JPS59228070A - 偏平繊維含有親水性布帛 - 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】 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
るカッティ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っ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す
、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１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
１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って低下するためにトラヌ
ボート’？Ｊ＜能の低下によっ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係大
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オリであることがわかっ
た。かかる平板によるヌリット構造の良さは、熱交換機
やラジェーターのフィ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１
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％以上が立っていることにより達
成される。ここで、立っ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
１不感蒸泄は主に水蒸気の移動すなわち空気の移動に関
与し平行スリット構造が有利であるが１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、
スリッ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
１．て広く用いられている。す々わち、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って、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
った。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っ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１これによっ
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って、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
とによって、疎水性ポリマー側に高収縮潜在型を保有さ
せ、親水性ポリマー側に低収ｆａ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１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
っ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
適応領域が広がった。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１２０饅以
下て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った。

本発明に使用される繊維１ま短繊維、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１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ｆ
）す、２．５未満では本発明の効果は発揮されず１１５
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
の程度で立っている布帛として第４図に例を示す力Ｓ、
捩れ繊維の横断面が見えるように布帛をカットし、顕微
鏡観察したとき、Ａ、Ａ’の布帛面に対して偏平複合繊
維の偏平面が立っ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
の繊維が平行になっ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
であって、交織、交撚、混繊１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って、Ａ、Ｂ
成分はポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、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、複合物ちるいは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０
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。

ｉ）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以上小ざいＰＥＴ １１）Ａ成分として〔η〕≧０．７５以上のポリブチレ
ンチレフタレ−）（ＰＢＴ）、Ｂ成分としてＡ成分より
〔η〕が０．１以上小さいＰＢＴ由）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
ル饅の第３成分を共重合したＰＥＴ ｉＶ）　　Ａ成分として実質的に共重合していないＰＢ
Ｔ、Ｂ成分として３〜１５モルチの第３成分を共重合し
たＰＢＴ Ｖ）　　Ａ成分としてＰＥＴ、Ｂ成分としてＰＢＴＶｌ
）　　Ａ成分としてＰＥ’Ｌ’、Ｂ成分としてＰＥＴと
ＰＢＴのブレンドポリマー ｖｉＤ　　Ａ成分として（η）≧０．６のＰＥＴ、Ｂ成
分としてη、≦２のナイロン６６ ｖｌｌｌ）Ａ成分とＬ”ｒ［η：ｌ≧０．６のＰＥＴ、
Ｂ成分としてη８≦２のナイロン６ ｉｘ）　　Ａ成分としてＣη）≧０．６のＰＥＴ、　　
Ｂ成分としてエチレン成分４０〜８０モル饅のエチレン
酢酸ビニル共重合体 ×）Ａ成分として３〜１５モル裂の第３成分を共重合し
たＰＦ、Ｔ、Ｂ成分としてエチレン成分４０〜８０モル
裂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ｖｉＤ　１ｖｉｉＤ　、　！Ｘ）　、　Ｘ）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／ことえば
インフクール酸、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（Ｚ、１，４）゛タンジオールを共重合したもの、
るるいは５重量饅未満の練込剤たとえば艶消剤１熱安定
剤、顔料、カーボン、シリカあるいは制電剤（ｆＣ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５００〜６，０００　ｍ／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１ｎｇ／ｄの荷重を吊し、９０
’Ｃ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ｌ！、を測定し。

つぎに５０１ｎ９／ｄの荷重を吊したときの長さ１２か
ら下記によって求められる。

Ｎ５ｒ（％）　＝　ＪＬニムＸ　ｌ　００２ ここでＮＳｒが３チ未満の場合には、布帛中で捩れが発
現されに＜＜、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っ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Ｎ５ｒ＝３〜４０チの潜在捩
れｆＲ維では約２０〜３００個／インチ存在する。捩れ
の発現の太きいものは布帛中の未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
平行スリットを形成しやすいが、　ＮＳｒが小さいとき
には未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ｉ−ｔ、織編物段階での発現処理
はりラツクサー、ワッシャー、ループ乾燥機、ピンテン
ター、染色機等全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。

リラツクサーやワッシャ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Ｆ′１１６０℃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っ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っ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
よって親水化処理することができる。すなわち１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βるい？″ｉ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リレート、ポリアル
キレングリコールジアクリレートの骨格中てビスフェノ
ール系芳香族基を導入したものなどの重合可能な残水性
上ツマ−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おる。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々有するラジカ
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、過酸化物等るるが、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衣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重量グ、好ましくは１．５から数多の付与量が望
ましい。

以下、実施例を以っ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〕（フェノールとテトラクロルエタンの等量混合溶
媒を用い３０℃の恒温槽中でウソベローデ呈粘度計で測
定したときの極限粘度）０．６２のＰＥＴ（Ａ）と、イ
ンフタール酸８モル係、スルホイソフタール酸２モルチ
共重合し′ｆｃｐ　Ｅ　Ｔ　（Ｂ）を１：ｌ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７５　ｄ／２４　ｆの延伸糸を得た０ 第１０−ラー　＝　７７℃ 第２０−ラー　：　９０℃ 第３０−ラー：室温 １段延伸倍率；１．９倍 ２段　ｔｔ　　　：　　１．６倍 コノ糸はＮ５ｒ＝９．８％、Ｌ／Ｗ＝５．５であった。

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ｆｃ
ｍ続いて、リラックス精練（９８℃の温水で１５分処理
）→熱パル蚤出しく１８０℃ロングルーズ）処理→　ヒ
ート七ツ）（１８５℃）→染色（染料：　Ｋａｙａｌｏ
ｎ　Ｐｏ１ｙｅｓｔｅｒ　Ｂｌａｃｋ　ＧＳ　−Ｆ　）
　→親水性樹脂加工（パッドキュア）→仕上セットを行
なった。

ここにおける樹脂加工は、ポリエチレングリコール＃６
００ジメタクリレート（商品名ｊＮＫ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ッドし、ピックアップ８０チに絞
り、ついでＨＴスチーマ−中１６５℃でキュアを行なっ
た。

比較対照のため、タテ糸に通常の丸断面ポリエステル７
５　ｄ／２４　ｆ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った。

結果を第１表に示すが１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
ップ法（ＪＩＳ　Ｋ６３２８−１９７７　）を用い、速
乾性はガラス板の上に０．５０Ｃの水滴を乗せその上に
直径１５ｃｆｎの円板状に切った試料片を乗せ、水滴を
ぬらした直後の水分重量’１１００俤として３０分後の
水分保持率を測定した。

第　　１　　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４
５Ｑ以上でその６８％が立っていることがわかった。第
１表に示すように１通気度、透湿度は約２倍に増し１速
乾性も約２倍の速度になったことがわかった。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Ａ　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７５　ｄ／２４　ｆ　（ｂ）　’にヨコ糸とし、タテ
糸にＴ聖断面の５ｏｄ／３６ｆｅ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った
。比較対照のため、親水性樹脂加工を第　　２　　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った。

一方、親水性加工を付与した屋３とそれをしない慕５と
比較して明らかなように、発汗稜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
悪かった。

実施例３ 〔η）０．８５のポリブチレンテレフタレートｉＡ成分
とし、ηＲ＝２．２のナイロン６をＢ成分とじて４／Ｗ
＝１５のスリッ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２２
．５倍延伸し７５　ｄ／２４　ｆ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。

Ｎ５ｒ＝２３％であった。このものをタテ糸、：Ｉ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℃、　ヒートセット１
７０℃、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
に対してあまり立った状態ではなく、右側面を観察した
結果、布帛面に対して４５゜以上の繊維は約１５％であ
った。しかし、水滴でぬらしたり４０℃９５ＳＲＨの環
境下に置いたところ、偏平面が立った状態あたかも花び
らが開くが如くに立った状態に変化した。そして、低湿
下の通気度が１０．３　ｃｌＡＶｓｅｃであったものが
、水滴でぬらし遠心脱水したのちの布帛の通気度は１９
゜ＩＣＧｋｒＶｓｅ　ｃまで増大した。この布地でシャ
ツを作り男子に着用させ運動前１運動後の快適性を調べ
た。

その結果１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金持つ快適さがあるとの評
価を得た。

実施例４ 〔η、：ｌＯ，７３のＰＥＴをＡ成分とし、Ｂ成分には
エチレン共重合率４９モルチェ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Ｌ　ｆｔ
　１７ｗ　＝＝　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７５　ｄ／３６　ｆの延伸糸とし
た。延伸した直後では捩れがほとんどなかったが。

熱水中では捩れが発現しＮ５ｒ＝４％であった。このも
のをサテン目のトリコットに編立てし、熱水リラックス
精練後に１６５℃バルク出しヒートセット後、実施例１
に用いた親水加工剤をバッドキュアしたのち、トレーニ
ングウェアを縫製した。

対照として、通常のポリエステル／ｆｌｌｉ！混のトレ
ー二ンｙウーｒ−ア、ポリエステル１００％のトレーニ
ングウェ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。 特許出麩株式会社り　ラ　し 代理人弁理士本多　堅 １１　団 （八）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｃニノ
（イ）（０） ｙ３出 ！　４０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）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°以上で立ち上がっており、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１偏平後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ｅ［水化剤によって後加工したものであることを特徴
   とする布帛。