Ｑｗｔ％〜’１０ｗ
ｔ％のものである。

さらにポリエステルとしては、５−アルカリ金属スルホ
イソフタル酸共重合ポリエステルが望ましい。ナイロン
とポリエチレンテレフタレートの複合繊維の場合、比率
によって、あるいは断面形状によってはポリアミド部分
とポリエステル部分の界面での剥離が加工工程中に生じ
たり、衣服として着用中に生じたりし７て本発明の目的
である調湿性を十分発揮できない場合がある。５−アル
カリ金属スルホイソフタル酸を０．５〜７ｍｏ１％共重
合したポリエステルを使用すると剥離はおこらず本発明
の目的である調湿性を十分発揮できる。この理由はさだ
かでないが、ポリアミドのアミド基と５−アルカリ金属
スルホイソフタル酸のスルホン酸金属基のイオン吸着力
によって界面の剥離がおさえられるためと考えられる。

この吸着力は５１３− 一アルカリ金属スルホイソフタル酸共重合比率がＱ、５
ｍｏ１％以下だと効果が少な（，７ｍｏ１％以上となっ
ても吸着力は増加しないと考えられ、逆にポリエステル
とし７ての補強効果が減少するため０．５〜７ｍｏ１％
の共重合比率が望ましい。さらに望ましくは、１５〜４
ｍｏｌチの共重合比率である。

（発明の効果） 従来の、繊維の吸・放湿特性だけでは十分に解消するこ
とのできなかった発汗時の衣服のむれ感を、繊維の吸放
湿性と、繊維径の可逆的な変化による調湿性によって汗
を効果的に処理することのできる、快適性にすぐれた新
規な調湿性繊維が得られる。

以下、実施例に従い詳細に説明する。

実施例及び比較例 フェノール／テトラクロルエタン−１／１の３０℃で測
定しまた〔η］　＝　６．２のナイロン４から生成され
る重合体）を用いた。比較例として１４ 用いたナイロン−６のチップは〔η）　＝　１．４であ
る。

これらのチップを１成分として用い、他成分には各種ポ
リエステルを用いた。詳細は表１に示す。

複合繊維は２０℃×　６５　ＲＨ％で第１表に示す断面
形状を有するように紡糸し、次いで延伸し、７５ｄ／２
４ｆの延伸糸を得た。これらから丸編あるいは平織物を
形成した。

複合繊維の吸湿、放湿による繊維径の変化は、次の条件
で調湿した繊維の断面を、−船釣な光学顕微鐘を用いて
観察した。

（１）２０℃、飽和蒸気圧下における繊維断面の長径の
長さ（Ｌｒｏｏ） ｆ２）　　２０℃×６５％ＲＨにおける繊維断面の長径
の長さ（Ｌ６５） ＋８１２０℃で１０時間以上真空乾燥した時の繊維断面
の長径の長さ（ＬＯ） Ｌ１００／Ｌ６５、ＬＯ／Ｌ６５　ノ値を第１表に示Ｌ
７ｔ。また、複合繊維の吸湿、放湿による繊維径の変化
に基づく衣服の透湿性の変化は、例えば、　ＪＩＳＬ１
０９９Ａ−１法（塩化カルシウム法）に準拠した次の方
法で確認できる。

（１）所定のカップにサンプルをセットし、４０℃×３
０％ＲＨ（または４０℃×９０％ＲＨ）の温湿度条件下
で１時間調湿し、カップ重量Ｗｏ　（ｆ　）を測定する
。

（２）カップを４０℃×９０％ＲＨ（”ｔ　タＵ　４０
℃Ｘ　３０％ＲＨ）の温湿度条件下にすばやく移動させ
、これより時間を測る。

（８）５分ごとにカップの重量Ｗ（ｔ）を測定し、３０
分になるまで繰り返す。

（４）次の式で増加重量Ｐを算出１−１時間に対してグ
ラフにプロットする。

第１表中（７）　Ｌｔｏｏ　／　Ｌ６５、ＬＯ／Ｌ６５
ノ値より、実施例１〜４品は、繊維の吸湿・放湿により
、繊維径が変化しているが、比較例１〜３品では、繊維
径は変化しないことがわかる。また、第３図では、実施
例１〜４品はカップ重量は時間に対して、曲線的に増加
しているが、比較例１〜３品は、時間に対して直線的で
ある。このことは、実施例１〜４品では、繊維が吸湿す
ると繊維径が細くなり、その結果、織編物の透湿性が向
上し、逆に環境湿度が低下し、繊維が放湿すると繊維径
は太くなり、織編物の透湿量が減少することを示してい
る。ただし、第３図の結果は、織編物の吸湿あるいは放
湿による織編物自身の重量変化を含んでいるが、この織
編物自身の重量変化を差し引いた、すなわち、透湿だけ
による水分の移動量をコンピューター金柑いてシミュレ
ーションした結果、明らかに、実施例１〜４品は、環境
湿度の変化により透湿性が変化していることが確認され
ている。さらに、実施例１〜４品の特徴である湿度によ
る繊維径の変化及び透湿量の変化は、可逆的に起こるこ
とも確認されている。

さらに、かかる実施例１〜４、及び比較例１〜３で示し
た繊維を用いて婦人用ブラウスを作成し、着用テストを
行なった結果、実施例１〜４品はいづれも比較例１〜３
品に比べて、作業して汗ばんだ時でもむれ感がなく、非
常に快適であるという１７− パネラ−の評価を得ている。

以下余白 １８−

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の複合繊維の好筐しい断面図である。 第２図は調湿時の繊維断面図である。 そして第３図（ａ）および（ｂ）は実施例１〜４及び比
較例１〜３で得られた繊維の透湿量の時間変化を示すグ
ラフである。特に（ａ）図は４０℃×３０％ＲＨで調湿
した状態から４０℃×９０チＲＨ環境下に移した時の透
湿量の変化を示し、（ｂ）図は４０℃×９０％ＲＨで調
湿した状態から４０℃×３０％ＲＨ環境下に移した時の
透湿量の変化を示Ｌ２ている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 疎水性ポリエステル層と２０℃×６５ＲＨ％での吸湿率
   が６％以上のポリアミド層からなり、かつ該ポリアミド
   層の割合が繊維全体の４０〜８０重量％である貼り合せ
   型複合繊維であつて、下記式（１）および（２）を満足
   することを特徴とする調湿性繊維。 ０．３≦Ｌ＿１＿０＿０／Ｌ＿６＿５≦０．９・・・・
   ・・・・・（１） １．１≦Ｌ＿０／Ｌ＿６＿５≦２．５・・・・・・・・
   ・（２） 但し、Ｌ＿０は、２０℃で１０時間以上真空乾燥した時
   の繊維横断面の長径の長さ、Ｌ＿６＿５は２０℃×６５
   ％ＲＨで調湿した時のＬ＿０相当部の直線長さ、Ｌ＿１
   ＿０＿０は２０℃、飽和蒸気圧下で調湿した時のＬ＿０
   相当部の直線長さである。