(57)【要約】【課題】繊維糸それ自体が通常の衣料用繊維糸と同等の柔らかい風合いであり、導電性も良好で、通気性もあり、家庭洗濯等も可能なカバーリングヤーンと撚り糸及びこれを用いた繊維構造体を提供する。【解決手段】金属フィラメント２と有機繊維糸３，５を含むカバーリングヤーン１，４，６であって、金属フィラメント２は芯に配置され、有機繊維糸３，５は鞘に配置され、全体としてストレート状であり、金属フィラメント２は直径２２μｍ以下であり、カバーリングヤーン１，４，６は導電性である。金属フィラメント２は、タングステン、モリブデン及びステンレスから選ばれる少なくとも一つのフィラメントが好ましい。本発明の撚り糸は、芯糸、花糸及び押さえ糸で構成され、花糸はループ又はたるみを有し、記芯糸、花糸及び押さえ糸から選ばれる少なくとも一つの糸は前記のカバーリングヤーンであり、全体に実撚りがかかっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属フィラメントと有機繊維糸を含むカバーリングヤーンであって、
前記金属フィラメントは芯に配置され、前記有機繊維糸は鞘に配置され、全体としてストレート状であり、
前記金属フィラメントは直径２２μｍ以下であり、
前記カバーリングヤーンは導電性であることを特徴とするカバーリングヤーン。
【請求項２】
前記金属フィラメントは直径１５μｍ以下のモノフィラメントである請求項１に記載のカバーリングヤーン。
【請求項３】
前記金属フィラメントは、タングステン、モリブデン及びステンレスから選ばれる少なくとも一つのフィラメントである請求項１又は２に記載のカバーリングヤーン。
【請求項４】
前記カバーリングヤーンは、シングルカバーリングヤーン又はダブルカバーリングヤーンである請求項１〜３のいずれかに記載のカバーリングヤーン。
【請求項５】
前記芯糸にさらに添え糸として有機繊維糸が配置されている請求項１〜４のいずれかに記載のカバーリングヤーン。
【請求項６】
少なくとも２本の糸の撚り糸であり、前記撚り糸を構成する少なくとも１本の糸は請求項１〜５のいずれかに記載のカバーリングヤーンであり、他の糸は有機繊維糸であることを特徴とする撚り糸。
【請求項７】
芯糸、花糸及び押さえ糸で構成され、前記花糸はループ又はたるみを有する撚り糸であって、
前記芯糸、花糸及び押さえ糸から選ばれる少なくとも一つの糸は請求項１〜５のいずれかに記載のカバーリングヤーンであり、
全体に実撚りがかかっていることを特徴とする撚り糸。
【請求項８】
前記芯糸が１本、前記花糸が複数本、前記押さえ糸が１本である請求項７に記載の撚り糸。
【請求項９】
金属フィラメントと有機繊維糸を含む撚り糸であって、
前記有機繊維糸は合成繊維、天然繊維及び再生繊維から選ばれる少なくとも一つの繊維糸であり、
前記金属フィラメントは直径２２μｍ以下であり、
前記撚り糸は導電性であることを特徴とする撚り糸。
【請求項１０】
前記金属フィラメントは、タングステン、モリブデン及びステンレスから選ばれる少なくとも一つのフィラメントである請求項９に記載の撚り糸。
【請求項１１】
前記金属フィラメントにさらに添え糸として有機繊維糸が配置されている請求項９又は１０に記載の撚り糸。
【請求項１２】
前記撚り糸の表面には前記金属フィラメントが露出している請求項６〜１１のいずれかに記載の撚り糸。
【請求項１３】
請求項１〜５のいずれかに記載のカバーリングヤーン又は請求項６〜１２のいずれかに記載の撚り糸を含む繊維構造物。
【請求項１４】
前記繊維構造物は織物、編物、組み物及びミシン糸から選ばれる少なくとも一つである請求項１３に記載の繊維構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属フィラメントを含むカバーリングヤーン、撚り糸及びこれを用いた繊維構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
血圧、脈拍等を測定する器具を組み込んだ、いわゆるウエアラブル衣料等には、血圧、脈拍等を測定する器具と、この器具から取り出したデータを外部に送るための通信手段とを導通するための導電糸又は導電材料が使用される。特許文献１には、導電糸としては、カーボン系の導電糸、金属又は合金のめっき糸、導電性樹脂繊維糸、金属繊維糸等が提案されている。特許文献２には、導電性カーボン微粒糸を練り込んだナイロン糸が提案されている。特許文献３には、ポリエステルフィルムの表面に金、銀などの金属を蒸着した金属蒸着フィルムをスリットした糸が提案されている。特許文献４にはウエアラブル衣類に使用する電極として、可撓性電極が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１２９１１５号公報
【特許文献２】特開２０１７−２０１０６３号公報
【特許文献３】特開２００９−０４４４３９号公報
【特許文献４】特開２０１５−１３９５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の導電糸は、太くて硬く、染色はできず、汗もたまりやすいという問題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の問題を解決するため、繊維糸それ自体が通常の衣料用繊維糸と同等の柔らかい風合いであり、導電性も良好で、通気性もあり、家庭洗濯等も可能なカバーリングヤーンと撚り糸及びこれを用いた繊維構造体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のカバーリングヤーンは、金属フィラメントと有機繊維糸を含むカバーリングヤーンであって、前記金属フィラメントは芯に配置され、前記有機繊維糸は鞘に配置され、全体としてストレート状であり、前記金属フィラメントは直径２２μｍ以下であり、前記カバーリングヤーンは導電性であることを特徴とする。
【０００７】
本発明の第１番目の撚り糸は、少なくとも２本の糸の撚り糸であり、前記撚り糸を構成する少なくとも１本の糸は前記のカバーリングヤーンであり、他の糸は有機繊維糸であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２番目の撚り糸は、芯糸、花糸及び押さえ糸で構成され、前記花糸はループ又はたるみを有する撚り糸であって、前記芯糸、花糸及び押さえ糸から選ばれる少なくとも一つの糸は前記のカバーリングヤーンであり、全体に実撚りがかかっていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第３番目の撚り糸は、金属フィラメントと有機繊維糸を含む撚り糸であって、前記有機繊維糸は合成繊維、天然繊維及び再生繊維から選ばれる少なくとも一つの繊維糸であり、前記金属フィラメントは直径２２μｍ以下であり、前記撚り糸は導電性であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の繊維構造物は、前記のカバーリングヤーン又は前記の撚り糸を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のカバーリングヤーン、撚り糸及びこれを用いた繊維構造体は、金属フィラメントの直径を細くしたことにより、金属線でありながら繊維糸それ自体が通常の衣料用繊維糸と同等の柔らかい風合いであり、導電性も良好で、通気性もあり、家庭洗濯等も可能なカバーリングヤーンと撚り糸及びこれを用いた繊維構造体を提供できる。これらの性質は、血圧、心拍数、体温等を測定できるいわゆるウエアラブル衣料に有用である。さらに本発明のカバーリングヤーン及び撚り糸は、強度も高いことから釣り糸などにも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１Ａは本発明の一実施形態のシングルカバーリングヤーンの平面説明図、図１Ｂは同、ダブルカバーリングヤーンの平面説明図、図１Ｃは同、芯糸の金属フィラメントに添え糸を配置してシングルカバーリングヤーンとした平面説明図である。
【図２】図２は同、意匠撚糸の平面説明図である。
【図３】図３は本発明の実施例１の糸の導電性試験を示す写真である。
【図４】図４は本発明の実施例２の糸の導電性試験を示す写真である。
【図５】図５は本発明の実施例３の糸の導電性試験を示す写真である。
【図６】図６は本発明の実施例４の糸の導電性試験を示す写真である。
【図７】図７は本発明の実施例５の糸の導電性試験を示す写真である。
【図８】図８は本発明の実施例６の糸の導電性試験を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、金属フィラメントと有機繊維糸を含むカバーリングヤーンであり、金属フィラメントは芯に配置され、有機繊維糸は鞘に配置され、全体としてストレート状である。金属フィラメント単独では、撚り糸、織物、編物、組み紐等の繊維構造物にすることは困難であるが、有機繊維糸を巻き付けると撚り糸、織機、編機、組み紐製造装置に供給でき、シート状の繊維構造物を製造できる。本発明において有機繊維とは、例えばコットン、麻、ウール、シルク等の天然繊維、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ビニロン、ポリオレフィン、パラ系アラミド、メタ系アラミド、ポリアリレート、ポリベンズオキサゾール等の合成繊維、レーヨン等の再生繊維を含む。水溶解性繊維糸をカバーリングした場合は、繊維構造物とした後に水溶解性繊維糸を除去し、金属フィラメントを外側に露出させ、電気端子とすることができるので、導電性及び／又は電気発熱性の衣類に有用である。金属フィラメント単独の繊維構造物にすることもできる。
【００１４】
前記金属フィラメントは、タングステン(W)、モリブデン(Mo) 及びステンレス(SUS)から選ばれる少なくとも一つのフィラメントが好ましい。タングステン(W)は白熱電灯や放電ランプの発光部分に使われている。融点は３３８０℃であるが、わずかなドープが含まれているので、フィラメントの融点はこれより低い。モリブデン(Mo)の融点は１６２０℃である。ステンレス(SUS)線は焼鈍温度１１５０℃以下の範囲で使用できるとされており、例えば日本精線社から直径１１μｍのステンレス線が販売されている。前記金属フィラメントの線直径は５〜２２μｍが好ましく、さらに好ましくは５〜１５μｍであり、とくに好ましくは８〜１２μｍである。前記の直径であれば、皮膚に触っても粗硬感を感じにくい。また、有機繊維糸をカバーリング及び／又は撚り合わせると、金属フィラメントは細いため目視しにくくなり、有機繊維糸の染色性及び色目の障害にはならない。金属フィラメントは、モノフィラメントでもマルチフィラメントでもよいが、モノフィラメントのほうが扱いやすい。フィラメント（長繊維糸）を使用すると、繊維構造物の両端を含む任意の部分で電気的導通をすることができる。
【００１５】
水溶解性繊維糸は、例えば水溶性ビニロンがあり、温水乃至熱騰水で溶解できる。金属フィラメントの表面に水溶解性繊維糸を巻き付けたカバーリングヤーンは、全体としてストレート状である。これは金属フィラメントの形状が残っているためである。水溶性ビニロンは、フィラメント糸でもよいし紡績糸でもよい。
【００１６】
前記カバーリングヤーンは、シングルカバーリングヤーン又はダブルカバーリングヤーンが好ましい。この中でもシングルカバーリングヤーンは製造しやすく、コストも安いため好ましい。芯糸の金属フィラメントには、さらに添え糸として水溶解性繊維糸が配置されているのが好ましい。このような添え糸が配置されていると、金属フィラメントとカバーリング糸との一体性が高くなる。
【００１７】
本発明の第１番目の撚り糸は、少なくとも２本の糸の撚り糸であり、撚り糸を構成する少なくとも１本の糸は前記のカバーリングヤーンであり、他の糸は有機繊維糸である。
【００１８】
本発明の第２番目の撚り糸は、芯糸、花糸及び押さえ糸で構成され、花糸はループ又はたるみを有する撚り糸であって、芯糸、花糸及び押さえ糸から選ばれる少なくとも一つの糸は前記のカバーリングヤーンであり、全体に実撚りがかかっている。この撚り糸は意匠撚糸ともいう。これにより、織機、編機、不織布製造装置の工程通過性を良好にできる。花糸はループ又はたるみを有することから、この糸に金属フィラメントを含むカバーリングヤーンを使用すると、水溶解性繊維糸を除去した後、前記金属繊維を外側に露出させることができる。この意匠撚糸は、芯糸１本、花糸複数本（好ましくは２〜６本）、押さえ糸１本で構成するのが好ましい。意匠撚糸は取り扱い性をよくするため、全体として１００〜１０００回／ｍ程度の実撚りを掛けるのが好ましい。
【００１９】
本発明の第３番目の撚り糸は、金属フィラメントと有機繊維糸を含む撚り糸であって、金属フィラメントは、タングステン、モリブデン及びステンレスから選ばれる少なくとも一つのフィラメントであり、有機繊維糸は合成繊維、天然繊維及び再生繊維から選ばれる少なくとも一つの繊維糸であり、金属フィラメントは直径２２μｍ以下であり、撚り糸は導電性である。この撚り糸は、水溶解性繊維糸を必須としていない。例えば、タングステンフィラメントとコットン紡績糸の２成分糸で構成できる。この撚り糸は水溶解性繊維糸を使用しない分コストが安くでき、かつヒートセットが可能であり、織物、編物、組み物、ミシン糸等の繊維構造物にするときの加工性が良い。この撚り糸及び得られた繊維構造物も金属フィラメントは糸の外側に露出する部分はあり、この露出部を電気的端子とすることができる。また、この撚り糸及び得られた繊維構造物は導電性があり、かつ電力供給により発熱性を有する。この撚り糸は、金属フィラメントにさらに添え糸として有機繊維糸が配置されていてもよい。さらにこの糸は、高強力ポリエチレン繊維、アラミド繊維などの高強力繊維と組み合わせると強度も高く、釣り糸などにも有用である。
【００２０】
本発明の繊維構造物は織物、編物、組み物及びミシン糸から選ばれる少なくとも一つであるのが好ましい。このようにすると衣料、電極、導電線、発熱線等に有用となる。例えばウエアラブル衣料にする場合は、衣料の一部分に使用してもよく、電極、導電線としても使用できる。導電線とする場合は、そのまま使用してもよいが、汗や水で漏電しないように電気絶縁物で遮蔽又は被覆してもよい。このほか、心臓のペースメーカーを電磁波から遮蔽するため、ペースメーカーを保護する部分の衣類としても使用できる。
【００２１】
本発明のカバーリングヤーン及び撚り糸は、リング撚糸機、ダブルツィスター、トライツィスター等の撚糸機を使用して製造できる。とくにリング撚糸機、ダブルツィスターは張力を掛けることができ、大量生産も可能でコスト的に好ましい。
【００２２】
本発明の利点の一例を挙げると次のようになる。
(1)金属線なので剥離がなく、洗濯性に優れる。
(2)カーボンブラックなどの導電材料練り込み糸より摩耗しにくい。
(3)金属線はほとんど目に見えないので、一緒に構成される糸の、色味を邪魔しにくい。
(4)金属線は断線しても肌に刺さり難く、その細さゆえに肌触りも良い。
(5)静電気の起きやすい繊維と合わせると、静電除去できる。これは静電除去服、作業服、消防服、アクリルセーター等に有用である。
(6)特にループヤーンの形状では、運動時に人体に接する電極として締め付けが少なく、肌面への追従性がよい。
(7)導電線として、或いは電力供給により発熱性を有する発熱線として機能する。
(8)ウエアラブル衣料は電源・計測機器との接続面に金属コード・金属板・金属スナップボタンを利用しているが、接続面する器具の形状に制限があったり、接続面が硬いなどの問題があるが、本発明のカバーリング糸、特に溶解糸を溶解済の金属ループヤーンを用いると、接続面が導電する面ファスナーのようになり、上記問題の解決に有効である。
【００２３】
以下、図面を用いて説明する。以下の図面において、同一符号は同一物を示す。図１Ａは本発明の一実施形態のシングルカバーリングヤーン１の平面説明図である。このシングルカバーリングヤーン１は、芯糸の金属フィラメント２の表面に有機繊維糸又は水溶解繊維糸３を巻き付けた糸である。図１Ｂは同、ダブルカバーリングヤーン４の平面説明図である。このシングルカバーリングヤーン４は、芯糸の金属フィラメント２の表面に有機繊維糸又は水溶解繊維糸３と、その表面に水溶解繊維糸３とは逆方向に水溶解繊維糸５巻き付けた糸である。図１Ｃは同、芯糸の金属フィラメント２に添え糸７を配置してシングルカバーリングヤーン６とした平面説明図である。
【００２４】
図２は同、意匠撚糸８の平面説明図である。この意匠撚糸８は前記のシングルカバーリングヤーン又はダブルカバーリングヤーンを使用して製造されており、芯糸９の表面に花糸１０が浮き糸状態でたるんで配置され、その上から押さえ糸１１で固定している。この意匠撚糸８は全体として１００〜１０００回／ｍ程度の実撚りがかかっている。
【実施例】
【００２５】
以下実施例を用いて、さらに本発明を具体的に説明する。本発明は以下の実施例に限定して解釈されるものではない。
【００２６】
（実施例１）
この実施例はタングステン・綿（コットン）の２成分ストレート糸の例である。綿（コットン）はメートル番手であり、８０／１は８０番手の糸の１本使いであることを示す（以下同じ）。
＜組成＞
綿（コットン）  ３０/１×１本
綿（コットン）  ８０/１×１本
タングステン    １１μｍ×１本
＜撚糸方法＞
カバーリング撚糸
（芯糸）
綿（コットン）  ３０/１×１本
タングステン    １１μｍ×１本
（押え糸）
綿（コットン）  ８０/１×１本
（撚り数）
２８０回／ｍ（Ｓ撚り）
【００２７】
（実施例２）
この実施例はタングステン・綿、ポリエステルの３成分意匠撚糸の例である。ポリエステルのＤはデニールのことである（以下同じ）。
＜組成、実施例１のストレート糸を花糸に３本使用＞
ポリエステル  １５０Ｄ×２本
綿（コットン）  ３０/１×３本
綿（コットン）  ８０/１×３本
タングステン    １１μｍ×３本
ポリエステル    ７５Ｄ×１本
＜撚糸方法＞
ループヤーン（花糸オーバーフィード３．５倍）
（芯糸）
ポリエステル  １５０Ｄ×２本
（花糸）
綿（コットン）  ３０/１×３本
綿（コットン）  ８０/１×３本
タングステン    １１μｍ×３本
（押え糸）
ポリエステル    ７５Ｄ×１本
（撚り数）
６００回／ｍ（Ｓ撚り）
【００２８】
（実施例３）
この実施例はタングステン・ポリエステル・溶解糸の３成分のストレート糸の例である。
＜組成＞
ポリエステル  １５０Ｄ×１本
水溶性ビニロン  ２８Ｄ×１本
タングステン    １１μｍ×１本
＜撚糸方法＞
カバーリング撚糸
（芯糸）
ポリエステル  １５０Ｄ×１本
タングステン    １１μｍ×１本
（押え糸）
水溶性ビニロン  ２８Ｄ×１本
（撚り数）
２８０回／ｍ（Ｓ撚り）
【００２９】
（実施例４）
この実施例はタングステン・ポリエステル・溶解糸の３成分の意匠糸の例である。
＜組成、実施例３のストレート糸を花糸に３本使用＞
ポリエステル  １５０Ｄ×５本
水溶性ビニロン  ２８Ｄ×３本
タングステン    １１μｍ×３本
ポリエステル    ７５Ｄ×１本
＜撚糸方法＞
ループヤーン（花糸オーバーフィード３．２６倍）
（芯糸）
ポリエステル  １５０Ｄ×２本
（花糸）
ポリエステル  １５０Ｄ×３本
タングステン    １１μｍ×３本
水溶性ビニロン  ２８Ｄ×３本
（押え糸）
ポリエステル    ７５Ｄ×１本
（撚り数）
６００回／ｍ（Ｓ撚り）
【００３０】
（実施例５）
この実施例はタングステン・溶解糸、２成分のストレート糸の例である。評価試験では全ての水溶性ビニロンは溶解させている。
＜組成＞
水溶性ビニロン  １００Ｄ×１本
水溶性ビニロン  ２８Ｄ×１本
タングステン    １１μｍ×１本
＜撚糸方法＞
カバーリング撚糸
（芯糸）
水溶性ビニロン  １００Ｄ×１本
タングステン    １１μｍ×１本
（押え糸）
水溶性ビニロン  ２８Ｄ×１本
（撚り数）
２８０回／ｍ（Ｓ撚り）
【００３１】
（実施例６）
この実施例はタングステン・溶解糸、２成分の意匠糸の例である。評価試験では全ての水溶性ビニロンは溶解させている。
＜組成＞
（上記ストレート糸を芯糸に２本使用）
（上記ストレート糸を花糸に５本使用）
（上記ストレート糸を押え糸に１本使用）
水溶性ビニロン  １００Ｄ×８本
水溶性ビニロン  ２８Ｄ×８本
タングステン    １１μｍ×８本
＜撚糸方法＞
ループヤーン（花糸オーバーフィード２．８倍）
（芯糸）
水溶性ビニロン  １００Ｄ×２本
水溶性ビニロン  ２８Ｄ×２本
タングステン    １１μｍ×２本
（花糸）
水溶性ビニロン  １００Ｄ×５本
水溶性ビニロン  ２８Ｄ×５本
タングステン    １１μｍ×５本
（押え糸）
水溶性ビニロン  １００Ｄ×１本
水溶性ビニロン  ２８Ｄ×１本
タングステン    １１μｍ×１本
（撚り数）
６００回／ｍ（Ｓ撚り）
【００３２】
以上の実施例１〜６で得られた糸の導電性試験を行った。
＜ＬＥＤ点灯実験＞
（実験内容）
１０cmの試験体に通電させ赤色ＬＥＤを発光させた。
（使用器具）
ＬＥＤ：定格電圧２Ｖ  定格電流２０ｍＡ
抵抗：６Ｖ用抵抗（１８０Ω）
電源：1.5Ｖアルカリ乾電池を２本直列つないだ。
表１に示すように、いずれも導電性があった。また、実施例１〜６の導電性試験を示す写真をそれぞれ図３〜図８に示す。図７（実施例５）の糸は細くて写真では目視できないが、ＬＥＤランプが点灯していることから連続した糸であることが確認できる。
【００３３】
【表１】
2019131900.tif 000003
【００３４】
次に、実施例２の意匠撚糸（タングステン・綿・ポリエステルの意匠撚糸）を４本束ねた繊維糸、及び実施例６の意匠撚糸（タングステン・ポリエステル・溶解糸の意匠撚糸で溶解糸を溶解させたもの）を４本束ねた繊維糸の発熱実験をした。
（実験内容）
雰囲気温度１６℃において、通電部分１０cmの試験体の温度を測定した。
（使用器具）
電源：1.5Ｖアルカリ乾電池を２本直列つないだ。
温度測定器：非接触温度計  ＨＯＲＩＢＡ  ＩＴ−５４０ＮＨ
表２に示すように、通電部分は発熱が認められた。
【００３５】
【表２】
2019131900.tif 000004
【００３６】
次に、実施例２、実施例４、実施例６の意匠撚糸の電気抵抗値を測定した。
（実験内容）
通電部１０cmにおける電気抵抗値を測定。
（使用器具）
測定器：トラスコ中山（株）デジタルマルチテスター  ＴＤＥ−２００Ａ
【００３７】
【表３】
2019131900.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の繊維構造物は、衣料、電極、導電線、発熱線等に有用であり、例えばウエアラブル衣料にする場合は、衣料の一部分に使用してもよく、電極、導電線としても使用できる。発熱線として使用する場合は、電池からの電力により発熱衣料に適用できる。また、心臓のペースメーカーを電磁波から遮蔽するため、ペースメーカーを保護する部分の衣料としても使用できる。さらに、釣り糸、ロープなどにも有用である。
【符号の説明】
【００３９】
１，６  シングルカバーリングヤーン
２  金属フィラメント
３，５  有機繊維糸又は水溶解繊維糸
４  ダブルカバーリングヤーン
７  添え糸
８  意匠撚糸
９  芯糸
１０  花糸
１１  押さえ糸
【図１】
2019131900.tif 000006
【図２】
2019131900.tif 000007
【図３】
2019131900.tif 000008
【図４】
2019131900.tif 000009
【図５】
2019131900.tif 000010
【図６】
2019131900.tif 000011
【図７】
2019131900.tif 000012
【図８】
2019131900.tif 000013