JPS63227840A - 清涼感に優れた布帛 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、衣服内の温湿度や着用者のおかれた環境の温
湿度などによって布帛が水分を吸収し、この吸湿をする
布帛が、身体の熱や該布帛と他布帛との間の空間などの
熱を吸収して着用者に快適感を与え得る清涼感に優れた
布帛に関する。

［従来の技術］ 従来、快適な衣料をねらって、特公昭６０−４５７号公
報、特開昭６０−２１５８３５公報、実公昭６０−４０
６１２号公報などに記載の如く多くの提案がなされてい
る。

一般に、これらの発明は、吸湿性や吸水性の高い繊維と
疎水性の繊維を複合して快適な布帛を得ようとするもの
で、いずれも吸湿特性や吸水特性によって快適性を論じ
ている。しかし、一般に我々が清涼な衣料を必要とする
場合は、日本の初夏から初秋の気象つまり高温多湿環境
やあるいは春のように快適な気象であっても作業時のよ
うに人体の産熱量が多く、衣服の中の温湿度が高くなっ
た状態なのであり、人体からの発汗量から推定し、繊維
の吸湿・放湿間だけで快適感を得ようとするには無理が
ある。

一方、繊維が吸湿すると熱伝導率が高くなることは知ら
れているが、この概念を入れた清涼布帛の設計や発明は
少ない。

［発明が解決しようとする問題点］ 合成繊維を主体としてなる衣服は、一般にムレ感などが
感じられるものでありこれが着用者に暑を感じさせるも
のであるが、本発明者らは、前記した繊維の吸湿下にお
ける熱移動現象に着目し、高温多湿環境下、あるいは作
業時のように比較的多くの発汗下で、衣服の中の温湿度
が高くなりやすい条件下での真の清涼感のある衣服を実
現し得る布帛について鋭意検討を重ねた結果、本発明の
合成繊維を主体としてなる布帛に到達したものである。

本発明の目的は、上記したような点に鑑み、特に、身体
の熱や布帛と布帛との間の空間等の熱を布帛が吸収する
熱損失という点に基本概念を置いた、合成繊維を主体と
してなる清涼感に優れた布帛を提供せんとするものであ
る。

［問題点を解決するための手段］ 上記した目的を達成するため、本発明の合成繊維を主体
としてなる清涼感に優れた布帛は、以下の構成からなる
ものである。

すなわ、ち、２０’ＣＸ６５％ＲＨで水分平衡にされた
際の布帛の調理時熱損失が８．６にＣａｌ／′ｒＩｉＨ
ｒ℃以上および／または２０’ＣＸ９５％ＲＨで水分平
衡にされた際の布帛の調理時熱損失が１２．９にｃａｌ
／ｍＨｒ’ｃ以上であることを特徴とする合成繊維を主
体としてなる清涼感に優れた布帛である。

［作用］ 以下、図面等に基づいて、更に詳しく本発明について説
明する。

第１図は、７２デニールのナイロンフィラメント糸と６
０デニールのポリエステルフィラメント糸の混繊糸を用
いて、３２ゲージの編機で天竺に編成し、ナイロンフィ
ラメントのみを吸湿加工して調理時熱損失を種々変えた
目付１１０〜１３５ｇ／ＴＩｉの編地について、紳士用
ドレスシャツを縫製し、それぞれの編地の２０’ＣＸ６
５％ＲＨで水分平衡にされた際の調湿時熱損失値と、３
０’ＣＸ６０％ＲＨの環境下で実着用し、椅子に１５分
間腰掛けたときの１５名のパネラ−の、第１図（Ａ）は
衣服と肌の間の湿度の１５名の平均値、第１図（Ｂ）は
衣服と肌の間の温度の１５名の平均値、第１図（Ｃ）は
皮膚温度の１５名の平均値との関係を示したものである
。

これらのグラフから明らかなように、この環境下で調理
時熱損失の高い衣服は、人体からの不感蒸泄の汗を衣服
が吸収し、この水分を吸収した衣服が、人体の熱を奪い
、皮膚温や衣服の中の温度上昇を抑制し、身体からの発
汗量を抑制して衣服の中の湿度上昇も抑制することがわ
かる。

さらに、第２図は、上記と同一の紳士ドレスシャツを同
一パネラ−で実着用テストした結果で、それぞれの編地
の２０℃×９５％ＲＨで水分平衡にされた際の調湿時熱
損失値と、３３℃Ｘ７０％ＲＨの環境下で椅子に３０分
間腰掛けたときの１５名のパネラ−による、第２図（Ｄ
＞は衣服と肌の間の湿度の１５名の平均値、第２図（Ｅ
）は衣服と肌の間の温度の１５名の平均値、第２図（Ｆ
）は皮膚温度の１５名の平均値との関係を示したもので
ある。この環境下において、第１図と同様に調理時熱損
失の高い衣服は、人体の熱を奪い、皮膚温や衣服の中の
温度上昇を抑制し、身体からの発汗量を抑制して衣服の
中の湿度上昇も抑制し清涼感を得るに効果があることが
認められる。

これらの結果と各パネラ−の実着用官能評価結果から本
発明者らの知見によれば、人体産熱量がやや多くなる条
件下では、布帛の調理時熱損失が２０’ＣＸ６５％ＲＨ
で水分平衡にされたものにつイテは３．５Ｋｃａｌ／Ｔ
ｌ１Ｈｒ’ｃ以上であれば清涼感が得られ、３．５Ｋｃ
ａｌ／７ＦｆＨｒ’ｃ未満では良好な清涼感は得られな
い。そして、ざらに本発明者らの知見によれば、人体の
産熱量が多くなる条件下で、布帛の調理時熱損失が２０
’ＣＸ９５％ＲＨで水分平衡にされたものについて１２
．９Ｋｃａｌ／ＴｄＨｒ’ｃ以上であれば清涼な状態を
保持できる条件範囲が広くなり、快適な清涼感を有する
布帛を得ることを可能にするものである。上記の２つの
条件の調理時熱損失特性は、両者を同時に満足するもの
がより好ましいものである。

本発明における調湿時熱損失の測定法は、本来実際に日
常衣料が着用される環境の気象条件や、衣料の内の温湿
度条件をベースにすることが望ましいが、できるだけ着
用状態に近くして、かつ測定の容易さを考慮して下記の
方法としたものである。すなわち、２０’ＣＸ６５％Ｒ
Ｈで水分平衡にされた際の熱損失を求めるには、まず、
予め２０’ＣＸ６５％ＲＨに調湿した恒温恒湿槽もしく
は、デシケータ中に１０Ｘ　１０ｃｔの試料を入れ２４
時間以上放置し、吸湿させる。この試料をカド−チック
株式会社製ＫＥＳ−Ｆ７精密迅速熱物性測定装置の保温
測定法で、室内温湿度２０’ＣＸ６５％ＲＨ１熱板温度
４０℃として熱板上に試料をのせる。のせた直後から５
秒おきに測定装置にパネルメータから熱損失（ワット）
を読みとり、読みとり１０秒から６０秒の範囲で読みと
り値の高い方から４点のデータを求め、測定試料５枚に
ついての平均値（Ｗ＞から、次式で算出して求めるもの
である。

調湿時熱損失（Ｋｃａｌ／　ＴｄＨｒ’ｃ　）ＷＸｌ　
００Ｘ６０Ｘ６０ ４．２ｘ２０ｘ１０００ また、２０℃×９５％ＲＨで水分平衡にされた際の熱損
失を求めるには、上記において２０℃×９５％ＲＨで水
分平衡にして、他は同様にして求めるものである。

本発明の清涼感に優れた布帛は、該布帛を構成する合成
繊維に吸湿性を与えること、それに合わせて布帛設計を
適宜なものにすることにより得ることができる。かかる
合成繊維に吸湿性を付与する手段としては、合成繊維用
ポリマを重合する段階でアクリル酸、メタクリル酸、イ
タコン酸、マレイン酸、プラントリカルボン酸などのビ
ニルカルボン酸系化合物、あるいはアリルスルホン酸、
メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸などのビニル
スルホン酸系化合物、さらにはアクリルアミド、メタク
リルアミド、Ｎメヂロールメタクリルアミドなどのアミ
ド系ビニルモノマなどを共重合成分として用いる方法、
あるいはこれらのビニルモノマからなる重合体をブレン
ドして、製糸する方法がめる。さらにはポリアミドやポ
リエステル、ポリアクリロニトリル系合成繊維を製造し
た後、前述の各種モノマをグラフト重合する方法がある
が、企業的には後者のグラフト重合による方法が好まし
い。このグラフト重合としては、予めベンゾイルパーオ
キサイドなどの有機過酸化物、あるいは過硫酸アンモン
や過硫酸カリなどの無機過酸化物などの重合開始剤で前
処理しておき、次いで前述の七ツマ水溶液で加熱処理を
施こし、グラフト重合を行なう方法、あるいは重合開始
剤とモノマを同時処理する方法などがある。またモノマ
の繊維に対する処理方法としては、浴中加熱法、パッド
・シール加熱法、スプレ・シール加熱法、コーティング
・シール加熱法などがおる。

次に、本発明の所期の目的を良好に達成するためには、
グラフト重合などにより、多量のカルボキシル基やスル
ホン酸基あるいはアミド基を繊維内部に導入するのがよ
く、そのためにはグラフト重合効率の高い繊維材料を用
いることも重要なことである。具体的には繊維中に、第
２、第３成分としてポリエチレングリコール系化合物、
ポリブチレングリコール系化合物、あるいはポリエステ
ルにおいてはイソフタル酸や５−スルホ・イソフタル酸
などが共重合されていた方がグラフト重合効率が向上し
好ましい。

また、繊維中にシリカゲルやタンカルあるいはアルキル
スルホン酸やアルキルベンゼンスルホン酸などの水溶性
化合物を添加しておき、後で熱水処理やアルカリ減量処
理などにより該化合物を除去することにより、繊維表面
に多数の凸凹を付与し、グラフト重合をしやすくする方
法もある。

さらには、これらの手段を用い、繊維断面形状を異形化
する方法などがある。

これらの改質合成繊維１００％からなる布帛で、本発明
の調湿時熱損失をねらい通り得るためには、おる程度高
い改質が必要とされ、カルボン酸やスルホン酸の導入量
としては４．６Ｘ１０″４グラム当量／グラム以上の導
入が好ましい。これらの改質合成繊維に通常の合成繊維
おるいは天然繊維を混用すれば、清涼感以外の、例えば
肌触り、嵩高性、防シワ性、強度、寸法安定性などの内
いずれかの面から好ましい。なお混用率としては上記の
改質合成繊維が、少なくとも５０重量％好ましくは７０
重量％以上でおることが望ましい。

なおまた、上記した布帛の調湿時熱損失は、布帛に使用
されている繊維の各温湿度条件下での吸湿率にある程度
は関係するが、かならずしも比例するものではない。調
湿時熱損失を高くするためには、糸構造および布帛構造
をも適切なものにする必要があり、皮膚を想定した熱板
に接触する布帛の実質接触面積が高くなる糸構造や布帛
構造とすることがより好ましいと言える。そして、かか
る布帛の実質接触面積に関係する値として、布帛密度が
あり、すなわち、本発明者らの知見によれば、布帛密度
が、織物では３．ＯＸ’１０５Ｑ／ｍ″Ｘ上１０５Ｑく
は、４．５Ｘ１０”　ｇ／ｖ＋”以上であるのがよく、
編物では２．４Ｘ１０５（ｊ／ｍ！以上、望ましくは、
３．０Ｘ１０”　Ｑ／ｍ’以上であるのがよく、この状
態では布帛の表面が偏平化され含気最も小さくなり、布
帛の実質接触面積が高くなるため、調湿時熱損失が確実
に高くなり好ましいものである。

なお布帛の密度は、予め２０’ＣＸ６５％ＲＨに調湿し
た恒温恒湿槽もしくは、デシケータ中に１０Ｘ１０＋ｆ
ｆｌの布帛を入れ、２４時間以上放置し調湿させた後、
２０℃×６５％ＲＨの温調室内で重さｌ）を測定する。

さらに上記布帛を■大栄科学績器製作所製ダイヤルゲー
ジプレート面積１０ｄ、荷重１０Ｃ１／ｒｉの条件で厚
さくｍｍ）ヲ５カ所測定し、その平均値を次式で求めた
値である。

布帛密度（ｇ／Ｔ１１″） ［実施例］ 実施例１〜５と比較例１〜２ 通常のポリエステルフィラメント糸６０デニール・４８
フイラメントの三角断面糸とナイロンフィラメント糸７
２デニール、２６フイラメントの丸断面糸を空気混繊糸
とし、この混繊糸を用いて３２ゲージの編機で天竺に編
成した後、通常のリラックス精練、１７０℃ヒートセッ
トを行ない、次の条件でナイロンフィラメント糸のみを
液中グラフト重合改質した。

メタクリル酸　　１０．０〜６０．Ｏ％ｏｗｆ過硫酸ア
ンモン　　１．０〜２．０％ｏｆｆで浴比１：１５．９
０’ＣＸ６０分間グラフト重合改質し５水準の編地を得
た。このグラフト重合改質編地を、炭酸ナトリウム２０
％ｏｗｆ　、浴比１：１５の条件で８０’ＣＸ３０分間
処理して、カルボキシル基をナトリウム置換した後、グ
ラフト重合改質前の１７０’Ｃヒ一トセツト編地ととも
に計６水準（本発明の実施例が４水準、比較例が２水準
）の編地を通常の方法で分散染料９８℃×４０分間中性
浴染色して、乾燥、仕上げセットした。

これらの編地の特性は、第１表に示すとおりでおる。

またこれらの編地を、紳士ドレスシャツに縫製し、これ
を実着用テストに供した。これらの結果と各パネラの実
着用官能評価結果から、人体産熱量がやや多くなる条件
下で、実施例１〜４品は清涼感があると評価され、比較
例はいずれも実施例量に比べて劣ると評価された。また
、人体産熱量が多くなる条件においては、布帛の調湿時
熱損失が２０’ＣＸ９５％ＲＨで水分平衡にされた際に
、１２、９Ｋｃａｌ／ｍＨｒ℃以上であれば（実施例１
〜４）、清涼な状態を保持できる環境条件や作業条件の
範囲が広く極めて良好であると評価され、比較例１．２
のものは、この条件下では短時間の内に不快になるもの
でおるとの評価を受けた。

さらに、実施例５として、ナイロンステープル２．７Ｘ
３８ｍｍが５５重最％、ポリエステルステープル１．２
ｄＸ３８ｍｍが４５重量％の割合に混紡した綿番手４０
番の混紡糸として、実施例１と同様の天竺編地でグラフ
ト重合改質をした編地を得た。この実施例５の２０’Ｃ
Ｘ６５％ＲＨで水分平衡にされた際の吸湿率は４．７％
であった。なあ、実施例１の編地の２０’ＣＸ６５％Ｒ
Ｈで水分平衡にされた際の吸湿率は４．６％である。ま
た、実施例１の２０’ＣＸ６５％ＲＨで水分平衡にされ
た際の調理時熱損失は９　、０　Ｋｃａｌ／　ｍＨｒ’
Ｃｌ２Ｏ’ＣＸ　９５％ＲＨで水分平衡にされる際の調
理時熱損失は１２　、９　Ｋｃａｌ／　ＴＩｔＨｒ’ｃ
であり、実施例５の２０’ＣＸ６５％Ｒ１−１で水分平
衡にされた際の調理時熱損失は８　、８　Ｋｃａｌ／　
ＴｌｌＨｒ℃、２０’ＣＸ９５％ＲＨで水分平衡にされ
た際の調理時熱損失は１１゜９　Ｋｃａｌ／　ｍＨｒ℃
であった。このように、実施例１と実施例５では、平衡
吸湿率値ではほぼ同一の改質がされていると言えるが、
調理時熱損失は実施例１の方が明確に高い。これは、実
施例１がフィラメント糸の編地で布帛密度２．４１Ｘ１
０Ｓｇ／−ｍ３に対し、実施例５のものは紡績糸の編地
で布帛密度２．ｏｓｘ１０５ｇ／ｍ’であるため、実施
例１に比べて実施例５品は、糸の表面や編地の表面に毛
羽があり、測定時に皮膚を想定した熱板への実質接触面
積が小さく、ざらに編地構造内の空気層が多いことによ
って、熱板から編地が奪う熱量が少なくなったものと推
定される。この現象は、吸湿性はあるが毛羽のある綿、
羊毛などの天然繊維紡績糸や、天然ｌ維と合成ｍ雑の混
紡糸についても検討した結果、同様な傾向が認められた
。つまり、布帛の調理時熱損失は、布帛に使用されてい
る繊維の各温湿度条件下での吸湿率におる程度関係する
が、必ずしも比例しない特性であり、該繊維を用いた糸
設計、さらに該糸を用いた布帛設計にもよるものである
。

ざらに、実施例５の編地を実施例１と同様に紳士ドレス
シャツに縫製し、実着用テストした結果、実施例５品は
実施例１品に比べて、衣服と肌の間の湿度や温度および
皮膚温度がやや高くなる傾向にあることが認められた。

実施例６、比較例３〜４ イタコン酸を８モル％共重合したポリアクリロニトリル
系合成繊維からなる１５０デニール、５０フイラメント
の三角断面糸を丸編みスムースジャージとなし、炭酸ナ
トリウム１０ＣＩ１０なる水溶液中で加熱昇温し、１０
０℃Ｘ３０分間処理をし、カルボキシル末端をナトリウ
ム置換した。次いで水洗乾燥し、実施例１と同様の条件
で熱損失を測定したところ、２０’ＣＸ６５％ＲＨで水
分平衡にされたものは１０．２Ｋｃａｌ／ｍＨｒ’ｃ、
２０℃Ｘ９５％ＲＨで水分平衡にされたものは１４．１
Ｋｃａｌ／　ｍＨｒ’ｃであり、清涼感があるレベルと
評価された。

次に、比較例３として、通常のポリアクリロニトリル系
合成繊維からなる１５０デニール、５０フイラメントの
三角断面糸を実施例６と同様に、丸編みスムースジャー
ジとなし、実施例６と同様に熱損失を測定したが、２０
’ＣＸ６５％ＲＨで水分平衡にされた際は８．０Ｋｃａ
ｌ／ｍＨｒ℃、２０℃Ｘ９５％ＲＨで水分平衡にされた
際は（３，５Ｋｃａｌ＃Ｈｒ℃と、実施例６と比べると
熱損失は小さく、清涼感の高い編地は全く得られなかっ
た。

なお、実施例６ならびに比較例３の編地の密度は、各々
４．１Ｘ１０５にｌ／Ｔ１１’、３．９Ｘ１０５ｇ／　
ｍ’であった。

ざらに比較例４として、実施例６と同様の原糸を用い、
仮撚加工糸とした後、丸編みスムースジャージを編成し
実施例６と同様にナトリウム置換処理を施したが、２０
’ＣＸ６５％ＲＨで水分平衡ニサレタ際ニハ８　、４　
Ｋｃａｌ／　ｍＨｒ’ｃ、２０’ＣＸ９５％ＲＨで水分
平衡にされた際には１２．７Ｋｃａｌ＃Ｈｒ”Ｃと清涼
感レベルの低いものになった。なお、このものの布帛密
度は２．３７Ｘ１０５Ｃｌ／Ｔｒ１３であった。

［発明の効果］ 以上述べた通りの本発明の清涼感に優れた布帛によれば
、恒温多湿環境下おるいは軽作業時で、人体産熱量が多
くなるかまたはやや多くなる環境下を含む条件において
も、その衣服着用時の衣服と肌の間の湿度や温度および
皮膚温度の上昇を抑制し、清涼な状態を保持する条件範
囲を広くすることができ、また、あるいは良好な清涼感
を直接的に与えることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｃ）は、７２デニールのナイロンフィ
ラメント糸と６０デニールのポリエステルフィラメント
糸の混繊糸を用いた調湿時熱損失を種々変えている編地
について、２０’ＣＸ　６５％ＲＨで水分平衡にされた
際の調理時熱損失値と、３０’ＣＸ６０％ＲＨの環境下
で実着用したときのパネラ−による評価結果との関係を
示したものである。 第２図（Ｄ）〜（Ｆ）は、第１図に示した編地の２０℃
×９５％ＲＨで水分平衡にされた際の調理時熱損失値と
、３３℃×７０％ＲＨの環境下で椅子に３０分間腰掛け
たときのパネラ−による評価結果との関係を示したもの
でおる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）２０℃×６５％ＲＨで水分平衡にされた際の布帛
   の調湿時熱損失が８．６Ｋｃａｌ／ｍ＾２Ｈｒ℃以上お
   よび／または２０℃×９５％ＲＨで水分平衡にされた際
   の布帛の調湿時熱損失が１２．９Ｋｃａｌ／ｍ＾２Ｈｒ
   ℃以上であることを特徴とする合成繊維を主体としてな
   る清涼感に優れた布帛。
2. （２）布帛が織物であり、該織物の密度が３．０×１０
   ＾５ｇ／ｍ＾３以上であることを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項記載の合成繊維を主体としてなる清涼感
   に優れた布帛。
3. （３）布帛が編物であり、該編物の密度が２．４×１０
   ＾５ｇ／ｍ＾３以上であることを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項記載の合成繊維を主体としてなる清涼感
   に優れた布帛。