(57)【要約】【課題】繊維構造物が本来保有している空気層を阻害することなく、新たな空気層を付与した保温性、制電性、耐久性に優れた繊維構造物を提供する。【解決手段】  繊維表面に、発泡剤を含む重合性単量体を繊維上で重合させた樹脂被膜が形成されており、該樹脂被膜が気泡を有する繊維構造物であり、前記の樹脂被膜は、ポリアルキレンオキサイドセグメントを含む主鎖の両末端または一方の末端あるいは主鎖の側鎖として、少なくとも２個以上のアクリル基および／またはメタクリル基を有する重合性単量体を重合せしめてなる樹脂被膜であることが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維表面に、発泡剤を含む重合性単量体を繊維上で重合させた樹脂被膜が形成されており、該樹脂被膜が気泡を有することを特徴とする繊維構造物。
【請求項２】
樹脂被膜が、ポリアルキレンオキサイドセグメントを含む主鎖の両末端または一方の末端あるいは主鎖の側鎖として、少なくとも２個以上のアクリル基および／またはメタクリル基を有する重合性単量体を重合せしめてなる樹脂被膜であることを特徴とする請求項１記載の繊維構造物。
【請求項３】
樹脂被膜の厚みが２０〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項１または２記載の繊維構造物。
【請求項４】
繊維構造物が、肌着、インナー、ブラウス、ドレスシャツ、スカート、スラックス、裏地、布団側地、カーテン、手袋または帽子であることを特徴とする請求項１から３のいずれか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、保温性と制電性および吸水性に優れた繊維構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、衣料に関する保温素材としては、水分子を吸着して発熱する吸湿発熱を利用したものが多数提案されている。具体的に、吸湿発熱繊維を用いたもの（特許文献１参照。）や繊維に吸湿発熱樹脂を付与したもの（特許文献２参照。）などが提案されている。しかしながら、これらの提案における発熱効果は、繊維などに吸着する水分量に依存しているため、衣料や衣服として使用した場合、安静時の不感蒸泄だけでは十分な発熱効果は得られず、運動などによる発汗での水分発生が必要となる。
【０００３】
また別に、断熱効果の高い空気層を付与する目的で、中空微粒子を付与した布帛が提案されている（特許文献３参照。）。しかしながら、この提案では、ウレタン樹脂、アクリル樹脂およびシリコーン樹脂などをバインダーとして使用し、これらをパッディング・乾燥したり、コーティングしたりして中空微粒子を付与しており、かかる樹脂によって布帛が本来保持している繊維束の内部にある空気層を逆に減らすものであって、中空微粒子で付与した空気層よりもバインダー樹脂によって封鎖された空気層の方が多くなり、布帛としての保温性は逆に低下してしまうという問題があった。
【０００４】
さらに、保温性を要求される季節は主に冬であり、この時期は気温および湿度が共に低く、静電気が非常に発生しやすい時期である。保温性を付与する目的で上記のウレタン樹脂、アクリル樹脂およびシリコーン樹脂などのバインダーを使用すると、静電気の発生を抑えることは困難であり、これらは冬用衣料等の繊維構造物としては適さないものであった。
【特許文献１】特公平７−５９７６２号公報
【特許文献２】特開平１４−２１２８８０号公報
【特許文献３】特開平１１−２１７７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、このような従来技術の背景に鑑み、衣料等の繊維構造物が本来保有している空気層を阻害することなく、新たな空気層を付与した保温性と制電性に優れた繊維構造物を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の繊維構造物は、繊維表面に、発泡剤を含む重合性単量体を繊維上で重合させた樹脂被膜が形成されており、その樹脂被膜が気泡を有することを特徴とする繊維構造物である。
【０００７】
本発明の繊維構造物の好ましい態様によれば、前記の樹脂被膜は、ポリアルキレンオキサイドセグメントを含む主鎖の両末端または一方の末端あるいは主鎖の側鎖として少なくとも２個以上のアクリル基および／またはメタクリル基を有する重合性単量体を重合せしめてなる樹脂被膜である。
【０００８】
本発明の繊維構造物の好ましい態様によれば、前記の樹脂被膜の厚みは２０〜１００ｎｍである。
【０００９】
本発明の好適な繊維構造物としては、肌着、インナー、ブラウス、ドレスシャツ、スカート、スラックス、裏地、布団側地、カーテン、手袋および帽子等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、衣料等の繊維構造物が本来保有している空気層を阻害することなく、新たな空気層を付与した保温性と制電性に優れ、それらの耐久性に優れた繊維構造物を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明者らは、前記の課題、すなわち衣料等の繊維構造物が本来保有している空気層を阻害することなく、新たな空気層を付与することにより優れた保温性および制電性を有する繊維構造物について鋭意検討した結果、繊維構造物を構成する単繊維の表面に微細な気泡を有する樹脂被膜を形成することにより、上記の課題を一挙に解決することを究明し本発明に到達したものである。
【００１２】
すなわち、本発明の繊維構造物は、その繊維構造物を形成する単繊維の繊維上で、発泡剤を含む重合性単量体を繊維表面で重合させたところ、微細な気泡を有する樹脂被膜が単繊維表面に形成され、得られた繊維構造物は優れた保温性と制電性を有するものであった。
【００１３】
本発明において、樹脂被膜は重合性樹脂で、繊維表面で重合被膜化させることができるものである。
【００１４】
上記の樹脂被膜は、制電性を得るために、特に好ましくはポリアルキレンオキサイドセグメントを含む主鎖の両末端または一方の末端あるいは主鎖の側鎖として少なくとも２個以上、好ましくは２〜６個のアクリルおよび／またはメタクリル基を有する重合性単量体を重合せしめてなる樹脂被膜である。
【００１５】
本発明におけるポリアルキレンオキサイドセグメントを含む主鎖の両末端または一方の末端あるいは主鎖の側鎖として少なくとも２個以上のアクリル基および／またはメタクリル基を有する単量体としては、例えば、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールジアクリレート、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物ジメタクリレート、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物ジアクリレート、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物ジメタクリレートおよびビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物ジアクリレートなどが挙げられ、これらを単独あるいは２種以上の混合物として使用することができる。
【００１６】
このような単量体の市販品としては、 “ＮＫエステル２３Ｇ”（登録商標）（新中村化学（株）製）が挙げられる。
【００１７】
また、本発明では、重合性単量体に発泡剤を含有させ、繊維上で重合させることが重要である。
【００１８】
本発明で用いられる発泡剤は、好ましくはそれ自身が分解して発泡成形用にガスを発生するものであり、このような発泡剤として、例えば、アゾジカルボン酸アミド、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、ベンゾスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジド、ｐ，ｐ‘−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等のヒドラジド化合物、ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のニトロソ化合物、炭酸水素ナトリウムおよび炭酸ナトリウム等の炭酸水素アルカリ金属塩または炭酸アルカリ金属塩またはこれらの混合物等を挙げることができる。
【００１９】
発泡剤の市販品としては、“ユニフォームＡＺ９０”（登録商標）（大塚化学（株）製）が挙げられる。
【００２０】
発泡剤を含む重合性単量体を単繊維表面で重合させる方法としては、発泡剤および重合性単量体に加え、重合性単量体を重合するための重合開始剤を使用することができる。重合開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリ、アゾビスイソブチロニトリルおよび硫酸アンモニウムなど、一般的なビニル重合開始剤を使用することができる。
【００２１】
発泡剤、重合性単量体および重合開始剤の混合液に繊維構造物を含浸させ、マングルを用い一定圧力で絞った後、好適には８０〜１６０℃の温度の飽和水蒸気または過飽和水蒸気雰囲気中で好適には０．５〜１０分間の処理をすることにより、単繊維表面に連続的または／および非連続的樹脂被膜を形成させることができる。
【００２２】
また、繊維構造物に上記の混合液を付与した後、好適には１００〜１３０℃で乾燥した後に、上記の水蒸気処理する方法も採用することもできる。このように繊維構造物に被膜形成加工を施した後に、好適には１４０〜２００℃の温度で１〜１０乾熱処理を行う。本発明では、このように水蒸気処理および乾熱処理を行うことが、発泡剤を高発泡にし、微細な気泡を多数形成する観点から好ましい態様である。
【００２３】
本発明においては、本発明の効果を阻害しない範囲で、更に帯電防止剤、吸水剤、吸湿剤、撥水剤、撥油剤および防汚剤などで処理してもかまわない。
【００２４】
樹脂被膜の厚みは、重合性樹脂の付着量によってコントロールすることができる。すなわち、発泡剤、重合性単量体および重合触媒の混合液を作成する際の有効成分濃度と繊維構造物を樹脂液に含浸させてマングルで絞る際の絞り率、すなわちマングルの加圧圧力を適宜調整することにより、樹脂付着量すなわち樹脂被膜の膜厚をコントロールすることができる。樹脂被膜は、一般的には、一定圧力で絞り樹脂有効成分濃度を変更することによりコントロールするものであり、樹脂有効成分濃度を低くする、または絞り率を高くすれば被膜の厚みは薄くなる傾向にある。
【００２５】
また、発泡剤は、重合性単量体に対し、０．５〜１０％の割合で混合することが好ましく、重合性単量体の量が０．５％より少ないと、気泡が少なく保温性が十分向上しない。また、重合性単量体の量が１０％より多いと、重合し樹脂被膜を形成した場合に樹脂被膜の破裂が多く、空気層を含んだ樹脂被膜にならず、保温性が十分向上しないものである。
【００２６】
本発明は、繊維構造物が本来保有している空気層を阻害しないという目的から、樹脂被膜の厚みは１００ｎｍ以下であることが好ましい。また、発泡による樹脂の破裂を防止する観点から、２０ｎｍ以上であることが好ましい。樹脂被膜の厚みは、より好ましくは３０〜６０ｎｍである。
【００２７】
樹脂被膜内に形成された気泡の大きさは、樹脂被膜を破ることなく存在していればよい。本発明において気泡とは、樹脂被膜内に熱分解によって発泡剤が発生したガスであるＮ2、ＣＯおよびＣＯ2などでできたものであって、断面が円形や楕円形などの形状を有し、これらは単独または複数が結合した形状であっても良い。
上記の気泡を有する樹脂被膜の厚みは、繊維構造物の断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で１０００００倍に拡大し観察して測定したものである。観察方法としては、繊維構造物の単糸をＯｓＯ4染色超薄切片法により観察する。樹脂被膜の厚みは、繊維表面に観察されるＯｓＯ4濃染の層の厚みを測定し、層の中の濃染されていない部分を気泡とし大きさを測定した。  気泡を含有した樹脂被膜を単繊維表面に形成させることにより、繊維構造物が本来保有している空気層を阻害することなく、新たな空気層を付与した保温性と制電性、およびそれらの耐久性に優れた繊維構造物が得られる。
【００２８】
本発明の繊維構造物を構成する繊維としては、ポリエステル系繊維、ポリエチレン系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリアミド系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維およびポリアクリロニトリル系繊維などの合成繊維、レーヨン、アセテートなどの半合成繊維、木綿、麻、絹および羊毛などの天然繊維を使用することができ、これらを単独または２種以上混合して使用することができる。また、繊維の形態は、長繊維でも短繊維でも良く、これらを混合して使用しても良い。
【００２９】
本発明の繊維構造物としては、織物、編物および不織布などの布帛およびこれらの製品などが該当する。
【００３０】
本発明の繊維構造物は、保温性と制電性が高いということから、肌着、インナー、ブラウス、ドレスシャツ、スカート、スラックス、裏地、布団側地などの寝装具、カーテンなどのインテリア用具、手袋および帽子などの用途に好適に使用されるものである。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、実施例中の品質評価は次の方法で実施した。
【００３２】
＜保温性＞
２０℃×６５％ＲＨの環境中で、２４時間調湿した試験布帛を、ＫＥＳ型保温性試験器（カトーテック株製サーモラボII型ＫＥＸ−Ｆ７）を用い、熱板温度４０℃±０．１℃に設定されたＳｍ2（０．０１ｍ2）の熱板上に静置し、１分経過後の安定した状態で熱板から試験布帛を通して、環境中に放散する熱損失量を熱板面積（Ｓｍ2）と消費電力（Ｅｗ）とから求める。このとき、風速を約６．５ｃｍ／ｓｅｃ（微風）とした。測定回数は、Ｎ＝５で行い、平均値を測定値とした。
【００３３】
試験布帛を載せない熱板からの放熱量は、環境との温度差に比例するから人体の平均皮膚温度３３℃からして、温度差２０℃の温度での上記実験は、環境温度１３℃で安静状態の人体における保温性をシミュレートしたものである。上記実験で得られた熱損失量の値は、次式によりｃｌｏ値に換算される。
・ｃｌｏ＝（１／０．１５５）×（２０×Ｓ／Ｅ）（ｍ2ｈｒ℃／ｋＪ）
ｃｌｏ値が大きいほど、保温性が高いことを示す。
【００３４】
＜制電性＞
ＪＩＳ  Ｌ  １０９４Ｂ法（１９８０年制定、１９９７改定）（摩擦耐電圧測定法）に規定される方法で、２０℃×３０％ＲＨの雰囲気中で、対象布を木綿として摩擦帯電圧を測定し、（ｋＶ）で表示した。数値が大きいほど、制電性が悪いことを示す。
【００３５】
＜洗濯耐久性＞
自動反転渦巻き電気洗濯機に、ＪＩＳ  Ｋ  ３３７（１９７２年制定、１９９４改定）に規定される弱アルカリ性合成洗剤を０．２％の濃度になるように溶解し、浴比１：５０で、４０±２℃の温度で、強条件で２５分間試験布帛を洗濯し、次いで排水し、脱水後にオーバーフローで水洗を１０分間行なう。次いで、排水、脱水後に再度オーバーフローで試験布帛の水洗を１０分間行なう。この工程を繰り返し洗濯５回分とし、この作業を２回繰り返し、洗濯１０回とする。
【００３６】
（参考例）
１１０ｄｔｅｘ、４８フィラメントのポリエチレンテレフタレート仮撚り加工糸を、タテ糸とヨコ糸に使用して平織物を製織し、常法により９５℃の温度で精練し、１３０℃の温度で乾燥し、１８０℃の温度でヒートセットし、次いで分散染料で紺色に染色し、常法により還元洗浄し、湯洗いし、水洗いして染色織物とした（タテ糸／ヨコ糸密度は１００／８０本／２．５４ｃｍである。）。得られた平織物を、下記の実施例および比較例に記載した方法で処理し、性能を評価した結果を表１に示した。
【００３７】
＜重合性単量体Ａ＞
ポリアルキレンオキサイドセグメントが分子量１０００であるポリエチレングリコールジメタクリレート（新中村化学（株）製、“ＮＫエステル２３Ｇ”（登録商標）、有効成分１００重量％）を使用した。
【００３８】
＜発泡剤＞
ａ．炭酸水素ナトリウム
ｂ．“ユニフォームＡＺ９０”（登録商標）（アゾジカルボン酸アミド、大塚化学（株）製）
＜処理液の調整＞
［実施例１］
次の組成の処理液を調製した。
＜処理液組成＞
・重合性単量体  Ａ        ４０ｇ／L
・炭酸水素ナトリウム      ０．８ｇ／L
・過硫酸アンモニウム        ２ｇ／L
＜処理方法＞
上記の処理液に染色布を浸漬して、マングルで絞り、絞り率が１００重量％になるように調整した後、１０６℃の温度の飽和水蒸気雰囲気中で３分間の処理を行った。次いで、非イオン界面活性剤１ｇ／Ｌと炭酸ナトリウム１ｇ／Ｌを含む６０℃の温度の水溶液中で１分洗浄し、水洗し、１３０℃の温度で乾燥し、１８０℃の温度でピンテンターで５分間、乾熱処理を行い、繊維表面に約３０ｎｍの厚さに約５〜２０ｎｍの複数の楕円形気泡を有する樹脂被膜が形成された布帛（繊維構造物）を得た。得られた布帛の保温性と制電性を測定した結果を、表１に示す。
【００３９】
［実施例２］
次の組成の処理液を調製した。
＜処理液組成＞
・重合性単量体  Ａ        ４０ｇ／L
・“ユニフォームＡＺ９０”（登録商標）   ２ｇ／L
・過硫酸アンモニウム        ２ｇ／L
＜処理方法＞
上記の処理液に染色布を浸漬して、マングルで絞り、絞り率が１００重量％になるように調整した後、１０６℃の温度の飽和水蒸気雰囲気中で３分間の処理を行った。次いで、非イオン界面活性剤１ｇ／Ｌと炭酸ナトリウム１ｇ／Ｌを含む６０℃の温度の水溶液中で１分洗浄し、水洗し、１３０℃の温度で乾燥し、１８０℃の温度でピンテンターで５分間、乾熱処理を行い、繊維表面に約３０ｎｍの厚さに約５〜２０ｎｍの複数の楕円形気泡を有する樹脂被膜が形成された布帛（繊維構造物）を得たった。得られた布帛の保温性と制電性を測定した結果を、表１に示す。
【００４０】
［比較例１］
次の組成の処理液を調製した。
＜処理液組成＞
・重合性単量体  Ａ        ４０ｇ／L
・過硫酸アンモニウム        ２ｇ／L
＜処理方法＞
上記の処理液に染色布を浸漬して、マングルで絞り、絞り率が１００重量％になるように調整した後、１０６℃の温度の飽和水蒸気雰囲気中で３分間の処理を行った。次いで、非イオン界面活性剤１ｇ／Ｌと炭酸ナトリウム１ｇ／Ｌを含む６０℃の温度の水溶液中で１分洗浄し、水洗し、１３０℃の温度で乾燥し、１８０℃の温度でピンテンターで５分間、乾熱処理を行った。得られた布帛の保温性と制電性を測定した結果を、表１に示す。
【００４１】
［比較例２］
次の組成の処理液を調製した。
＜処理液組成＞
・ＫＴ７０１４（シリコーン樹脂、高松油脂（株）製、有効成分４０％）  １００ｇ／L
・炭酸水素ナトリウム                                                    ５ｇ／L
＜処理方法＞
上記の処理液に染色布を浸積して、マングルで絞り、絞り率が１００重量％になるように調整した後、ピンテンターを用い１３０℃の温度で乾燥し、１６０℃の温度で熱処理を行った。評価結果を表１に示す。
【００４２】
［比較例３］
染色後乾燥し、１６０℃の温度で乾熱セットを行った。得られた布帛の保温性と制電性を測定した結果を、表１に示す。
【００４３】
【表１】
2008240207.tif 000002
【００４４】
表１から明らかなように、比較例に比して実施例の布帛は、保温性と制電性を兼ね備え洗濯耐久性にも優れていることが判る。