JPH0327670B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

繊維製品の着心地を支配するのは力学的機能性
と水分や熱のトランスポート特性である。力学的
機能面では風合とこれに関与する布の力学的性質
の追求および縫製に至るカツテイングの工夫によ
り大きく進歩した。特に生地素材の伸縮性の付与
によつて被服圧の減少や身体の動かしやすさの点
で着心地を良くすることができた。ところが、水
分や熱のトランスポート特性の面で種々工夫が加
えられているにもかかわらず今だに不十分と言わ
ざるを得ず、天然繊維のほうが吸湿率大きく、こ
の点で綿、ウール、絹、麻のほうが着心地良いも
のとして考えられている。 天然繊維は着心地の点で真に万能であるかとい
う点で合成繊維との差および着心地の良さの面か
ら鋭意研究した結果、本発明に到達した。 すなわち、天然繊維はほとんどが親水性であ
り、空気中から湿気を吸収するし、また大きな含
水率や保水能を有している。しかしながら、人体
が多量の熱を排出しようと発汗すると、綿の場
合、繊維が吸水することによりヤング率が低下し
繊維が約20％面積膨潤する。このために布帛の風
合いは大きく変化し張腰がなくなり、身体にまと
わりつき衣服のべとつき感を与えるばかりでな
く、布の通気性が繊維の膨潤によつて低下するた
めにトラスポート機能の低下によつて着心地が悪
化してしまう。羊毛の場合も繊維の断面積が膨潤
により約25％大きくなり、空気通過や布帛を通過
する直接的な湿気の搬送を阻止する。このような
空気の透過性の点や水分蒸気量の移動は繊維、糸
間の集合構造に大きく支配されている。トランス
ポート特性は単に吸湿率の問題でない点に着目し
検討した結果、布帛の少くとも片側表面におい
て、偏平かつ突出した平板が平行に布帛表面に立
つ繊維集合構造が通気性や水分移動に有利である
ことがわかつた。かかる平板によるスリツト構造
の良さは、熱交換機やラジエーターのフイン構造
からも理解されるところである。 本発明者らの検討によると、通気性を維持し水
分移動に適する布帛としては、布帛の表面におい
て、少くとも片面に偏平度Ｌ／Ｗ（Ｌ、Ｗはそれ
ぞれ繊維横断面の最大長と最大幅）が2.5〜15の
偏平複合繊維（これは潜在捩れ繊維でもある）が
布帛面にかなりの程度、具体的には偏平面が布帛
面に対して45゜以上で、片面に用いられた繊維の
30％以上、好ましくは40％以上、より好ましくは
55％以上が立つていることにより達成される。こ
こで、立つている偏平複合繊維が30％未満である
と事実上通気性や透湿性あるいは水分の移動量を
低下させ、通常の布帛と差がなくなる。 身体からの水分蒸発は不感蒸泄と発汗の２種類
があるが、不感蒸泄は主に水蒸気の移動すなわち
空気の移動に関与し平行スリツト構造が有利であ
るが、発汗の液体移動には繊維表面のぬれ性が重
要である。多量の発汗時は、スリツト間の毛管現
象による水移動が支配する。布帛中、繊維間毛管
現象による水の拡散は吸汗加工剤の適用として広
く用いられている。すなわち、水のぬれ性を良く
するための加工であるが、従来は繊維毛管現象に
よる拡散が繊維軸方向への拡散が主であつて、本
来の布帛表面垂直方向にはとくに方向性を与える
ことをなし得なかつた。これは、布帛表面に偏平
面を布帛面にほぼ垂直に立たせた本発明の布帛に
よつて初めて水分の拡散が布帛表面垂直方向に方
向性を与えることができ、これによつて驚くほど
の速乾性が得られたのである。 本発明において、偏平面を有する繊維の親水性
性能により一層の洗濯耐久性を持たせるためや吸
湿性能を助長するために、親水性ポリマー（たと
えばナイロン４、エチレン酢酸ビニル共重合体、
親水化共重合ナイロン、親水化共重合ポリエステ
ル）を用いると着心地の改善が増幅される。とく
に本発明においては、かかる親水性ポリマーを一
方成分とする偏平複合繊維を用いることが好まし
いのであつて、複合成分の一方が疎水性ポリマ
ー、他方が親水性ポリマーとすることによつて、
疎水性ポリマー側に高収縮潜在歪を保有させ、親
水性ポリマー側に低収縮性能となるようポリマー
粘度（重合度依存）を調整して張り合わせ複合紡
糸延伸すると、潜在捩れの発現後に布帛表面にお
いて、湿度の高いときは親水性ポリマーが膨潤す
るためか偏平面が布帛面により垂直に近くならん
で立ち、湿度の低いときは偏平面が倒れた構造が
多く、湿度によつて可逆的に変化することが見い
出された。このことは、雨天あるいは高湿度のあ
るいは発汗したときには衣服の通気性、透湿性が
よく、晴天あるいは良く乾燥し発汗の程度の低い
ときは通常の通気度、透湿度並みかそれ以下にな
るので、外気や発汗状態に応じて衣服の布帛表面
を調節することができるようになり、単なる通気
性や透湿性の高い布以上に着心地よく、着用しう
る適応領域が広がつた。実際に温湿度変化に対応
して有意な差が認められたのは、偏平面が布帛面
に対して傾き角45゜以上の繊維が30％以上である
ものが、20％以下に可逆的変化を伴うもので、こ
れより変化の小さいものでは着用において着心地
よいとは感知できなかつた。 本発明に使用される繊維は短繊維、長繊維いず
れも可能であるが、長繊維として使用した場合の
ほうが効果が大きい。 偏平度とは、繊維横断面を顕微鏡観察し、最大
長Ｌ、最大幅Ｗを測定し、Ｌ／Ｗで求められる
が、最低20個の平均値をその値とする。本発明に
使用される繊維横断面の例を第１図に示す。本発
明における繊維の偏平度は2.5〜15、好ましくは
3.5〜8.0であり、2.5未満では本発明の効果は発揮
されず、15を越えると偏平面を布帛面にかなりの
程度で立たせることが実質的に困難となり本発明
の効果を有する布帛とならない。 本発明で用いる偏平複合繊維すなわち潜在捩れ
繊維は湿熱95℃以上および（または）乾熱160℃
以上の熱処理前には捩れがほとんどないが、熱処
理すると第３図に示すように捩れが発現する。 潜在捩れ繊維の少くとも一部の偏平面が布帛面
にかなりの程度で立つている布帛として第４図に
例を示すが、捩れ繊維の横断面が見えるように布
帛をカツトし、顕微鏡観察したとき、Ａ、A′の
布帛面に対して偏平複合繊維の偏平面が立つてい
る状態がうかがえる。なお、織物中でタテ糸とヨ
コ糸が完全に交叉する組織点ではすべての繊維が
平行になつていても差し支えない。本発明の布帛
は、上記捩れ繊維が少くとも一部の糸として用い
られたものであつて、交織、交撚、混繊、混綿使
いのものも含む。そして、そこでは上記捩れ繊維
が20％以上含有していることが望ましい。 本発明に使用される潜在捩れ繊維は、収縮性能
の異なる２成分（Ａ成分とＢ成分）がたとえば第
１図に示すようにお互いに張り合わせ複合された
ものであつて、Ａ、Ｂ成分はポリエステル、ポリ
アミド、ポリオレフイン、ポリエーテルエステ
ル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコー
ル、セルロース系高分子、その他繊維形成可能な
ものであればよく、またこれらの混合物、複合物
あるいは20重量％以下の添加物を含んでいるもの
でもよい。より好ましいのは、ポリエステル、ポ
リアミドであり、とくに収縮性能の異なる２成分
複合によるポリエステル繊維が好ましい。そし
て、とくに湿度変化による立ち方の可逆的変化を
得るには、親水性ポリマーと疎水性ポリマーの組
み合わせにする必要があり、好ましいのはポリエ
ステルとポリアミド、ポリエステルとエチレン酢
酸ビニル共重合体の組み合わせが好ましい。 本発明におけるＡ、Ｂ成分として好ましい２成
分ポリマーの組合わせ例を以下に示すが、これに
より本発明の捩れ繊維を限定するものではない。 ）Ａ成分として〔η〕≧0.6のポリエチレンテレ
フタレート（PET）、Ｂ成分としてＡ成分より
〔η〕が0.1以上小さいPET ）Ａ成分として〔η〕≧0.75以上のポリブチレ
ンテレフタレート（PBT）、Ｂ成分としてＡ成
分より〔η〕が0.1以上小さいPBT ）Ａ成分として実質的に共重合していない
PET、Ｂ成分として３〜15モル％の第３成分
を共重合したPET ）Ａ成分として実質的に共重合していない
PBT、Ｂ成分として３〜15モル％の第３成分
を共重合したPBT ）Ａ成分としてPET、Ｂ成分としてPBT ）Ａ成分としてPET、Ｂ成分としてPETと
PBTのブレンドポリマー ）Ａ成分として〔η〕≧0.6のPET、Ｂ成分とし
てη_R≦２のナイロン66 ）Ａ成分として〔η〕≧0.6のPET、Ｂ成分とし
てη_R≦２のナイロン６ ）Ａ成分として〔η〕≧0.6のPET、Ｂ成分とし
てエチレン成分40〜80モル％のエチレン酢酸ビ
ニル共重合体 ）Ａ成分として３〜15モル％の第３成分を共重
合したPET、Ｂ成分としてエチレン成分40〜
80モル％のエチレン酢酸ビニル共重合体 上記のうち湿度により立ち方可逆的変化を期待
しうるのは）、）、）、）である。 ここで、実質的に第３成分を共重合していない
PETあるいはPBTとは、５モル％未満の第３成
分たとえばイソフタール酸、アジピン酸、セバシ
ン酸、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリ
コール、スルホイソフタール酸、１，４ブタンジ
オールを共重合したもの、あるいは５重量％未満
の練込剤たとえば艶消剤、熱安定剤、顔料、カー
ボン、シリカあるいは制電剤（たとえばポリアル
キレングリコール、アルキルベンゼンスルホン酸
類）、難燃剤（ＰやBr化合物）等を含んでいても
よい。 本発明で用いる潜在捩れ繊維の製造は、Ａ、
B2つの成分を複合流としてたとえば第２図に示
すノズルから吐出し速度500〜6000m／分程度で
引取ることにより繊維が形成される。引取られた
未延伸糸は通常の方法で1.1〜5.0倍延伸される。 本発明に使用される好ましい捩れ繊維は、つぎ
に示す捩れ収縮率（NSr）が３〜40％のものを言
う。捩れ収縮率NSrとは、繊維に１mg／ｄの荷重
を吊し、90℃熱水中で30分間処理し、荷重をかけ
た状態で乾燥し、そのときの長さl₁を測定し、つ
ぎに50mg／ｄの荷重を吊したときの長さl₂から下
記によつて求められる。 NSr（％）＝l₂−l₁／l₂×100 ここでNSrが３％未満の場合には、布帛中で捩
れが発現されにくく、そのため偏平面が布帛面に
ほぼ平行なものしか得られない。一方、NSrが40
％を越えると、捩れが捲縮に近くなつて本発明の
効果が発揮されない。 本発明における捩れ数とは、180℃で５分間処
理したのちの捩れ数であり、上記NSr＝３〜40％
の潜在捩れ繊維では約20〜300個／インチ存在す
る。捩れの発現の大きいものは布帛中の糸交差点
間の距離が短かくても偏平面が垂直に立ちやす
く、密度の高い布帛でも平行スリツトを形成しや
すいが、NSrが小さいときには糸交差点間の距離
を大きくする工夫たとえばサテンや綾組織にする
ことが好ましい。 かくして得られた生機は、織編物段階での発現
処理はリラツクサー、ワツシヤー、ループ乾燥
機、ピンテンター、染色機等を任意に使うること
ができる。またアルカリ減量処理を行なうとさら
に膨らみ効果が向上する。リラツクサーやワツシ
ヤーの湿熱処理において95℃以上の温度で、ルー
プ乾燥機やピンテンター等乾熱処理においては
160℃以上の温度で熱処理することが重要であり、
この際の張力は強度なしわが防止できる範囲で張
力をゆるめることにより捩れが発現し、布帛表面
に偏平面がほぼ垂直に立つた構造が得られるので
ある。 本発明の目的は、偏平複合繊維のＡ、Ｂ成分の
一方に親水性ポリマーを用いることによつても目
的は達成されるが、Ａ、Ｂ成分が親水性ポリマー
でない場合は後処理によつて親水化処理すること
ができる。すなわち、染色中あるいは染色後の布
帛に、アクリル酸、アクリルアミド、アクリルア
ミド誘導体、ポリアルキレングリコールジアクリ
レートあるいは第４級アミンを骨格中に有するポ
リアルキレングリコールジアククレート、ポリア
ルキレングリコールジアクリレートの骨格中にビ
スフエノール系芳香族基を導入したものなどの重
合可能な親水性モノマーを付与し、布帛上にそれ
らのモノマーを重合固着させて吸水性を付与する
親水化処理である。また吸水改質剤を付与させる
のみでなく、耐久性を高めるために繊維をプラズ
マ照射処理時あるいは照射後に分子中に繰返えし
単位４以上のエチレンオキシド鎖を有するラジカ
ル重合可能なモノマーで処理することにより繊維
表面にグラフト重合膜を形成させることもよい。
ラジカル生成法としてはプラズマにかぎらず放射
線、紫外線、過酸化物等があるが、これらに限定
されるものでなく、要するに偏平面を有する繊維
表面のぬれ性を向上させるための加工を付与する
ことである。この場合、繊維表面が偏平化してい
るために表面積が丸断面のそれにくらべ大きく約
1.3倍から2.5倍の加工剤あるいは重合膜を付与す
る必要があり、重量増加率にして少くとも0.5重
量％、好ましくは1.5から数％の付与量が望まし
い。 以下、実施例を以つて本発明を説明するが、こ
れにより本発明の範囲が制限されるものではな
い。 実施例 １ 〔η〕（フエノールとテトラクロルエタンの等
量混合溶媒を用い30℃の温槽中でウツペローデ型
粘度計で測定したときの極限粘度）0.62のPET(A)
と、イソフタール酸８モル％、スルホイソフター
ル酸２モル％共重合したPET(B)を１：１の複合
比で第２図ロの形をしたｌ／ｗ＝12のノズルから
張合わせ紡糸し、230d／24fの第１図ロの断面を
した偏平複合延伸糸を得た。このものを下記の条
件で２段延伸し75d／24fの延伸糸を得た。 第１ローラー：77℃ 第２ローラー：90℃ 第３ローラー：室 温 １段延伸倍率：1.9倍 ２段 〃 ：1.6倍 この糸はNSr＝9.8％、Ｌ／Ｗ＝5.5であつた。
このものをタテ糸とし、ヨコ糸に通常のポリエス
テル繊維50d／36fを用いて５枚朱子組織で製織し
た。続いて、リラツクス精練（98℃の温水で15分
処理）→熱バルク出し（180℃ロングループ）処
理→ヒートセツト（185℃）→染色（染料：
Kayalon Polyester Black GS―Ｆ）→親水性樹
脂加工（パツドキユア）→仕上セツトを行なつ
た。 ここにおける樹脂加工は、ポリエチレングリコ
ール＃600ジメタクリレート（商品名：NKエス
テル14G新中村化学工業製）５％、触媒として
BPOを0.3重量％を加えた溶液中にパツドし、ピ
ツクアツプ80％に絞り、ついでHTスチーマー中
165℃でキユアを行なつた。 比較対照のため、タテ糸に通常の丸断面ポリエ
ステル75d／24fを用いて同様に織物を作製し、染
色加工仕上を上記に準じて行なつた。 結果を第１表に示すが、通気度とは大栄科学精
器製作所製のフラジール型織物通気度試験機を用
い、透湿度はカツプ法（JIS K6328−1977）を用
い、速乾性はガラス板の上に0.5c.c.の水滴を乗せ
その上に直径15cmの円板状に切つた試料片を乗
せ、水滴をぬらした直後の水分重量を100％とし
て30分後の水分保持率を測定した。

【表】 本発明で得られた織物のタテ糸はその偏平面が
織物に45゜以上でその68％が立つていることがわ
かつた。第１表に示すように、通気度、透湿度は
約２倍に増し、速乾性も約２倍の速度になつたこ
とがわかつた。この織物でワンピースを縫製し女
子による着用テスト試みた結果、涼感と着心地の
点で格段に良いことが認められた。 実施例 ２ 実施例１に示した潜在捩れ繊維（試料No.ａ）、
実施例１のＡポリマーのみにより単独紡糸して得
られた偏平糸75d／24f（ｂ）をヨコ糸とし、タテ
糸にＴ型断面の50d／36fを用いて２／２ツイル織
物を作製し、実施例１と同様の染色加工方法を行
なつた。比較対照のため、親水性樹脂加工を除い
た工程サンプルも得た。

【表】 第２表に示すように、単なる偏平繊維では親水
性加工しても布帛面を被覆することになり通気度
や透湿度を低下させるために着心地が悪くなつ
た。一方、親水性加工を付与したNo.３とそれをし
ないNo.５と比較して明らかなように、発汗後の速
乾性の点で親水加工処理をしていないと劣ること
になり、これも着心地が悪かつた。 実施例 ３ 〔η〕0.85のポリブチレンテレフタレートをＡ
成分とし、η_R＝2.2のナイロン６をＢ成分として
ｌ／ｗ＝15のスリツト型ノズルから複合紡糸して
第１図イに類似した断面形状の未延伸糸を得た。
このものを2.5倍延伸し75d／24fの延伸糸とした。
この糸は延伸糸の状態でやや捩れがあり、NSr＝
23％であつた。このものをタテ糸、ヨコ糸に用い
て３／１ツイルの織物を得た。ついで、実施例１
と同じ方法で熱バルク出し168℃、ヒートセツト
170℃、染色温度115℃にて染色加工品を得た。 得られた布帛の表面を温湿度の異なる状態で観
測した。湿度40％〜標準状態の部屋においては偏
平面が布表面に対してあまり立つた状態ではな
く、布側面を観察した結果、布帛面に対して45゜
以上の繊維は約15％であつた。しかし、水滴でぬ
らしたり40℃95％RHの環境下に置いたところ、
偏平面が立つた状態あたかも花びらが開くが如く
に立つた状態に変化した。そして、低湿下の通気
度が10.3c.c.／cm²／secであつたものが、水滴でぬ
らし遠心脱水したのちの布帛の通気度は19.1c.c.／
cm²／secまで増大した。この布地でシヤツを作り
男子に着用させ運動前、運動後の快適性を調べ
た。その結果、運動前では寒くなく、運動中ある
いは運動後の発汗時にもかかわらず涼感を持つ快
適さがあるとの評価を得た。 実施例 ４ 〔η〕0.73のPETをＡ成分とし、Ｂ成分にはエ
チレン共重合率49モル％エチレン酢酸ビニル共重
合体を用い１：１の複合比で第２図ロの形をした
ｌ／ｗ＝10のノズルから張合わせ紡糸した。この
ものを３倍延伸し75d／36fの延伸糸とした。延伸
した直後では捩れがほとんどなかつたが、熱水中
では捩れが発現しNSr＝４％であつた。このもの
をサテン目のトリコツトに編立てし、熱水リラツ
クス精練後に165℃バルク出しヒートセツト後、
実施例１に用いた親水加工剤をパツドキユアした
のち、トレーニングウエアを縫製した。対照とし
て、通常のポリエステル／綿混のトレーニングウ
エア、ポリエステル100％のトレーニングウエア
を用いて屋外ランニングによる着用感を調べた結
果、発汗時のべとつき感やむれ感や運動後の涼感
の点で本発明のものが優れていた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用される偏平複合繊維の横
断面形状の例、第２図は同繊維をつくるためのノ
ズル形状の例を示したものである。第３図は第１
図の繊維の有する捩れを発現させたときの単繊維
の側面形状、第４図は織物中の捩れ発現繊維の断
面を示したものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 布の表面において、少くとも布の片面に、偏
   平度Ｌ／Ｗ（Ｌ、Ｗはそれぞれ繊維横断面の最大
   長と最大幅）が2.5〜15の実質的に直線状の偏平
   複合繊維の30％以上が角度45゜以上で立ち上がつ
   ており、その偏平面が親水加工されてなることを
   特徴とする偏平繊維含有親水性布帛。 ２ 第１項において、偏平複合繊維の一成分が親
   水性ポリマーからなることを特徴とする布帛。 ３ 第１項または第２項において、偏平複合繊維
   含有布帛を親水化剤によつて後加工したものであ
   ることを特徴とする布帛。