WO2023233881A1 - 糸,布および衣服 - Google Patents

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WO2023233881A1
WO2023233881A1 PCT/JP2023/016455 JP2023016455W WO2023233881A1 WO 2023233881 A1 WO2023233881 A1 WO 2023233881A1 JP 2023016455 W JP2023016455 W JP 2023016455W WO 2023233881 A1 WO2023233881 A1 WO 2023233881A1
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potential
thread
filament
potential generating
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亮祐 海老名
健一郎 宅見
剛 添田
雅之 辻
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株式会社村田製作所
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    • D04B21/16Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes incorporating synthetic threads

Definitions

  • the present disclosure relates to yarns, fabrics, and garments.
  • Patent Document 1 discloses a yarn including fibers that generate a surface potential due to external energy. Further, Patent Document 1 states that the thickness of the thread is 0.005 to 10 dtex (see claim 3 of Patent Document 1), and Patent Document 2 states that the elongation of the cloth is 10% (Patent Document 2). (See claim 1 of Document 2) is disclosed.
  • Patent Document 1 By generating a potential defined under predetermined conditions, it is possible to exert desired effects such as antibacterial, charging, or adsorption (Patent Document 1) (See paragraph [0008]).
  • an object of the present disclosure is to provide yarn, cloth, and clothing that can effectively generate a surface potential on clothing with low elongation.
  • a "thread containing a potential-generating filament” generates an electric potential when it receives external energy (e.g., tension, stress, etc.) and forms an electric field. We focused on the fact that such things were played.
  • the yarn of the present disclosure has a large diameter with a total fineness of 90 dtex or more, and includes a potential generating filament that generates a potential by receiving energy from the outside.
  • the fabric of the present disclosure includes the above thread.
  • the clothing of the present disclosure includes the above cloth.
  • FIG. 1(A) is a diagram showing the structure of the thread 1s (S thread)
  • FIG. 1(B) is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1(A)
  • FIG. is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1(A).
  • FIGS. 2(A) and 2(B) are diagrams showing the relationship between the uniaxial stretching direction of polylactic acid, the potential direction, and the deformation of the potential generating filament 10.
  • FIG. 3(A) is a diagram showing the configuration of the yarn 1z (Z yarn)
  • FIG. 3(B) is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3(A)
  • FIG. 3(C) is a diagram showing the configuration of the yarn 1z (Z yarn).
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a thread including a dielectric material 100 around a potential generating filament 10.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a false twisted yarn manufacturing apparatus.
  • FIG. 6(a) is a schematic diagram of the yarn in a twisted state
  • FIG. 6(b) is a schematic diagram of the yarn before the interlacing process by an air jet device
  • FIG. 6(c) is a schematic diagram of the yarn after the entangling process.
  • FIG. 6(a) is a schematic diagram of the yarn in a twisted state
  • FIG. 6(b) is a schematic diagram of the yarn before the interlacing process by an air jet device
  • FIG. 6(c) is a schematic diagram of the yarn after the entangling process.
  • FIG. 6(a) is a schematic diagram of the yarn in a twisted state
  • FIG. 6(b) is a schematic diagram of the yarn before the interlacing process by an air jet device
  • the thread has a "large diameter with a total fineness of 90 dtex or more" and includes “potential generating filaments 10" (or fibers capable of forming an electric field due to surface charges).
  • potential generating filaments 10 or fibers capable of forming an electric field due to surface charges.
  • the number of potential generating filaments 10 may be only one, 2 or more and 1000 or less, preferably 10 or more and 800 or less, more preferably 20 or more and 600 or less. May be included in the thread of disclosure.
  • a “potential generating filament” basically means, as described above, "a filament that generates a potential (specifically, a surface (hereinafter referred to as “potential generating fiber”, “electric field forming filament”, “electric field forming fiber”, “charge generating fiber” or “charge generating fiber”). (sometimes called “filament”).
  • the potential generating filament for example, the charge generating fiber described in Japanese Patent No. 6428979 may be used.
  • External energy includes, for example, an external force (hereinafter sometimes referred to as “external force”), specifically a force that causes deformation or distortion in a thread or a potential-generating filament and/or a thread. or a force applied in the axial direction of the potential-generating filament, more specifically a tension force (e.g. a tensile force in the axial direction of the thread or the potential-generating filament) and/or a stress or strain force (a tensile stress or strain applied to the thread or the potential-generating filament) external forces such as tensile strain) and/or forces applied in the transverse direction of the yarn or potential-generating filament.
  • external force specifically a force that causes deformation or distortion in a thread or a potential-generating filament and/or a thread. or a force applied in the axial direction of the potential-generating filament, more specifically a tension force (e.g. a tensile force in the axial direction of the thread or the potential-generating filament) and/or a stress
  • the potential generating filament is, for example, a material that has a piezoelectric effect (polarization phenomenon caused by external force) or piezoelectricity (the property of generating voltage when mechanical strain is applied, or conversely, generating mechanical strain when voltage is applied).
  • a piezoelectric material or piezoelectric body
  • piezoelectric fibers it is particularly preferable to use fibers containing a piezoelectric material. Piezoelectric fibers can generate a potential using piezoelectricity, so they do not require a power source and there is no risk of electric shock. Note that the life of the piezoelectric material contained in the piezoelectric fiber lasts longer than, for example, the antibacterial effect of a drug or the like. Such piezoelectric fibers are also less likely to cause allergic reactions.
  • piezoelectric material can be used without particular limitation as long as it has a piezoelectric effect or piezoelectricity, and may be an inorganic material such as piezoelectric ceramics or an organic material such as a polymer.
  • piezoelectric material (or “piezoelectric fiber”) preferably comprises a “piezoelectric polymer.”
  • piezoelectric polymers include “piezoelectric polymers that have pyroelectric properties” and “piezoelectric polymers that do not have pyroelectric properties.”
  • piezoelectric polymer with pyroelectricity generally refers to a piezoelectric material made of a polymer material that has pyroelectricity and can generate an electric charge (or electric potential) on its surface simply by applying a temperature change. means.
  • piezoelectric polymers include polyvinylidene fluoride (PVDF). Particularly preferred is one that can generate electric charge (or potential) on its surface using the thermal energy of the human body.
  • piezoelectric polymer without pyroelectricity means a piezoelectric polymer that is generally made of a polymer material and excludes the above-mentioned “piezoelectric polymer with pyroelectricity.”
  • piezoelectric polymers include polylactic acid (PLA).
  • PLA polylactic acid
  • PLLA poly-L-lactic acid
  • PDLA poly-D-lactic acid
  • Polylactic acid is an example of a piezoelectric material contained in the potential generating filament.
  • Polylactic acid (PLA) which can be used as a piezoelectric material, is a chiral polymer and has a main chain with a helical structure. When polylactic acid is uniaxially stretched to orient its molecules, it can exhibit piezoelectricity. If heat treatment is further applied to increase the degree of crystallinity, the piezoelectric constant will increase. By increasing the degree of crystallinity in this way, the value of surface potential can be improved.
  • optical purity (enantiomeric excess (ee)) of polylactic acid (PLA) can be calculated using the following formula.
  • Optical purity (%)
  • the optical purity is 90% by weight or more, preferably 95% by weight or more, more preferably 98% by weight or more and 100% by weight or less, even more preferably 99.0% by weight or more. It is 100% by weight or less, particularly preferably 99.0% by weight or more and 99.8% by weight or less.
  • L content and D content of polylactic acid (PLA) values obtained by, for example, a method using high performance liquid chromatography (HPLC) can be used.
  • the number average molecular weight (Mn) of polylactic acid is, for example, 6.2 ⁇ 10 4
  • the weight average molecular weight (Mw) is, for example, 1.5 ⁇ 10 5 . Note that the molecular weight is not limited to these values.
  • polylactic acid can develop piezoelectricity through molecular orientation treatment by stretching, there is no need to perform poling treatment as with other piezoelectric polymers such as polyvinylidene fluoride (PVDF) or piezoelectric ceramics.
  • the piezoelectric constant of uniaxially stretched polylactic acid is about 5 pC/N or more and 30 pC/N or less, which is a very high piezoelectric constant among polymers. Furthermore, the piezoelectric constant of polylactic acid does not change over time and is extremely stable.
  • the potential generating filament is preferably a fiber with a circular cross section.
  • the potential generating filament can be produced by, for example, a method in which a piezoelectric polymer is extruded and made into fibers, a method in which a piezoelectric polymer is melt-spun and made into fibers (for example, a spinning/drawing method in which the spinning process and the drawing process are performed separately, Dry or wet spinning of piezoelectric polymers (including the direct stretching method that connects the spinning process and the stretching process, the POY-DTY method that can perform the false twisting process at the same time, and the ultra-high speed spinning method that aims to increase the speed) (For example, a phase separation method or wet/dry spinning method in which a raw material polymer is dissolved in a solvent and then extruded through a nozzle to form fibers, a gel spinning method in which fibers are uniformly formed into a gel while containing a solvent, or It can be produced by a method in which a pie
  • the potential generating filament may be a long fiber or a short fiber.
  • the potential generating filament may have a length (dimension) of, for example, 0.01 mm or more. The length may be selected as appropriate depending on the desired use.
  • the yarn of the present disclosure may be a yarn in which a plurality of potential generating filaments are simply aligned (aligned yarn or non-twisted yarn), or may be a twisted yarn (twisted yarn or twisted yarn), It may be a crimped yarn (crimped yarn or false twisted yarn) or a spun yarn (spun yarn).
  • the potential generating filament may have a configuration in which a conductor is used as a core thread, an insulator is wrapped around the conductor (covering), and a voltage is applied to the conductor to generate electric charge.
  • the thread 1s may be constructed by twisting a plurality of potential generating filaments 10.
  • the yarn 1s is a left-handed yarn (hereinafter referred to as "S yarn") twisted by twisting the potential-generating filament 10 to the left;
  • the yarn may be a right-handed yarn (hereinafter referred to as a "Z yarn”) twisted in a right-handed manner (see, for example, yarn 1z in FIG. 3(A)).
  • S yarn left-handed yarn
  • Z yarn right-handed yarn
  • the yarn may be either an "S yarn” or a "Z yarn.”
  • the interval between the potential generating filaments 10 is about 0 ⁇ m or more and about 10 ⁇ m or less, and generally about 5 ⁇ m. Note that when the interval between the potential generating filaments 10 is 0 ⁇ m, it means that the potential generating filaments are in contact with each other.
  • the yarn has a "large diameter with a total fineness of 90 dtex or more.”
  • the term “total fineness” as used herein refers to the total fineness of the yarn constituted by one or more potential generating filaments 10.
  • the unit "dtex” is intended to be the unit of thread thickness of 1 g with a length of 10,000 m.
  • the number of potential generating filaments 10 is set so as to achieve the total fineness. As long as the total fineness is 90 dtex or more, the number of potential generating filaments 10 may be one or two or more. As an example, the number is 20 or more and 600 or less.
  • the term "large diameter” as used herein is intended to mean a diameter larger than that of a normal filament, and more specifically, as mentioned above, a diameter with a total fineness of 90 dtex or more.
  • the filament is intended to have a
  • the potential generating filament 10 includes a piezoelectric material, and such piezoelectric material is "polylactic acid" will be cited as an example.
  • the potential generating filament 10 comprising uniaxially stretched polylactic acid has a thickness direction as a first axis, a stretching direction 900 as a third axis, and both the first and third axes.
  • the orthogonal direction is defined as the second axis, it has tensor components of d14 and d25 as piezoelectric strain constants.
  • polylactic acid can most efficiently generate charge (or potential) when strain occurs in a direction at 45 degrees with respect to the direction in which it is uniaxially stretched.
  • FIGS. 2(A) and 2(B) are diagrams showing the relationship between the uniaxial stretching direction of polylactic acid, the potential direction, and the deformation of the fibers including the potential-generating filament 10 and/or thread 1.
  • the potential generating filament 10 contracts in the direction of the first diagonal line 910A and extends in the direction of the second diagonal line 910B perpendicular to the first diagonal line 910A
  • the potential generating filament 10 moves from the back side to the front side of the page. can generate a potential. That is, the potential generating filament 10 can generate negative charges on the front side of the paper.
  • the potential generating filament 10 can also generate charge (or potential) when it extends in the direction of the first diagonal line 910A and contracts in the direction of the second diagonal line 910B; Conversely, a potential can be generated in the direction from the front surface of the paper to the back side. That is, the potential generating filament 10 can generate positive charges on the front side of the paper.
  • the yarn 1s shown in FIG. 1 is a yarn (multifilament yarn) (S yarn) formed by twisting a plurality of potential generating filaments 10 containing such polylactic acid (there is no particular restriction on the twisting method).
  • the stretching direction 900 of each potential generating filament 10 coincides with the axial direction of each potential generating filament 10. Therefore, the stretching direction 900 of the potential generating filament 10 is inclined to the left with respect to the axial direction of the yarn 1. Note that the angle depends on the number of twists.
  • the thread 1s can form a potential due to the potential difference that can be generated by this charge. This potential can also leak into the nearby space and form a bonding potential with other parts. Further, the potential generated in the thread 1s causes a potential to be generated between the thread 1 and the object when it comes close to an object having a predetermined potential (including ground potential) such as a human body. You can also do that.
  • a predetermined potential including ground potential
  • the total fineness of the yarn 1s is 90 dtex or more, it is a relatively thick yarn. Therefore, even if the thread 1s is difficult to stretch, it is a relatively thick thread, so that the potential-generating filament 10 can generate a surface potential that can suppress the growth of bacteria.
  • the surface potential generated by applying an external force can be, for example, 0.1V or more, preferably 1.0V or more. Both positive and negative surface potentials can be generated.
  • the initial state of elongation is 0 is set to 0V
  • the surface potential when pulled is negative
  • the tension is set to 0V and contracted
  • the surface potential is positive. Occur.
  • there is no particular restriction on the method for measuring the surface potential and it can be measured using, for example, a scanning probe microscope.
  • the surface potential not only suppresses the growth of bacteria, but may also have a direct bactericidal and virucidal effect, generating a potential opposite to that of bacteria, fungi, and viruses.
  • the effect may be caused by keeping bacteria and viruses away by causing the bacteria to evaporate.
  • the yarn 1z may be a right-handed yarn (hereinafter referred to as "Z yarn") that is twisted by turning the potential generating filament 10 to the right.
  • Z yarn a right-handed yarn
  • the stretching direction 900 of the potential generating filament (or piezoelectric fiber) 10 may be inclined to the right with respect to the axial direction of the thread 1z. Note that the angle depends on the number of twists of the yarn. Further, the polarities of the charges (or potentials) generated in the yarn 1s and the yarn 1z are different from each other.
  • the yarn 1z has a "total fineness of 90 dtex or more."
  • the number of potential generating filaments 10 is set so as to achieve the total fineness. As long as the total fineness is 90 dtex or more, the number of potential generating filaments 10 may be one or two or more. As an example, the number is 20 or more and 600 or less. It is preferable that the elongation rate of the yarn 1z having such a fineness is less than 10%.
  • the thread 1z can also form a potential due to the potential difference that can be generated by this charge. This potential can also leak into the nearby space and form a bonding potential with other parts. Further, the potential generated in the thread 1z causes an electric potential to be generated between the thread 1z and the object when it comes close to an object having a predetermined potential (including ground potential) such as a human body. You can also do that.
  • a predetermined potential including ground potential
  • the thread may be provided with a "dielectric" around the potential generating filament 10.
  • a dielectric 100 can be provided around the potential generating filament 10.
  • dielectric refers to a material or substance that has “dielectricity” (the property of being electrically polarized (or dielectric polarization or electric polarization) depending on the potential), and whose surface can store charge.
  • the dielectric 100 may be present in the longitudinal axis direction and the circumferential direction of the potential generating filament 10, and may completely or partially cover the potential generating filament. Note that when the dielectric 100 partially covers the potential generating filament 10, the potential generating filament 10 itself may be exposed as it is in the uncovered portion.
  • the dielectric 100 may be provided entirely or partially in the longitudinal axis direction of the potential generating filament 10. Further, the dielectric 100 may be provided entirely or partially in the circumferential direction of the potential generating filament 10.
  • the dielectric 100 may have a uniform or non-uniform thickness (for example, see FIG. 4).
  • the dielectric 100 may exist between the plurality of potential generating filaments 10, and in this case, there may be a portion between the plurality of potential generating filaments 10 where the dielectric 100 does not exist. Further, bubbles or cavities may exist in the dielectric 100.
  • the dielectric 100 is not particularly limited as long as it includes a dielectric material or substance.
  • a dielectric material for example, an oil agent, an antistatic agent, etc.
  • a surface treatment agent or fiber treatment agent mainly in the textile industry may be used.
  • the dielectric 100 preferably contains an oil agent.
  • an oil agent (filtering oil agent) used as a surface treatment agent (or fiber treatment agent) that can be used in the production of the potential generating filament 10 can be used (for example, an anionic, cationic or nonionic interface active agents, etc.).
  • oil agents for example, anionic, cationic or nonionic surfactants, etc.
  • surface treatment agents or fiber treatment agents
  • Oil agents for example, anionic, cationic, or nonionic surfactants used as surface treatment agents (or fiber treatment agents) that can be used in the finishing process can also be used.
  • a filament manufacturing process a fabric manufacturing process, a finishing process, etc. are listed, but the process is not limited to these processes.
  • the oil agent it is preferable to use an oil agent that is used particularly for reducing the friction of the potential generating filament 10.
  • oil agents examples include the Delion series manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd., the Marposol series manufactured by Matsumoto Yushi Pharmaceutical Co., Ltd., the Marposize series, and the Paratex series manufactured by Marubishi Yuka Kogyo Co., Ltd.
  • the oil agent may be present all along the potential generating filament 10, or may be present along at least a portion thereof. Further, after the potential generating filament 10 is processed into the yarn 1, at least a portion or all of the oil may fall off from the potential generating filament 10 by washing.
  • the dielectric material 100 used to reduce the friction of the potential generating filament 10 may be a surfactant such as detergent or fabric softener used during washing.
  • detergents examples include the Attack (registered trademark) series manufactured by Kao Corporation, the Top (registered trademark) series manufactured by Lion Corporation, and the Ariel (registered trademark) series manufactured by Procter & Gamble Japan Co., Ltd. .
  • fabric softeners examples include the Humming (registered trademark) series manufactured by Kao Corporation, the Soflan (registered trademark) series manufactured by Lion Corporation, and the Lenor (registered trademark) series manufactured by Procter & Gamble Japan Co., Ltd. It will be done.
  • the dielectric 100 may have conductivity (the property of conducting electricity), and in that case, the dielectric 100 preferably contains an antistatic agent.
  • an antistatic agent that is used as a surface treatment agent (or fiber treatment agent) that can be used in manufacturing the potential generating filament 10 can be used.
  • an antistatic agent it is preferable to use an antistatic agent that is particularly used to reduce unraveling of the potential generating filament 10.
  • antistatic agents examples include the Capron series manufactured by Nissin Kagaku Kenkyusho Co., Ltd., the Nicepol series manufactured by NICCA Chemical Co., Ltd., and the Daytron series.
  • the antistatic agent may be present entirely or at least partially along the potential generating filament 10. Further, after the potential generating filament 10 is processed into the yarn 1, at least a portion or all of the antistatic agent may fall off from the potential generating filament 10 by washing.
  • the surface treatment agent (or fiber treatment agent) such as the above-mentioned oil and antistatic agent, detergent, softener, etc. do not need to be present around the potential generating filament 10. That is, the potential generating filament 10 or the thread may not contain a surface treatment agent (or fiber treatment agent) such as the above-mentioned oil agent or antistatic agent, detergent, softener, or the like. In that case, the air (or air layer) existing between the potential generating filaments 10 can function as a dielectric. Therefore, in this case the dielectric comprises air.
  • the yarn may be treated with a surface treatment agent (or fiber treatment agent) such as the above-mentioned oil or antistatic agent, detergent, or fabric softener around the potential-generating filament 10.
  • a surface treatment agent or fiber treatment agent
  • Yarn containing no surface treatment agent (or fiber treatment agent), detergent, softener, etc. may be used. In that case, the solid potential generating filament 10 will be exposed.
  • a yarn comprising only solid potential-generating filaments 10 may be used in the present disclosure.
  • surface treatment agents such as the above-mentioned oils and antistatic agents, detergents, fabric softeners, etc. are partially removed by treatments such as washing or dipping in solvents, so that the solid wood is A thread in which the potential generating filament 10 is partially exposed may also be used.
  • the thickness of the dielectric 100 is about 0 ⁇ m or more and about 10 ⁇ m or less, preferably about 0.5 ⁇ m or more and about 10 ⁇ m or less, more preferably about 2.0 ⁇ m or more and about 10 ⁇ m or less, and generally It is about 5 ⁇ m.
  • the yarn may be in the form of a false twisted yarn.
  • false twisted yarn refers to yarn that has been twisted while applying heat, and then untwisted by further twisting in the opposite direction. , is intended to be a yarn with a relatively thick yarn diameter by combining a plurality of false twisted yarns.
  • the "false twisted yarn” may be in the form of a yarn in which loops, spirals, coils, etc. are generated in the filaments.
  • the yarn of this embodiment includes a first false-twisted yarn in which a plurality of potential-generating filaments are twisted in one direction, and a first false-twisted yarn in which a plurality of potential-generating filaments are twisted in one direction and the opposite direction.
  • the second false twisted yarn may be combined.
  • a form is intended in which a yarn obtained by falsely twisting the S yarn 1s described in the above-mentioned first embodiment and a yarn obtained by falsely twisting the Z yarn 1z described in the above-mentioned second embodiment are combined. ing.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of the false twisted yarn manufacturing device
  • FIG. 6(a) is a schematic diagram of the yarn in a twisted state
  • FIG. 6(b) is a schematic diagram of the yarn before entangling treatment by an air jet device
  • FIG. 6(c) is a schematic diagram of the yarn after the interlacing treatment.
  • the S yarn 1s containing potential generating filaments is set on one side of the false twisted yarn manufacturing apparatus, and the Z yarn 1z containing potential generating filaments is set on the other side of the false twisted yarn manufacturing apparatus.
  • Each yarn is passed through the heater H in its twisted state (FIG. 6(a)).
  • Each yarn coming out of the heater H is in an untwisted state (FIG. 6(b)).
  • the yarn in the form of false twisted yarn has a total fineness of 90 dtex or more, it is a relatively thick yarn. Therefore, even if the elongation rate of the thread 1 is low, it is a relatively thick thread, so that the potential generating filament 10 can generate a surface potential to an extent that can suppress the growth of bacteria.
  • the surface potential generated by applying an external force can be, for example, 0.1V or more, preferably 1.0V or more.
  • the yarn 1 in the form of a false twisted yarn is twisted by an air jet nozzle, a crimped yarn with bulky properties is obtained.
  • the presence of the loop-like fluff makes it possible to obtain a spun-like yarn that has the bulge and soft feel of a spun yarn.
  • the false twisted yarn is not limited to the mode using S yarns and Z yarns, but may also be a mode in which S yarns are doubled together, or a mode in which Z yarns are tied together.
  • the number of filaments is not limited to this example.
  • the number of filaments may be two or more.
  • the number is 20 or more.
  • the number of potential generating filaments 10 should be 600 or less. It is preferable.
  • the potential generating filament 10 is preferably composed of polylactic acid (PLA).
  • PVA polylactic acid
  • the surface potential can be controlled more appropriately.
  • polylactic acid is hydrophobic, it can provide a smooth texture, thereby providing comfort to the knitted structure.
  • polylactic acid is known as a biodegradable plastic, it can ultimately be decomposed into CO 2 and water, reducing the burden on the environment.
  • the crystallinity of "polylactic acid” is, for example, 20% or more, preferably 30% or more, more preferably 40% or more, even more preferably 50% or more, particularly preferably 55% or more.
  • the degree of crystallinity can be measured by, for example, differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD), wide-angle X-ray diffraction (WAXD), etc. It can be determined by a method. Within this range, the piezoelectricity derived from the polylactic acid crystal becomes high, and polarization due to the piezoelectricity of the polylactic acid can be caused more effectively.
  • the crystallinity measurement value measured using WAXD and the crystallinity measurement value measured using DSC are different from each other by about 1.5 times (DSC measurement value/WAXD measurement value). A value of ⁇ 1.5) was obtained.
  • the piezoelectric material of the present disclosure can be used in addition to polylactic acid-based polymers, such as polypeptide-based (e.g., poly( ⁇ -benzyl glutarate), poly( ⁇ -methyl glutarate), etc.), cellulose-based (e.g., acetic acid Optically active polymers such as cellulose, cyanoethyl cellulose, etc.), polybutyric acid (eg, poly( ⁇ -hydroxybutyric acid), etc.), polypropylene oxide, and derivatives thereof may be used as the piezoelectric polymer.
  • polylactic acid-based polymers such as polypeptide-based (e.g., poly( ⁇ -benzyl glutarate), poly( ⁇ -methyl glutarate), etc.), cellulose-based (e.g., acetic acid Optically active polymers such as cellulose, cyanoethyl cellulose, etc.), polybutyric acid (eg, poly( ⁇ -hydroxybutyric acid), etc.), polypropylene oxide, and
  • the yarn (potential generating filament) or cloth (clothing) of the present disclosure preferably does not contain additives such as plasticizers and/or lubricants.
  • additives such as plasticizers and/or lubricants.
  • a "plasticizer” as used herein is a material that imparts flexibility to a thread or cloth
  • a "lubricant” is a material that improves the sliding of molecules of a piezoelectric thread.
  • polyethylene glycol, castor oil fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyethylene glycol fatty acid ester, stearamide and/or glycerin fatty acid ester are intended. These materials are not included in the yarns or fabrics of the present disclosure.
  • the yarn (potential generating filament) or cloth (clothing) of the present disclosure may contain a hydrolysis inhibitor.
  • a hydrolysis inhibitor for polylactic acid (PLA) may include carbodiimide. More preferably, it may contain a cyclic carbodiimide. More specifically, it may be a cyclic carbodiimide described in Japanese Patent No. 5,475,377. According to such a cyclic carbodiimide, the acidic groups of the polymer compound can be effectively blocked.
  • a carboxyl group blocking agent may be used in combination with the cyclic carbodiimide compound to the extent that the acidic groups of the polymer can be effectively blocked. Examples of such carboxyl group-blocking agents include those described in JP-A No. 2005-2174, such as epoxy compounds, oxazoline compounds and/or oxazine compounds.
  • the role of the hydrolysis inhibitor will be explained.
  • Conventionally known fibers or filaments containing PLA fibers or filaments that do not generate a surface potential
  • the acid acts on bacteria, thereby exerting an antibacterial effect.
  • the potential-generating fiber or potential-generating filament of the present disclosure has a different antibacterial mechanism from the conventional one and exerts an antibacterial effect by generating a surface potential as described above, so there is no need to cause hydrolysis.
  • the potential generating fiber or potential generating filament of the present disclosure contains a hydrolysis inhibitor, it is possible to prevent hydrolysis of the fiber or filament and suppress deterioration of the fiber or filament.
  • threads of the present disclosure should not be construed as being limited to the embodiments described above, particularly to threads that may be constructed from polylactic acid. Further, there is no particular restriction on the method for manufacturing the yarn of the present disclosure, and the method is not limited to the above manufacturing method.
  • the fabric of the present disclosure has a large diameter with a total fineness of 90 dtex or more, and includes a yarn containing a potential generating filament that generates a potential by receiving energy from the outside. Furthermore, the clothing of the present disclosure uses cloth containing the thread. The elongation of the cloth is relatively difficult to elongate. In other words. Preferably, the elongation rate is less than 10%.
  • Fabrics of the present disclosure include woven fabrics, knitted fabrics, nonwoven fabrics, and the like. Furthermore, in the present disclosure, the term "fabric" is intended to refer to a material for making clothes, but is used synonymously with "cloth.”
  • knitted fabric refers to a sheet-like structure having a structure in which a plurality of loops are connected to each other, that is, a knit structure.
  • a knitted fabric can be knitted by creating a loop (for example, a ring-shaped part) of yarn and hooking the next loop through the loop to form a surface or texture.
  • the knitted fabric may have a structure that can be formed by a knitting method such as weft knitting, warp knitting, circular knitting, tube knitting, or sock knitting.
  • Such knitted fabrics also include tricot and raschel.
  • sewn products such as cut-and-sew products and knit-sew products are also included in the knitted products of the present disclosure.
  • unsewn products such as WHOLEGARMENT are also included in the knitted fabric of the present disclosure (WHOLEGARMENT (registered trademark)).
  • WHOLEGARMENT registered trademark
  • Examples of the textures that can be included in the knitted fabric of the present disclosure include jersey (also called flat knitting and stockinette knitting), bare jersey, plating jersey, smooth (also called interlock), pique (front pique, back pique), and knit miss ( These include, but are not limited to, structures such as float (also called float), honeycomb, thermal (also called waffle), and milling.
  • the texture may be different on the front and back sides of the knitted fabric.
  • the tissue may include "tack”. In other words, tuck knitting may be used in combination.
  • Organizations may contain "mistakes".
  • the knitted fabric may have a pile back or a raised back. Depending on the tissue, the feel, breathability, stretchability, etc. of the fabric can be changed.
  • tissue including a repeating minimum unit of "knit”, “tuck” and/or “mistake” as necessary is referred to as "complete tissue”.
  • Such a structure may be formed using a knitting machine or by hand knitting.
  • a knitting machine there is no particular restriction on the type of knitting machine, and conventionally known knitting machines can be used without particular restrictions.
  • the fabric of the present disclosure was explained as a knitted fabric, but it may also be a textile product such as a woven fabric, a braided fabric, a nonwoven fabric, or a lace.
  • Clothing Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 were manufactured using fabrics containing the yarn of the present disclosure.
  • Example 1- 144 potential generating filaments with a fineness of 1.15 dtex per filament were prepared, and a total fineness of 167 dtex was achieved as the yarn described in Embodiments 1 to 4 above.
  • a knitted fabric was manufactured using the yarn containing the potential generating filament and the nylon yarn.
  • the knitted fabric was made into a plating jersey structure using a computerized flat knitting machine manufactured by Shima Seiki Seisakusho. After performing a normal dyeing process on this knitted fabric, clothes (sweat products) were manufactured using the knitted fabric.
  • Example 2- 144 potential generating filaments with a fineness of 1.15 dtex per filament were prepared, and a total fineness of 167 dtex was achieved as the yarn described in Embodiments 1 to 4 above.
  • a knitted fabric was manufactured using the yarn containing the potential generating filament.
  • the knitted fabric was made into a honeycomb structure using a double 28 gauge knitting machine (LPJ25 type knitting machine manufactured by Fukuhara Seiki Co., Ltd.). After performing a normal dyeing process on this knitted fabric, clothes (pants products) were manufactured using the knitted fabric.
  • Example 3- 576 potential generating filaments with a fineness of 0.573 dtex per filament were prepared, and a total fineness of 330 dtex was achieved as the yarn described in Embodiments 1 to 4 above.
  • a knitted fabric was manufactured using yarn containing the potential-generating filament, nylon yarn, and polyester yarn.
  • the knitted fabric was made to have a connective tissue structure on both sides using a double 28 gauge knitting machine (LPJ25 type knitting machine manufactured by Fukuhara Seiki Co., Ltd.). After performing a normal dyeing process on this knitted fabric, clothes (jersey products) were manufactured using the knitted fabric.
  • Example 4 Forty-eight potential-generating filaments with a fineness of 2.29 dtex per filament were prepared, and a total fineness of 110 dtex was achieved as the yarn described in Embodiments 1 to 4 above.
  • a knitted fabric was produced using a yarn containing the potential generating filament and a nylon yarn (24 filaments, total fineness 78 dtex).
  • the knitted fabric was made with a back-half weave structure using a warp knitting 28 gauge knitting machine (HKS type knitting machine manufactured by Karl Mayer). After performing a normal dyeing process on this knitted fabric, clothes (medical uniform products) were manufactured using the knitted fabric.
  • a woven fabric was produced using a yarn containing the potential generating filament and a polyester yarn (24 filaments, total fineness 56 dtex).
  • the woven fabric had a plain weave structure. After performing a normal dyeing process on this woven fabric, a garment (jacket product) was manufactured using the woven fabric.
  • a knitted fabric was produced using the yarn containing the potential generating filament and the polyester yarn.
  • the knitted fabric was made into a plating jersey structure using a double 22 gauge knitting machine (LPJH type knitting machine manufactured by Fukuhara Seiki Co., Ltd.). After performing a normal dyeing process on this knitted fabric, clothes (sweat products) were manufactured using the knitted fabric.
  • a knitted fabric was manufactured using a polyester yarn and a yarn containing the potential generating filament.
  • the knitted fabric was made to have a connective tissue structure on both sides using a double 28 gauge knitting machine (LPJ25 type knitting machine manufactured by Fukuhara Seiki Co., Ltd.). After performing a normal dyeing process on this knitted fabric, clothes (jersey products) were manufactured using the knitted fabric.
  • a knitted fabric was manufactured using a polyester yarn and a yarn containing the potential generating filament.
  • the knitted fabric was made into a honeycomb structure using a double 22 gauge knitting machine (LPJH type knitting machine manufactured by Fukuhara Seiki Co., Ltd.). After performing a normal dyeing process on this knitted fabric, a garment (jacket product) was manufactured using the knitted fabric.
  • a knitted fabric was manufactured using a nylon yarn and a yarn containing the potential generating filament.
  • the knitted fabric was made with a back-half weave structure using a warp knitting 28 gauge knitting machine (HKS type knitting machine manufactured by Karl Mayer). After performing a normal dyeing process on this knitted fabric, clothes (medical uniform products) were manufactured using the knitted fabric.
  • a woven fabric was manufactured using the yarn containing the potential generating filament and the polyester yarn.
  • the woven fabric had a plain weave structure. After performing a normal dyeing process on this woven fabric, a garment (jacket product) was manufactured using the woven fabric.
  • the contents of the antibacterial test are as follows. (1) Measure the number of viable bacteria for the products of Comparative Examples and Examples in their initial state. (2) Measure the number of viable bacteria after allowing the products of Comparative Examples and Examples to stand for 18 hours. (3) For the products of Comparative Examples and Examples that were allowed to stand for 18 hours, the number of viable bacteria was measured after the products were expanded and contracted for 18 hours to generate a surface potential. That is, the "antibacterial activity value" of the present disclosure is intended to be a value calculated from the following.
  • Antibacterial activity value viable bacteria count A - viable bacteria count B Viable cell count A: Viable cell count after standing still for 18 hours Viable cell count B: Viable cell count after the product is expanded and contracted continuously for 18 hours to generate a surface potential
  • viable cell count is based on a patent. As described in Japanese Patent No. 6922546 and Japanese Patent No. 6292368, this was carried out based on the method of JIS L1902. Note that the numerical value of the number of viable bacteria indicates the logarithmic value of Colony Forming Unit (logarithmic value of colonies per 1 g).
  • the clothes of Examples 1 to 5 had large diameter yarns with a total fineness of 90 dtex or more, so a surface potential of more than 0.1V was obtained. Furthermore, since the antibacterial activity value was 1.5 or more, good antibacterial properties were obtained.
  • the clothes of Comparative Examples 1 to 5 had a surface potential of 0.1 V or less because the yarns had a total fineness of less than 90 dtex. Since the antibacterial activity value was less than 1.5, the antibacterial properties were poor compared to the clothes of Examples 1 to 5.
  • aspects of the yarn, fabric, and garment of the present disclosure are as follows.
  • ⁇ 1> A yarn having a large diameter with a total fineness of 90 dtex or more and containing a potential-generating filament that generates a potential by receiving energy from the outside.
  • ⁇ 2> The yarn according to ⁇ 1>, wherein the total fineness is 350 dtex or less.
  • ⁇ 3> The yarn according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the number of the potential generating filaments is 20 or more.
  • ⁇ 4> The yarn according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the number of potential generating filaments is 600 or less.
  • ⁇ 5> The yarn according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the potential generating filament comprises a piezoelectric material.
  • the piezoelectric material comprises polylactic acid.
  • the piezoelectric material does not contain an additive.
  • the piezoelectric material contains a hydrolysis inhibitor.
  • ⁇ 9> A first false-twisted yarn in which a plurality of potential-generating filaments are twisted in one direction, and a first false-twisted yarn in which a plurality of potential-generating filaments are twisted in a direction opposite to the one direction.
  • ⁇ 11> A cloth comprising the thread according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10>.
  • ⁇ 12> The cloth according to ⁇ 11>, which constitutes a knitted fabric by knitting the yarn.
  • ⁇ 13> The cloth according to ⁇ 11>, which constitutes a woven fabric by weaving the threads.
  • ⁇ 14> The cloth according to any one of ⁇ 11> to ⁇ 13>, which has an antibacterial activity value of 1.5 or more.
  • ⁇ 15> The fabric according to any one of ⁇ 11> to ⁇ 14>, which has an elongation rate of less than 10%.
  • ⁇ 16> Clothes using the fabric according to any one of ⁇ 11> to ⁇ 15>.
  • the present disclosure can be used, for example, in yarns, fabrics, and clothing that can effectively generate a surface potential even if they have low elongation.

Landscapes

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Abstract

伸度が低い布および衣服に対し効果的に表面電位を発生させることができる糸、布および衣服を提供する。本開示の糸は、トータル繊度が90dtex以上の大径であり、外部からのエネルギーを受けて電位を発生させる電位発生フィラメント10を含んで成る。

Description

糸,布および衣服
 本開示は、糸,布および衣服に関する。
 外部からのエネルギーにより表面電位を発生する繊維を備えた糸が特許文献1に開示されている。さらに、特許文献1には、糸の太さが0.005~10dtexである点(特許文献1の請求項3参照)および特許文献2には、布の伸度が10%である点(特許文献2の請求項1参照)について開示がある。
 そして、特許文献1に記載の糸によれば、所定条件で規定された電位を発生することより、抗菌、帯電、または吸着等の所望の効果を発揮することが可能である(特許文献1の段落[0008]参照)。
国際公開第2020/241432号 特開2022-056409号公報
 近年、ゆったり気味の着心地が得られる衣服(アウター等の外衣)が流行しており、当該衣服は、衣服自体がゆったりしているため、着衣による伸度の要求が低いものである。上述の特許文献2に記載の布は、布の伸度が10%であり、電位発生フィラメントを含んで成る糸を含む布であるため伸度に応じて電位を発生することができる。しかしながら、ゆったり気味の着心地の衣服の伸度が10%未満である場合、表面電位を効果的に発生させるためには、従来技術の延長線上で対応するのではなく、新たな方向で対処することを要していた。
 そこで、本開示は、伸度が低い衣服に対し効果的に表面電位を発生させることができる糸、布および衣服を提供することを目的とする。
 本願発明者は、「電位発生フィラメントを含んで成る糸」が外部からのエネルギー(例えば張力や応力など)を受けて電場を形成することで電位を発生し、例えば、このような電位によって抗菌作用などが奏されることに着目した。
 そこで、本開示の糸は、トータル繊度が90dtex以上の大径であり、外部からのエネルギーを受けて電位を発生させる電位発生フィラメントを含んで成る。
 本開示の布は、上記糸を備えている。
 本開示の衣服は、上記布を備えている。
 本開示によれば、伸度が低い糸に対し効果的に表面電位を発生させることができる。なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでなく、また、付加的な効果があってもよい。
図1(A)は、糸1s(S糸)の構成を示す図であり、図1(B)は、図1(A)のA-A線における断面図であり、図1(C)は、図1(A)のB-B線における断面図である。 図2(A)および図2(B)は、ポリ乳酸の一軸延伸方向と、電位方向と、電位発生フィラメント10の変形との関係を示す図である。 図3(A)は、糸1z(Z糸)の構成を示す図であり、図3(B)は、図3(A)のA-A線における断面図であり、図3(C)は、図3(A)のB-B線における断面図である。 図4は、電位発生フィラメント10の周りに誘電体100を備える糸の断面を模式的に示す断面図である。 図5は、仮撚合糸製造装置の模式図である。 図6(a)は、加撚状態の糸の模式図、図6(b)は、エアジェット装置による交絡処理前の状態の糸の模式図、図6(c)は、交絡処理後の状態の糸の模式図である。
 以下、本開示の糸,布および衣服について説明する。必要に応じて図面を参照して説明を行うものの、図示する内容は、本開示の理解のために模式的かつ例示的に示したにすぎず、外観や寸法比などは実物と異なり得る。なお、本明細書で言及する各種の数値範囲は、特に明記しない限り、下限および/または上限の数値そのものも含むことを意図している。つまり、例えば1~10といった数値範囲を例にとれば、下限値の“1”を含むと共に、上限値の“10”をも含むものとして解釈され得る。また、各種数値に“約”または“程度”が付されている場合もあるが、この“約”および“程度”といった用語は、数パーセント、例えば±10パーセント、±5パーセント、±3パーセント、±2パーセント、±1パーセントの変動を含み得ることを意味する。
-本開示の糸の説明-
 本開示の糸について説明する。糸は、「トータル繊度が90dtex以上の大径」であって、「電位発生フィラメント10」(又は表面電荷により電場を形成することのできる繊維)を含んで成る。電位発生フィラメント10の数に特に制限はなく、例えば、1本のみ、2本以上1000本以下、好ましくは10本以上800本以下、より好ましくは20本以上600本以下程度の電位発生フィラメントが本開示の糸に含まれてよい。
[電位発生フィラメントについて]
 まず、本開示の糸を構成する電位発生フィラメントについて説明する。本開示において、「電位発生フィラメント」とは、基本的には、上述の通り、「外部からのエネルギー(例えば、張力および/または応力等)により電荷を発生して電位(具体的には、表面電位)および/または電場を形成することができる繊維(フィラメント)」を意味する(以下、「電位発生繊維」、「電場形成フィラメント」、「電場形成繊維」、「電荷発生繊維」または「電荷発生フィラメント」と称する場合もある)。電位発生フィラメントとして、例えば、特許第6428979号公報に記載の電荷発生繊維などを使用してよい。
 「外部からのエネルギー」として、例えば、外部からの力(以下、「外力」と称する場合もある)、具体的には糸もしくは電位発生フィラメントに変形もしくは歪みを生じさせるような力および/または糸もしくは電位発生フィラメントの軸方向にかかる力、より具体的には、張力(例えば糸もしくは電位発生フィラメントの軸方向の引張力)および/または応力もしくは歪力(糸もしくは電位発生フィラメントにかかる引張応力もしくは引張歪み)および/または糸もしくは電位発生フィラメントの横断方向にかかる力などの外力が挙げられる。
 電位発生フィラメントは、例えば、圧電効果(外力による分極現象)または圧電性(機械的ひずみを与えたときに電圧を発生する、あるいは逆に電圧を加えると機械的ひずみを発生する性質)を有する材料(以下、「圧電材料」又は「圧電体」と称する場合もある)を含んで成ることが好ましい。なかでも、圧電材料を含んで成る繊維(以下、「圧電繊維」と称する場合もある)を使用することが特に好ましい。圧電繊維は、圧電気により電位を形成することができるため、電源が不要であるし、感電のおそれもない。なお、圧電繊維に含まれる圧電材料の寿命は、例えば、薬剤等による抗菌効果よりも長く持続する。また、このような圧電繊維では、アレルギー反応を引き起こす可能性も低い。
 「圧電材料」は、圧電効果または圧電性を有する材料であれば特に制限なく使用することができ、圧電セラミックスなどの無機材料であっても、ポリマーなどの有機材料であってもよい。
 「圧電材料」(又は「圧電繊維」)は、「圧電性ポリマー」を含んで成ることが好ましい。 「圧電性ポリマー」として、「焦電性を有する圧電性ポリマー」や、「焦電性を有していない圧電性ポリマー」などが挙げられる。
 「焦電性を有する圧電性ポリマー」とは、概して、焦電性を有し、温度変化を与えるだけで、その表面に電荷(又は電位)を発生させることもできるポリマー材料から成る圧電材料を意味する。このような圧電性ポリマーとして、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)などが挙げられる。特に、人体の熱エネルギーによって、その表面に電荷(又は電位)を発生させることができるものが好ましい。
 「焦電性を有していない圧電性ポリマー」とは、概して、ポリマー材料から成り、上記の「焦電性を有する圧電性ポリマー」を除く圧電性ポリマーを意味する。このような圧電性ポリマーとして、例えば、ポリ乳酸(PLA)などが挙げられる。ポリ乳酸としては、L体モノマーが重合したポリ-L-乳酸(PLLA)や、D体モノマーが重合したポリ-D-乳酸(PDLA)などが知られている。
 電位発生フィラメントに含まれる圧電材料の一例として、「ポリ乳酸」が挙げられる。 圧電材料として使用することができるポリ乳酸(PLA)は、キラル高分子であり、主鎖が螺旋構造を有する。ポリ乳酸は、一軸延伸されて分子が配向すると、圧電性を発現することができる。さらに熱処理を加えて結晶化度を高めると圧電定数が高くなる。このように結晶化度を高めることで表面電位の値を向上させることができる。
 ポリ乳酸(PLA)の光学純度(エナンチオマー過剰量(e.e.))は、下記式にて算出することができる。
  光学純度(%)={|L体量-D体量|/(L体量+D体量)}×100
例えば、D体およびL体のいずれにおいても、光学純度は、90重量%以上、好ましくは95重量%以上、より好ましくは98重量%以上100重量%以下、さらにより好ましくは99.0重量%以上100重量%以下、特に好ましくは99.0重量%以上99.8重量%以下である。ポリ乳酸(PLA)のL体量とD体量は、例えば、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いた方法により得られる値を用いることができる。
 ポリ乳酸の数平均分子量(Mn)は、例えば6.2×10であり、重量平均分子量(Mw)は、例えば1.5×10である。なお、分子量は、これらの値に限定されるものではない。
 ポリ乳酸は、延伸による分子の配向処理で圧電性が生じ得るため、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等の他の圧電性ポリマーまたは圧電セラミックスのように、ポーリング処理を行う必要がない。一軸延伸されたポリ乳酸の圧電定数は、5pC/N以上30pC/N以下程度であり、ポリマーの中では非常に高い圧電定数を有する。さらに、ポリ乳酸の圧電定数は経時的に変動することがなく、極めて安定している。
 電位発生フィラメントは、断面が円形状の繊維であることが好ましい。電位発生フィラメントは、例えば、圧電性ポリマーを押し出し成型して繊維化する手法、圧電性ポリマーを溶融紡糸して繊維化する手法(例えば、紡糸工程と延伸工程とを分けて行う紡糸・延伸法、紡糸工程と延伸工程とを連結した直延伸法、仮撚り工程も同時に行うことのできるPOY-DTY法、または高速化を図った超高速紡糸法などを含む)、圧電性ポリマーを乾式あるいは湿式紡糸(例えば、溶媒に原料となるポリマーを溶解してノズルから押し出して繊維化するような相分離法もしくは乾湿紡糸法、溶媒を含んだままゲル状に均一に繊維化するようなゲル紡糸法、または液晶溶液もしくは融体を用いて繊維化する液晶紡糸法などを含む)により繊維化する手法、または圧電性ポリマーを静電紡糸により繊維化する手法等により製造され得る。なお、電位発生フィラメントの断面形状は、円形に限るものではない。例えば円形、楕円形、矩形、異形の断面を有していてよい。
 電位発生フィラメントは、長繊維であっても、短繊維であってもよい。電位発生フィラメントは、例えば0.01mm以上の長さ(寸法)を有してよい。長さは、所望の用途に応じて、適宜、選択すればよい。
[第1実施形態の糸について(いわゆるS糸の実施形態)]
 本開示の糸は、複数の電位発生フィラメントを単に引きそろえただけの糸(引きそろえ糸または無撚糸)であってよく、撚りをかけた糸(撚り合わせ糸または撚糸)であってもよく、捲縮をかけた糸(捲縮加工糸または仮撚糸)であってもよく、紡いだ糸(紡績糸)であってもよい。また、電位発生フィラメントとして、芯糸に導電体を用いて、当該導電体に絶縁体を巻き(カバリング)、該導電体に電圧を加えて電荷を発生させる構成を有するものであってもよい。
 図1(A)に示す通り、糸1sは、複数の電位発生フィラメント10を撚り合わせることによって構成してもよい。図1(A)に示す態様では、糸1sは、電位発生フィラメント10を左旋回して撚られた左旋回糸(以下、「S糸」と称する)であるが、電位発生フィラメント10を右旋回して撚られた右旋回糸(以下、「Z糸」と称する)であってもよい(例えば、図3(A)の糸1zを参照のこと)。このように、糸は、撚り合わせ糸の場合、「S糸」、「Z糸」のいずれであってもよい。
 糸において、電位発生フィラメント10の間隔は、約0μm以上約10μm以下、一般的には5μm程度である。尚、電位発生フィラメント10の間隔が0μmである場合、電位発生フィラメント同士が互いに接触していることを意味する。
 糸において、「トータル繊度が90dtex以上の大径」である。本明細書でいる「トータル繊度」とは、一本または複数本の電位発生フィラメント10によって構成された糸のトータルの繊度を意図している。また、「dtex」との単位は、長さ10,000mで1gの糸の太さの単位を意図している。当該トータル繊度を実現するように、電位発生フィラメント10の本数が設定されている。トータル繊度が90dtex以上であれば、電位発生フィラメント10の本数は1本でもよいし、2本以上であってもよい。一例として、20本以上600本以下とされている。また、本明細書でいう「大径」とは、通常のフィラメントよりも大きい径を有していることを意図しており、より具体的には、上述のとおり、トータル繊度が90dtex以上の径を有しているフィラメントを意図している。
 以下、糸を詳述するために、電位発生フィラメント10として圧電材料を含んで成り、かかる圧電材料が「ポリ乳酸」である態様を一例として挙げて、詳細に説明する。
 図1(A)に示す通り、一軸延伸されたポリ乳酸を含んで成る電位発生フィラメント10は、厚み方向を第1軸、延伸方向900を第3軸、第1軸および第3軸の両方に直交する方向を第2軸と定義したとき、圧電歪み定数としてd14およびd25のテンソル成分を有する。
 したがって、ポリ乳酸は、一軸延伸された方向に対して45度の方向に歪みが生じた場合に最も効率よく電荷(又は電位)を発生することができる。
 図2(A)および図2(B)は、ポリ乳酸の一軸延伸方向と、電位方向と、電位発生フィラメント10および/または糸1を含む繊維の変形との関係を示す図である。
 図2(A)に示すように、電位発生フィラメント10は、第1対角線910Aの方向に縮み、第1対角線910Aに直交する第2対角線910Bの方向に伸びると、紙面の裏側から表側に向く方向に電位を生じさせることができる。すなわち、電位発生フィラメント10は、紙面表側では、負の電荷を発生させることができる。電位発生フィラメント10は、図2(B)に示すように、第1対角線910Aの方向に伸び、第2対角線910Bの方向に縮む場合も電荷(又は電位)を発生することができるが、極性が逆になり、紙面の表面から裏側に向く方向に電位を生じさせることができる。すなわち、電位発生フィラメント10は、紙面表側では、正の電荷を発生させることができる。
 図1に示す糸1sは、このようなポリ乳酸を含んで成る電位発生フィラメント10を複数本で撚ってなる糸(マルチフィラメント糸)(S糸)において(撚り方に特に制限はない)、各電位発生フィラメント10の延伸方向900は、それぞれの電位発生フィラメント10の軸方向に一致している。したがって、電位発生フィラメント10の延伸方向900は、糸1の軸方向に対して、左に傾いた状態となる。なお、その角度は、撚り回数に依存する。
 このようなS糸である糸1sに「外力」として例えば張力(好ましくは軸方向の張力)または応力(好ましくは軸方向の引張応力)をかけた場合、糸1sの表面には負(-)の電荷(又は電位)が発生し、その内側には正(+)の電荷(又は電位)を発生させることができる。
 糸1sは、この電荷により生じ得る電位差によって電位を形成することができる。この電位は近傍の空間にも漏れて他の部分と結合電位を形成することができる。また、糸1sに生じる電位は、近接する所定の電位、例えば人体等の所定の電位(グランド電位を含む)を有する物体に近接した場合に、糸1と該物体との間に電位を生じさせることもできる。
 また、糸1sは、トータル繊度が90dtex以上であるため、比較的太い糸となっている。それゆえ、糸1sが伸びにくくても比較的に太い糸であるため、電位発生フィラメント10によって菌の増殖を抑制することができる程度の表面電位を発生させることができる。具体的には、外力の適用により発生する表面電位は、例えば0.1V以上、好ましくは1.0V以上とすることができる。表面電位は、正負いずれの電位も発生させることができる。具体的には、糸1sの場合、伸度0の初期状態を0Vとして引張したときの表面電位は負の電位が発生し、引張状態を0Vとし、収縮したときの表面電位は正の電位が発生する。ここで、表面電位の測定方法に特に制限はなく、例えば走査型プローブ顕微鏡などを用いて測定することができる。
 なお、表面電位によって菌の増殖を抑制することのみならず、直接的な殺菌・殺ウイルス作用を有していてもよく、細菌や真菌などの菌やウイルスが有する電位とは反対の電位を発生させることで菌やウイルスを寄せ付けないことに起因する作用であってもよい。
[第2実施形態の糸について(いわゆるZ糸の実施形態)]
 図3(A)に示す態様では、糸1zは、電位発生フィラメント10を右旋回して撚られた右旋回糸(以下、「Z糸」と称する)としてよい。ここで、糸1zは、Z糸であるため、電位発生フィラメント(又は圧電繊維)10の延伸方向900は、糸1zの軸方向に対して、右に傾いた状態となってよい。なお、その角度は、糸の撚り回数に依存する。また、糸1sと糸1zとで生じる電荷(又は電位)の極性は互いに異なるものとなる。
 糸1zにおいて、「トータル繊度が90dtex以上」である。当該トータル繊度を実現するように、電位発生フィラメント10の本数が設定されている。トータル繊度が90dtex以上であれば、電位発生フィラメント10の本数は1本でもよいし、2本以上であってもよい。一例として、20本以上600本以下とされている。このような繊度を有する糸1zの伸長率は10%未満となっていることが好ましい。
 このようなZ糸である糸1zに「外力」として例えば張力(好ましくは軸方向の張力)または応力(好ましくは軸方向の引張応力)をかけた場合、糸1zの表面には正(+)の電荷(又は電位)が発生し、その内側には負(-)の電荷(又は電位)を発生させることができる。
 糸1zも、この電荷により生じ得る電位差によって電位を形成することができる。この電位は近傍の空間にも漏れて他の部分と結合電位を形成することができる。また、糸1zに生じる電位は、近接する所定の電位、例えば人体等の所定の電位(グランド電位を含む)を有する物体に近接した場合に、糸1zと該物体との間に電位を生じさせることもできる。
 なお、S糸である糸1sおよびZ糸である糸1zについては、特許第6428979号公報を読むとより深く理解することができる。また、特許第6428979号公報は、本明細書中に参照することで組み込まれる。
[第3実施形態の糸について(いわゆる誘電体が設けられた糸の実施形態)]
 さらに、糸は、電位発生フィラメント10の周りに「誘電体」が設けられてよい。例えば、図4の断面図で模式的に示すとおり、電位発生フィラメント10の周りには誘電体100を設けることができる。
 本開示において「誘電体」とは、「誘電性」(電位により電気的に正負に分極(又は誘電分極又は電気分極)する性質)を有する材料または物質を含んで成るものを意味し、その表面には電荷を溜めることができる。
 誘電体100は、電位発生フィラメント10の長手軸方向および周方向に存在してよく、電位発生フィラメントを完全に被覆していても、部分的に被覆していてもよい。なお、誘電体100が電位発生フィラメント10を部分的に被覆する場合、被覆されていない部分は、電位発生フィラメント10自体がそのまま露出していてよい。
 従って、誘電体100は、電位発生フィラメント10の長手軸方向において、全体的に設けられていても、部分的に設けられていてよい。また、誘電体100は、電位発生フィラメント10の周方向において、全体的に設けられていても、部分的に設けられていてもよい。
 また、誘電体100は、その厚みが均一であっても、不均一であってもよい(例えば、図4を参照)。
 誘電体100は、複数の電位発生フィラメント10の間に存在していてもよく、この場合、複数の電位発生フィラメント10の間に誘電体100が存在しない部分があってもよい。また、誘電体100の中に気泡や空洞が存在していてもよい。
 誘電体100は、誘電性を有する材料または物質を含む限り特に制限はない。誘電体100として、主に繊維産業において表面処理剤(又は繊維処理剤)として使用できることが知られている誘電性の材料(例えば、油剤、帯電防止剤など)を用いてもよい。
 糸1において、誘電体100は、油剤を含んで成ることが好ましい。油剤として、電位発生フィラメント10の製造で使用され得る表面処理剤(又は繊維処理剤)として用いられる油剤(製糸油剤)などを使用することができる(例えば、アニオン性、カチオン性またはノニオン性の界面活性剤など)。また、製布(たとえば製編、製織など)の工程で使用され得る表面処理剤(又は繊維処理剤)として用いられる油剤(例えば、アニオン性、カチオン性またはノニオン性の界面活性剤など)や、仕上工程で使用され得る表面処理剤(又は繊維処理剤)として用いられる油剤(例えば、アニオン性、カチオン性またはノニオン性の界面活性剤など)も使用することができる。ここでは代表例として、フィラメント製造工程、製布工程、仕上げ工程などを挙げたが、これらの工程に限定されるものではない。油剤として、特に電位発生フィラメント10の摩擦を低減するために用いられる油剤などを使用することが好ましい。
 油剤として、例えば、竹本油脂株式会社製デリオン・シリーズ、松本油脂製薬株式会社製マーポゾール・シリーズ、マーポサイズ・シリーズ、丸菱油化工業株式会社製パラテックス・シリーズなどが挙げられる。
 油剤は、電位発生フィラメント10に沿って、全体的に存在していても、少なくとも一部に存在していてもよい。また、電位発生フィラメント10を糸1に加工した後、洗濯によって油剤の少なくとも一部または全部が電位発生フィラメント10から脱落していてもよい。
 また、電位発生フィラメント10の摩擦を低減するために用いられる誘電体100は、洗濯時に使用される洗剤や柔軟剤などの界面活性剤であってもよい。
 洗剤として、例えば、花王株式会社製アタック(登録商標)・シリーズ、ライオン株式会社製トップ(登録商標)・シリーズ、プロクター・アンド・ギャンブル・ジャパン株式会社製アリエール(登録商標)・シリーズなどが挙げられる。
 柔軟剤として、例えば、花王株式会社製ハミング(登録商標)・シリーズ、ライオン株式会社製ソフラン(登録商標)・シリーズ、プロクター・アンド・ギャンブル・ジャパン株式会社製レノア(登録商標)・シリーズなどが挙げられる。
 誘電体100は、導電性(電気を通す性質)を有していてよく、その場合、誘電体100は、帯電防止剤を含んで成ることが好ましい。帯電防止剤として、電位発生フィラメント10の製造で使用され得る表面処理剤(又は繊維処理剤)として用いられる帯電防止剤などを使用することができる。帯電防止剤として、特に電位発生フィラメント10のほぐれを低減するために用いられる帯電防止剤を使用することが好ましい。
 帯電防止剤として、例えば、株式会社日新化学研究所製カプロン・シリーズ、日華化学株式会社製ナイスポール・シリーズ、デートロン・シリーズなどが挙げられる。
 帯電防止剤は、電位発生フィラメント10に沿って、全体的に存在していても、少なくとも一部に存在していてもよい。また、電位発生フィラメント10を糸1に加工した後、洗濯によって帯電防止剤の少なくとも一部または全部が電位発生フィラメント10から脱落していてもよい。
 また、上述の油剤や帯電防止剤などの表面処理剤(又は繊維処理剤)や、洗剤、柔軟剤などは、電位発生フィラメント10の周りに存在していなくてもよい。すなわち、電位発生フィラメント10または糸は、上述の油剤や帯電防止剤などの表面処理剤(又は繊維処理剤)や、洗剤、柔軟剤などを含まない場合もある。その場合、電位発生フィラメント10の間に存在する空気(又は空気層)が誘電体として機能し得る。従って、この場合、誘電体は空気を含んで成る。
 例えば、電位発生フィラメント10の周りに上述の油剤や帯電防止剤などの表面処理剤(又は繊維処理剤)や、洗剤、柔軟剤などが付着した糸を洗濯や溶剤浸漬によって処理することで上述の表面処理剤(又は繊維処理剤)や、洗剤、柔軟剤などを含まない糸を使用してもよい。その場合、無垢の電位発生フィラメント10が露出することになる。あるいは、本開示において、無垢の電位発生フィラメント10のみを含んで成る糸を使用してもよい。
 また、本開示では、例えば洗濯や溶剤浸漬などの処理によって、上述の油剤や帯電防止剤などの表面処理剤(又は繊維処理剤)や、洗剤、柔軟剤などが部分的に除去されて無垢の電位発生フィラメント10が部分的に露出した糸を使用してもよい。
 誘電体100の厚み(又は電位発生フィラメント10の間隔)は、約0μm以上約10μm以下、好ましくは約0.5μm以上約10μm以下、より好ましくは約2.0μm以上約10μm以下、一般的には5μm程度である。
[第4実施形態の糸について(いわゆる仮撚合糸の実施形態)]
 好ましい実施形態として、糸を仮撚合糸の形態としてもよい。本明細書でいう「仮撚糸」とは、熱を加えながら撚りをかけた糸に対し、さらに反対方向の撚りをかけることにより撚りを解いた糸を意図し、「仮撚合糸」とは、複数の仮撚糸を合糸させることによって比較的に糸径を太くした糸を意図している。さらに、「仮撚合糸」はフィラメントにループ、渦巻、コイル等が発生している糸形態であってよい。
 本実施形態の糸は、複数の電位発生フィラメントが一方向に撚られた糸を仮撚した第1仮撚糸と、複数の電位発生フィラメントが一方向と反対側に撚られた糸を仮撚した第2仮撚糸と、を合糸させてよい。具体的に、上述の第1実施形態で説明したS糸1sを仮撚りした糸と、上述の第2実施形態で説明したZ糸1zを仮撚りした糸とを合糸させた形態を意図している。
 本実施形態の糸(仮撚合糸)について、図5および図6を参照しながら説明する。図5は、仮撚合糸製造装置の模式図、図6(a)は、加撚状態の糸の模式図、図6(b)は、エアジェット装置による交絡処理前の状態の糸の模式図、図6(c)は、交絡処理後の状態の糸の模式図である。
 本実施形態の糸(仮撚合糸)の説明として、当該糸の製造方法を説明する。まず、電位発生フィラメントを含むS糸1sを仮撚合糸製造装置の一方側にセットし、電位発生フィラメントを含むZ糸1zを仮撚合糸製造装置の他方側にセットする。各糸は、加撚状態(図6(a))のままヒーターHに通される。ヒーターHから出てきた各糸は、撚りが解かれた仮撚り状態(図6(b))とされている。これらの仮撚り状態の糸がエアジェット装置AJによって空気交絡処理されることによって、図6(c)のような仮撚合糸の形態の糸1が得られる。
 仮撚合糸の形態の糸は、トータル繊度が90dtex以上であるため、比較的太い糸となっている。それゆえ、糸1の伸長率が低くても比較的に太い糸であるため、電位発生フィラメント10によって菌の増殖を抑制することができる程度の表面電位を発生させることができる。具体的には、外力の適用により発生する表面電位は、例えば0.1V以上、好ましくは1.0V以上とすることができる。
 また、仮撚合糸の形態の糸1は、エアジェットノズルによって合糸されているため、バルキー性のある捲縮加工糸が得られる。言い換えると、ループ状毛羽の存在によって紡績糸風の膨らみや柔らかい風合いを与えるスパンライクヤーンが得られる。
 また、本実施形態で説明したS糸およびZ糸を仮撚合糸する場合は、左旋回したS糸と右旋回したZ糸とのトルクが相殺されるため、その後の布の染色工程等において編物生地の斜行を抑えることもできる。なお、仮撚合糸は、S糸とZ糸による態様に限定されず、S糸同士を合糸する態様、Z糸同士を合糸する態様としてもよい。
 上記説明では、図1に示す7本の電位発生フィラメント10が撚られたS糸1sと、図3に示す7本の電位発生フィラメント10が撚られたZ糸1zと、を仮撚合糸し、電位発生フィラメント10の本数を14本として、トータル繊度が90dtex以上の糸を製造する方法を説明したが、フィラメント数はこの例に限定されるものではない。例えば、フィラメント数は2本以上であってよい。好ましくは20本以上であることが好ましい。さらに、電位発生フィラメント10によって生じる表面電位を大きくするため、電位発生フィラメントの本数を多くすることが好ましいが、衣服用の編物生地の観点から、電位発生フィラメント10の本数は、600本以下とすることが好ましい。
[その他の好ましい糸の実施形態について]
 糸1において、電位発生フィラメント10がポリ乳酸(PLA)から構成されることが好ましい。電位発生フィラメント10がポリ乳酸などの圧電材料を含むことで表面電位をより適切に制御することができる。また、ポリ乳酸は疎水性であることから、さらりとした肌触りを提供することができ、これによって、編み物構造体に快適性を付与することもできる。また、ポリ乳酸は、生分解性プラスチックとして知られているため、最終的にCOと水に分解することができ、環境に対する負荷を低減することができる。
 「ポリ乳酸」の結晶化度は、例えば20%以上、好ましくは30%以上、より好ましくは40%以上、さらにより好ましくは、50%以上、特に好ましくは55%以上であることが好ましい。結晶化度は、例えば、示差走査熱量計(DSC:Differential Scanning Calorimetry)、X線回折法(XRD:X-ray diffraction)、広角X線回折測定(WAXD:Wide Angle X-ray Diffraction)などの測定方法により決定することができる。このような範囲内であると、ポリ乳酸結晶に由来する圧電性が高くなり、ポリ乳酸の圧電性による分極をより効果的に生じさせることができる。なお、本開示において、WAXDを用いて測定された結晶化度の測定値と、DSCを用いて測定された結晶化度の測定値は、約1.5倍異なる知見(DSC測定値/WAXD測定値≒1.5)が得られている。
 本開示の圧電材料は、ポリ乳酸系高分子以外にも、例えば、ポリペプチド系(例えば、ポリ(グルタル酸γ-ベンジル)、ポリ(グルタル酸γ-メチル)等)、セルロース系(例えば、酢酸セルロース、シアノエチルセルロース等)、ポリ酪酸系(例えば、ポリ(β-ヒドロキシ酪酸)等)、ポリプロピレンオキシド系などの光学活性を有する高分子およびその誘導体などを高分子圧電体として使用してもよい。
 本開示の糸(電位発生フィラメント)または布(衣服)において、好ましくは、可塑剤および/または滑剤等の添加剤は入っていない。一般的に、糸または布において添加剤が含有されていると、表面電位が発生し難い傾向にあることが分かっている。そこで、適切に表面電位を発生させるため、糸または布には添加剤を含有させないことが好ましい。本明細書でいう「可塑剤」とは、糸または布に柔軟性を与えるための材料であり、「滑剤」とは、圧電性の糸の分子の滑りを向上させる材料である。具体的には、ポリエチレングリコール、ヒマシ油系脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ステアリン酸アマイドおよび/またはグリセリン脂肪酸エステル等を意図している。これらの材料が本開示の糸または布に含有されていない。
 本開示の糸(電位発生フィラメント)または布(衣服)は、加水分解防止剤を含有してよい。特に、ポリ乳酸(PLA)に対する加水分解防止剤を含有してよい。加水分解防止剤の一例として、カルボジイミドを含有してよい。より好ましくは環状カルボジイミドを含有してよい。より具体的には、特許5475377号に記載の環状カルボジイミドとしてもよい。このような環状カルボジイミドによれば、高分子化合物の酸性基を有効に封止することができる。なお、環状カルボジイミド化合物に対し、高分子の酸性基を有効に封止できる程度にカルボキシル基封止剤を併用してもよい。かかるカルボキシル基封止剤としては、特開2005-2174号公報記載の剤、例えば、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物および/またはオキサジン化合物、などが例示される。
 以下、加水分解防止剤の役割について説明する。従来から一般的に知られたPLAを含有する繊維またはフィラメント(表面電位を発生させない繊維またはフィラメント)は、PLAの加水分解によって酸が発生し、当該酸が菌に作用することによって抗菌効果を奏していた。そのため、PLAに加水分解が起きると繊維またはフィラメントの劣化が生じていた。しかしながら、本開示の電位発生繊維または電位発生フィラメントは、抗菌メカニズムが従来と異なり、上述したとおり表面電位を発生させることによって抗菌効果を奏するため、加水分解を起こす必要はない。さらに、本開示の電位発生繊維または電位発生フィラメントは加水分解防止剤を含有するため、繊維またはフィラメントに加水分解が起きることを防止して繊維またはフィラメントの劣化を抑えることが可能となる。
 本開示の糸は、上記の態様、特にポリ乳酸から構成され得る糸に限定して解釈されるべきではない。また、本開示の糸の製造方法についても特に制限はなく、上記の製造方法に限定されるものではない。
-本開示の布および衣服の説明-
 本開示の布は、トータル繊度が90dtex以上の大径であり、外部からのエネルギーを受けて電位を発生させる電位発生フィラメントを含んで成る糸を含んでいる。また、本開示の衣服は、当該糸を含む布が用いられている。当該布の伸度は、比較的伸びにくい状態となっている。言い換えると。伸長率が10%未満となっていることが好ましい。本開示の布には、織物、編物、不織布などが含まれる。また、本開示において「生地」との用語は、衣服を作る素材を意図して使用するものの、「布」と同義として用いている。
 ここで、布の一例として、上述した糸が編まれることによる編物を具体的に説明する。ここで、本明細書でいう「編物」とは、複数のループが互いに連結して成る組織を有する構造、すなわちニット構造を有するシート状の構造物を意味する。例えば、糸のループ(例えば輪状の部分)を作りそのループに次のループをひっかけることを連続して面または組織を形成することで編物を編成することができる。編物は、より具体的には、よこ編み、たて編み、丸編み、筒編み又は靴下編みなどの編み方により形成され得る組織を有していてよい。このような編物にはトリコットやラッセルなども含まれる。また、カットソーやニットソーなどの縫製品も本開示の編物に含まれる。さらにホールガーメントなどの無縫製品も本開示の編物に含まれる(WHOLEGARMENT(登録商標))。つまり、縦糸と横糸とが直角に交わることによって生地を形成する織物と明確に異なる概念である。
 本開示の編物に含まれ得る組織として、例えば、天竺(平編み、メリヤス編みとも呼ばれる)、ベア天竺、プレーティング天竺、スムース(インターロックとも呼ばれる)、鹿の子(表鹿の子、裏鹿の子)、ニットミス(フロートとも呼ばれる)、ハニカム、サーマル(ワッフルとも呼ばれる)、フライスなどの組織が挙げられるが、これらに限定されるものではない。編物の表裏で組織が異なっていてよい。また、組織に「タック」が含まれていてもよい。つまり、タック編みが併用されてもよい。組織には「ミス」が含まれていてよい。編物は、裏パイルであっても、裏起毛であってもよい。組織に依存して、布の肌触り、通気性、伸縮性などを変更することができる。
 本開示において、「ニット」、必要に応じて「タック」および/または「ミス」の繰り返し最小単位を含む組織を「完全組織」と称する。
 このような組織は編機を用いて形成しても、手編みにより形成してもよい。編機を使用する場合、その種類に特に制限はなく、従来公知の編機を特に制限なく使用することができる。
 なお、上述の説明において、本開示の布を編物として説明したが、織物、組物、不織布、レースなどの繊維製品であってもよい。
 本開示の糸を含む布を用いた衣服の実施例1~5および比較例1~5を製造した。
-実施例1-
 フィラメント1本当たりの繊度が1.15dtexの電位発生フィラメントを144本準備し、上述の実施形態1~4で説明した糸としてトータル繊度167dtexを実現した。
 当該電位発生フィラメントを含む糸およびナイロン糸を用いて編物生地を製造した。編物生地は、島精機製作所製コンピュータ横編機を用い、プレーティング天竺組織構造とした。この編物生地に対し通常の染色工程を行った後に、当該編物生地を用いて衣服(スウェット製品)を製造した。
-実施例2-
 フィラメント1本当たりの繊度が1.15dtexの電位発生フィラメントを144本準備し、上述の実施形態1~4で説明した糸としてトータル繊度167dtexを実現した。
 当該電位発生フィラメントを含む糸を用いて編物生地を製造した。編物生地は、ダブル28ゲージ編機(福原精機製LPJ25型編機)を用い、ハニカム組織構造とした。この編物生地に対し通常の染色工程を行った後に、当該編物生地を用いて衣服(パンツ製品)を製造した。
-実施例3-
 フィラメント1本当たりの繊度が0.573dtexの電位発生フィラメントを576本準備し、上述の実施形態1~4で説明した糸としてトータル繊度330dtexを実現した。
 当該電位発生フィラメントを含む糸、ナイロン糸およびポリエステル糸を用いて編物生地を製造した。編物生地は、ダブル28ゲージ編機(福原精機製LPJ25型編機)を用い、両側結接組織構造とした。この編物生地に対し通常の染色工程を行った後に、当該編物生地を用いて衣服(ジャージ製品)を製造した。
-実施例4-
 フィラメント1本当たりの繊度が2.29dtexの電位発生フィラメントを48本準備し、上述の実施形態1~4で説明した糸としてトータル繊度110dtexを実現した。
 当該電位発生フィラメントを含む糸およびナイロン糸(フィラメント数24本、トータル繊度78dtex)を用いて編物生地を製造した。編物生地は、経編28ゲージ編機(Karl MAYER社製 HKS型編機)を用い、バックハーフ組織構造とした。この編物生地に対し通常の染色工程を行った後に、当該編物生地を用いて衣服(医療用ユニフォーム製品)を製造した。
-実施例5-
 フィラメント1本当たりの繊度が4.58dtexの電位発生フィラメントを24本準備し、上述の実施形態1~4で説明した糸としてトータル繊度110dtexを実現した。
 当該電位発生フィラメントを含む糸およびポリエステル糸(フィラメント数24本、トータル繊度56dtex)を用いて織物生地を製造した。織物生地は、平織組織構造とした。この織物生地に対し通常の染色工程を行った後に、当該織物生地を用いて衣服(ジャケット製品)を製造した。
-比較例1-
 フィラメント1本当たりの繊度が1.17dtexの電位発生フィラメントを72本準備し、トータル繊度84dtexを実現した。言い換えると、フィラメント1本当たりの繊度は実施例1と同程度であるが、フィラメント本数が実施例1と比較して少ないため、トータル繊度は90dtex未満となっている。
 当該電位発生フィラメントを含む糸およびポリエステル糸を用いて編物生地を製造した。編物生地は、ダブル22ゲージ編機(福原精機製LPJH型編機)を用い、プレーティング天竺組織構造とした。この編物生地に対し通常の染色工程を行った後に、当該編物生地を用いて衣服(スウェット製品)を製造した。
-比較例2-
 フィラメント1本当たりの繊度が1.17dtexの電位発生フィラメントを72本準備し、トータル繊度84dtexを実現した。つまり、トータル繊度は90dtex未満となっている。
 当該電位発生フィラメントを含む糸、ポリエステル糸を用いて編物生地を製造した。編物生地は、ダブル28ゲージ編機(福原精機製LPJ25型編機)を用い、両側結接組織構造とした。この編物生地に対し通常の染色工程を行った後に、当該編物生地を用いて衣服(ジャージ製品)を製造した。
-比較例3-
 フィラメント1本当たりの繊度が1.56dtexの電位発生フィラメントを36本準備し、トータル繊度56dtexを実現した。つまり、トータル繊度は90dtex未満となっている。
 当該電位発生フィラメントを含む糸、ポリエステル糸を用いて編物生地を製造した。編物生地は、ダブル22ゲージ編機(福原精機製LPJH型編機)を用い、ハニカム組織構造とした。この編物生地に対し通常の染色工程を行った後に、当該編物生地を用いて衣服(ジャケット製品)を製造した。
-比較例4-
 フィラメント1本当たりの繊度が1.56dtexの電位発生フィラメントを36本準備し、トータル繊度56dtexを実現した。つまり、トータル繊度は90dtex未満となっている。
 当該電位発生フィラメントを含む糸、ナイロン糸を用いて編物生地を製造した。編物生地は、経編28ゲージ編機(Karl MAYER社製 HKS型編機)を用い、バックハーフ組織構造とした。この編物生地に対し通常の染色工程を行った後に、当該編物生地を用いて衣服(医療用ユニフォーム製品)を製造した。
-比較例5-
 フィラメント1本当たりの繊度が1.56dtexの電位発生フィラメントを36本準備し、トータル繊度56dtexを実現した。つまり、トータル繊度は90dtex未満となっている。
 当該電位発生フィラメントを含む糸およびポリエステル糸を用いて織物生地を製造した。織物生地は、平織組織構造とした。この織物生地に対し通常の染色工程を行った後に、当該織物生地を用いて衣服(ジャケット製品)を製造した。
 上記実施例1~5および比較例1~5に対し、伸長率評価、表面電位評価および抗菌評価を行った。具体的な評価内容を以下、記載する。
(伸長率評価)
 実施例および比較例の製品を着用した後に、歩行動作を行って衣服として伸長する部位(例えば、脇部や股間部)に対し歪みを計測し、当該計測に基づいて伸長率を測定した。測定機器、測定範囲、測定条件は下記のとおりである。
 測定機器:ARAMIS Adjustable Base 12M
 測定範囲:1160×940×940mm2
 測定条件:7Hz, f4.0
(表面電位評価)
 実施例および比較例の製品について、静電気力顕微鏡(Electric Force Microscope (EFM))(トレック社製、Model 1100TN)を用いて布の表面電位を測定した。なお、表面電位の評価は、接地電極としての導電性ブロック上に配置した実施例および比較例の製品を少なくとも1方向に引っ張ることが可能な引張機構を備えた電位測定装置(特願2021-065673号,特開2022-161847号公報参照)を用いた手法を採用した。つまり、特許文献1(国際公開第2020/241432号)に記載の(a)糸を一軸方向に所定量伸張する。(b)導電繊維からなる芯材に繊維をカバリングする。(c)芯材を接地する。(d)電気力顕微鏡により糸の表面電位を測定する。との測定手法とは異なる手法を採用した。
(抗菌評価)
 抗菌試験の内容は、以下のとおりである。
(1)初期状態の比較例および実施例の製品について、生菌数を測定する。
(2)比較例および実施例の製品を18時間静置後の生菌数を測定する。
(3)18時間静置した比較例および実施例の製品に対し、18時間連続して製品を伸縮させて表面電位を発生させた後の生菌数を測定する。
 つまり、本開示の「抗菌活性値」とは、以下より算出される値を意図している。
  抗菌活性値=生菌数A-生菌数B
   生菌数A:18時間静置後の生菌数
   生菌数B:18時間連続して製品を伸縮させて表面電位を発生させた後の生菌数
 なお、生菌数の評価は、特許6922546号公報および特許6292368号公報に記載されているように、JIS L1902の手法に基づいて行った。なお、生菌数の数値は、Colony Forming Unit(コロニー フォーミング ユニット)の対数値(1gあたりのコロニーの対数値)を示すものである。
 上記伸長率評価、表面電位評価および抗菌評価の結果を以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1および表2の結果によれば、実施例1~5の衣服は、トータル繊度が90dtex以上の大径の糸であるため、表面電位が0.1Vより大きい値が得られた。また、抗菌活性値が1.5以上であるため抗菌性が良好である結果が得られた。
 実施例1~5の衣服では、トータル繊度が350dtex以下であるため、電位発生フィラメントに対し表面電位を発生できる程度の伸長を得ることができた。
 また、実施例3~5の結果によれば、電位発生フィラメントの本数を20本以上とすることで、トータル繊度として90dtex以上の大径の糸を実現することができ、当該糸によって所望の表面電位を発生できる結果が得られた。
 また、実施例1および実施例2の結果によれば、電位発生フィラメントの本数を600本以下としても、トータル繊度として90dtex以上の大径の糸を実現することができ、当該糸によって所望の表面電位を発生できる結果が得られた。
 一方で、比較例1~5の衣服は、トータル繊度が90dtex未満の糸であるため、表面電位が0.1V以下であった。そして、抗菌活性値が1.5未満であるため、実施例1~5の衣服と比較して抗菌性が悪い結果が得られた。
 本開示の糸,布および衣服の態様は、以下のとおりである。
<1>トータル繊度が90dtex以上の大径であり、外部からのエネルギーを受けて電位を発生させる電位発生フィラメントを含んで成る糸。
<2>前記トータル繊度が350dtex以下である、<1>に記載の糸。
<3>前記電位発生フィラメントの数が20本以上である、<1>または<2>に記載の糸。
<4>前記電位発生フィラメントの数が600本以下である、<1>~<3>のいずれか1つに記載の糸。
<5>前記電位発生フィラメントが圧電材料を含んで成る、<1>~<4>のいずれか1つに記載の糸。
<6>前記圧電材料がポリ乳酸を含んで成る、<1>~<5>のいずれか1つに記載の糸。
<7>前記圧電材料は、添加剤を含有していない、<1>~<6>のいずれか1つに記載の糸。
<8>前記圧電材料は、加水分解防止剤を含有する、<1>~<7>のいずれか1つに記載の糸。
<9>複数の前記電位発生フィラメントが一方向に撚られた糸を仮撚した第1仮撚糸と、 複数の前記電位発生フィラメントが前記一方向と反対側に撚られた糸を仮撚した第2仮撚糸と、を合糸させて成る、<1>~<8>のいずれか1つに記載の糸。
<10>0.1Vより大きい表面電位を発生させる、<1>~<9>のいずれか1つに記載の糸。
<11><1>~<10>のいずれか1項に記載の糸を備えた布。
<12>前記糸が編まれることにより編物生地を構成する<11>に記載の布。
<13>前記糸が織られることにより織物生地を構成する<11>に記載の布。
<14>抗菌活性値が1.5以上である<11>~<13>のいずれか1つに記載の布。
<15>伸長率が10%未満である<11>~<14>のいずれか1つに記載の布。
<16><11>~<15>のいずれか1つに記載の布を用いた衣服。
 なお、今回開示した実施態様は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施態様のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
 本開示は、例えば、伸度が低くても効果的に表面電位を発生させることができる糸,布および衣服に利用することができる。
1,1s,1z 糸
10 電位発生フィラメント
100 誘電体
900 延伸方向
910A 第1対角線
910B 第2対角線
H ヒーター
AJ エアジェット装置

Claims (16)

  1.  トータル繊度が90dtex以上の大径であり、外部からのエネルギーを受けて電位を発生させる電位発生フィラメントを含んで成る糸。
  2.  前記トータル繊度が350dtex以下である、請求項1に記載の糸。
  3.  前記電位発生フィラメントの数が20本以上である、請求項1または2に記載の糸。
  4.  前記電位発生フィラメントの数が600本以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の糸。
  5.  前記電位発生フィラメントが圧電材料を含んで成る、請求項1~4のいずれか1項に記載の糸。
  6.  前記圧電材料がポリ乳酸を含んで成る、請求項5に記載の糸。
  7.  前記圧電材料は、添加剤を含有していない、請求項5または6に記載の糸。
  8.  前記圧電材料は、加水分解防止剤を含有する、請求項5~7のいずれか1項に記載の糸。
  9.  複数の前記電位発生フィラメントが一方向に撚られた糸を仮撚した第1仮撚糸と、
     複数の前記電位発生フィラメントが前記一方向と反対側に撚られた糸を仮撚した第2仮撚糸と、を合糸させて成る、請求項1~8のいずれか1項に記載の糸。
  10.  0.1Vより大きい表面電位を発生させる、請求項1~9のいずれか1項に記載の糸。
  11.  請求項1~10のいずれか1項に記載の糸を備えた布。
  12.  前記糸が編まれることにより編物生地を構成する請求項11に記載の布。
  13.  前記糸が織られることにより織物生地を構成する請求項11に記載の布。
  14.  抗菌活性値が1.5以上である請求項11~13のいずれか1項に記載の布。
  15.  伸長率が10%未満である請求項11~14のいずれか1項に記載の布。
  16.  請求項11~15のいずれか1項に記載の布を用いた衣服。
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