JPH04107136A - 三層構造保温材及びその製造方法 - 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） 本発明は衣料用中綿として優れた保温性、快適性を有す
るとともに、特にスポーツ衣料等に要求される伸縮性に
優れた三層構造保温材に関するものである。

（従来の技術） 従来、保温性、快適性に優れた衣料用中綿として疎水性
繊維層の間に表面親水性繊維層をはさみ込んだ三層構造
のものが提案されている（特公平１−９１９０号公報）
、この三層構造の中綿は１デニール以下の繊度の疎水性
極細繊維を内層とし、表面親水性繊維を中間層として、
中間層よりもデニールの大きい疎水性繊維を外層として
構成された三層構造体である。内層に極細繊維を使用す
ることにより保温性を大きくするとともに、毛細管現象
により内部の水蒸気を中間層の表面親水性繊維層まで運
び、さらに外層の疎水性繊維が、中間層にある水蒸気を
外部に放湿するフィンの役目を果たすため水蒸気が保温
材中に結露せず、衣服内の温湿度を快適領域に長時間維
持できるものである。

（本発明が解決しようとする課題） しかしながら上記三層構造体は伸縮性に欠け、特に激し
い運動に追従することの要求されるスポーツ衣料用中綿
や美しいシルエンドの要求される女性用外衣の中綿とし
ては不適当であった。すなわち、伸縮性に欠けるため身
体寸法に対して衣服の余裕を大きくしなければならず、
運動に対する追従性や美的怒覚なと、種々の不都合が生
じてくる。

（課題を解決するための手段） 本発明者らはかかる課題を解決するため、鋭意研究した
結果、保温性、快適性に優れ、かつ伸縮性にも優れた三
層構造保温材を得た。

すなわち本発明は、 （１）１〜３デニールの合成繊維からなる不織布を内層
とし、上記合成繊維と表面親水性繊維とが４０　：　６
０〜７０　：　３０の重量比で混合された不織布を中間
層とし、中間層よりもデニールの大きい合成繊維を外層
として構成され、各層の繊維が互いに絡合してなる三層
構造保温材。

（２）１〜３デニールの潜在捲縮性を有する合成繊維不
織布を内層とし、上記合成繊維と表面親水性繊維とが４
０　：　６０〜７０　＋　３０の重量比で混合された不
織布を中間層とし、該中間層よりもデニールの大きい潜
在捲縮性を有する合成繊維不織布を外層として積層して
三層構造体となし、該三層構造体を一体化処理を施し、
次いで熱処理を施すことを特徴とする三層構造保温材の
製造方法である。

以下本発明について更に詳しく説明する。

本発明で用いる潜在１４！縮性を有する合成繊維とは２
種類の収縮性の異なる合成繊維を偏心的に接合した複合
繊維が好ましく、ポリエステル系、ポリオレフィン系、
ポリアミド系のものが選ばれる。

例えばポリエステル系の複合繊維ではポリエチレンテレ
フタレートとエチレンテレフタレート単位を主体とし金
属スルホネート基を有する構成単位およびイソフタル酸
を共重合した共重合ポリエステルとを偏心的に接合して
得られる。この合成繊維ノＷ！縮数（ＪＩＳ−１１０７
４）は通常１５〜２５　ケ／２５ｍであるが、ウェブ作
製後、加熱処理により、微細な捲縮が発現し４０ケ／２
５厘以上の捲縮数となる。

この微細な捲縮により、優れた伸縮性を得ることが可能
となる。勿論、潜在捲縮性を有する合成繊維は、前記偏
心張合せ型複合繊維（サイドバイサイド）に限らず、偏
心芯鞘型複合繊維等でもよい。

本発明の三層構造保温材の内層には１〜３デニールの上
記合成繊維が使用され、微細な捲縮により伸縮性に冨む
とともにその空隙にデッドエア（静止した空気）を大量
に保持し、優れた保温性を発揮するとともに毛細管現象
により、水蒸気を中間層に運ぶ役目を果たす、１デニ一
ル未満の場合は捲縮の発現力が弱く微細な巻縮ができな
い。

また３デニールを超えるとデッドエアを大量に保持でき
ずさらには毛細管現象も弱くなる。

一方中間層には上記内層で使用される合成繊維と、表面
親水性繊維とが４０　：　６０〜７０　：　３０の重量
比で混合された繊維が使用される０合成繊維の割合が４
０％未満の場合、伸縮性が悪くなり内外層を合成繊維で
構成していても、中間層の伸縮性が悪いため構成体全体
の伸縮性は非常に悪いものとなってしまう。また７０％
を超えると表面親水性繊維の割合が３０％未満となるた
め水蒸気の吸湿能力が弱くなり、中綿での結露が生じ、
ムレ惑べたつき怒を感し不快となる。従って合成繊維と
表面親水性繊維との混合割合は４０　：　６０〜７０　
：　３０が好ましく、さらにはｓｏ　：　ｓｏ〜６０　
：　４０が好ましい。表面親水性繊維とはＪＩＳ　Ｌ−
１０７０規格で示す公定水分率が２％以上の繊維をいう
が、好ましくは４％以上がさらに良い。例えば木綿、羊
毛、セルロース繊維あるいは親水性の改良された改質ポ
リエステル繊維などである。

外層を形成する繊維は中間層よりデニールの大きい前述
した合成繊維から選ばれたものであって、中間層にある
水蒸気を外部に放湿するフィンの役割を果たすとともに
微細な巻縮により伸縮性に富む役割を果たす。

三層構造体を一体化処理する方法としては二ドルパンチ
、ステッチボンド等の如く接着剤を用いない方が好まし
く、潜在捲縮の発現処理はこの三層構造体を形成した後
に行なえばよい。

すなわちウェブ形成前に微細な捲縮が存在する場合はカ
ードなどでのウェブ化が困難であるとともに、伸縮性も
劣った構造体しか得られない。二ドルパンチ、ステンチ
ボンド等で３次元的な接合点を形成してから、潜在捲縮
を発現させることによって優れた伸縮性が得られるので
ある。

本発明の三層構造体の表面にアクリルエマルジタン樹脂
等をスプレーして表面の毛羽伏せ処理を行なうことによ
って、可縫性などの良好なさらに好ましい保温材を得る
ことができる。

次に本発明の実施例について説明する。

（実施例） 第１表に示す繊維をそれぞれ別々にカーデイングしてカ
ードウェブとし、それらを組み合わせて積層し、ニード
ルパンチ加工を施した後、両面にアクリルエマルジゴン
をスプレーして熱凡式乾燥機で１６０°Ｃの熱処理を行
なって乾燥及び潜在捲縮の発現を行なって第２表の保温
材を得た。これら保温材の保温性及び伸縮性の評価を行
ない、その結果を第２表に示す、なお保温性、伸縮性の
評価は次に示す方法で行なった。

（１）乾熱時の保温性 保温性はクロー値で表わした。１クローとは環境条件２
１“Ｃ１５０％Ｒ１（、気流１０１／秒下に安静にすわ
っている人が気持よく感じる程度の衣服のもつ熱絶縁で
あり、この時の代謝工フルギーは５０にｃａｔ　／　ｒ
ｒｒ　、ｈｒ、皮膚温は３３°Ｃである。実際には、Ａ
ＳＴＭ保温性（恒温法）試験機などで熱源板の温度３５
“Ｃを維持するのに必要な消費電力量を計測し、クロー
値に換算する６消費電力量は、第１図に示す保温性測定
器により計測する０図中、１は３５°Ｃに空気温度を調
節する電熱ヒーターで、２は測定資料であり、３はサー
モスタット、４はファン、５は温度調節器、６はデジタ
ルタイマーを示す。

また、外気環境温度２０°Ｃ，湿度６５％ＲＨで空気の
風速０．３ｍ／ｓｅｃに調整する。ボンクス内温度が３
５°Ｃ一定になった後、１０　Ｘ　ｌ０ＣＩＩの試料２
を置き、３５℃を維持するために１時間に消費される電
力量を計測する。

クロー値は、次式によって求められる。

Ｔ１：外気温度゛Ｃ２０°Ｃ Ｔｏ：ヒーターボックス内温度°ｃ３５°ＣＱ；投入熱
量Ｋｃａ　ｌ　／　ｒｒｒ　、　ｈｒＷｚｔ力（ヒータ
ー容量） ジュール熱Ｉ　Ｗ　＝０．８６Ｋｃａｌｔ：ヒーター時
間（秒） Ｓ；試料の表面積（ポ） （２）汗をかいた時の保温性、残留水分量人間が衣服を
着用して、環境条件が一５°Ｃという厳寒状態下で汗を
かいた状態を想定して特願昭５６−１１９５８６の衣服
内気候シミュレーシッン装置を用いて汗をかいたときの
保温性を測定し、併せて保温性測定後の残留水分量を次
式で夏山した。

残留水分量＝６０分後の試料の重さ一測定前試料の重さ 試料は２０°Ｃ１６５％Ｒ１（で１昼夜調整したもので
ある。また、試料の面積は７０ｄであり残留水分量は■
／７０ｄの値である。また、三層構造素材の厚さ測定は
０．２ｇ／ｃｄの荷重下での値であり、単位は閣である
。

（３）　　快適衣服内温度は日本人間工学会衣服部会発
行の「衣服と人体Ｊ　　（１９８１）日本出版サービス
による。

（４）伸縮性 ２伸引張試験機を使って、ＭＤ、　ＣＤ方向に同時に１
０％伸長する時に必要な応力をＭＯ，ＣＤ方向の平均値
で表わした（２軸１０％伸長応力）、また、ＭＤ、Ｃ［
＋方向に同時に１０％伸長した後、応力を取り除いた時
のＭＤ、　ＣＤ方向の回復率をＭＤ、　ＣＤ方向の平均
で表わした（２軸１０％伸長回復率） 第１表 第２表かられかるように、本発明の三層構造保温材であ
る実験８１１１〜３は快適な衣服内温度域に早く到達し
、その維持時間が長く、残留水分量も少なくまた、伸縮
性に優れている。実験阻４は潜在捲縮性のある複合合成
域！１１００％から成る保温材であるが、伸縮性は良い
ものの温熱時保温性が悪く、快適衣服内温度域に到達し
ても、維持時間が短く汗をかいた時の保温性が低い、ま
た残存水分量も多い、実験８１１５は内層及び中間層に
０．９デニールの複合合成繊維を使用した保温材である
が、捲縮の発現力が弱いため伸縮性が悪い、実験阻６は
内層に６デニールの複合合成繊維を使用しているため保
温性が低く、快適衣服内温度域までの到達時間が長く到
達しても再び温度が低下し維持時間が短かい、実ｌ＠Ｎ
ｎ７．８は中間層の複合合成繊維とポリノジックとの混
合割合を変えた保温材であるが、複合合成ｍＨの割合が
少ないと伸縮性が悪くなり、逆に多いと温熱時保温性が
悪くなることがわかる。実験Ｎ［１９〜１１は三層のう
ち、全部あるいは一層に複合合成繊維を含まない構成の
保温材であるが、いずれも伸縮性が悪い。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の保温性測定に用いられる保温性測定器
の模式図であり、第２図は本発明の三層構造保温材の断
面図である。 １：加熱ヒーター　　　７：外層 ２：測定試料　　　　　８：中間層 ３：サーモスタット　　９：内層 ４：ファン ５：温度調節器 ６：デジタルタイマー 特許出願人　　東洋紡績株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１〜３デニールの合成繊維からなる不織布を内層
   とし、上記合成繊維と表面親水性繊維とが４０：６０〜
   ７０：３０の重量比で混合された不織布を中間層とし、
   中間層よりもデニールの大きい合成繊維を外層として構
   成され、各層の繊維が互いに絡合してなる三層構造保温
   材。
2. （２）１〜３デニールの潜在捲縮性を有する合成繊維不
   織布を内層とし、上記合成繊維と表面親水性繊維とが４
   ０：６０〜７０：３０の重量比で混合された不織布を中
   間層とし、該中間層よりもデニールの大きい潜在捲縮性
   を有する合成繊維不織布を外層として積層して三層構造
   体となし、該三層構造体を一体化処理を施し、次いで熱
   処理を施すことを特徴とする三層構造保温材の製造方法
   。