(57)【要約】【課題】リラックス感、ストレス解消、快眠などの効用が得られるマイナスイオン発生物質を熱可塑性繊維内部に含有させることにより、洗濯や繰り返し使用による性能低下することなく、さらにはパッケージ崩れやガイド摩耗などによる生産性低下することなく静止状態でもマイナスイオンを発生する繊維を提供することを課題とする。【解決手段】静止状態でマイナスイオンを発生する金属酸化物を含有する熱可塑性重合体を芯成分、前記金属酸化物を含有しない熱可塑性重合体を鞘成分とし、芯成分と鞘成分の重量比が１０〜９５／９０〜５であるとともに、複合繊維中における前記金属酸化物濃度が１〜１０重量％であることを特徴とする複合繊維、および前記複合繊維を用いた布帛。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止状態でマイナスイオンを発生する金属酸化物を含有する熱可塑性重合体を芯成分、前記金属酸化物を含有しない熱可塑性重合体を鞘成分とし、芯成分と鞘成分の重量比が１０〜９５／９０〜５であるとともに、複合繊維中における前記金属酸化物濃度が１〜１０重量％であることを特徴とする複合繊維。
【請求項２】
芯成分および鞘成分を構成する熱可塑性重合体がポリアミドであることを特徴とする請求項１記載の複合繊維。
【請求項３】
請求項１または２記載の複合繊維を少なくとも一部に使用して得られることを特徴とする布帛。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンティストッキング、タイツ、インナーウェア、布団カバー、シーツ、健康用サポーター、テープなどの形で着用したり、カーテン、カーペット、マットなどの内装として装備した際に、負帯電分子、いわゆるマイナスイオン効果によりリラックス感、ストレス解消、快眠などの効用が得られる健康繊維に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球温暖化や酸性雨などの環境問題が大きく取り上げられている。その中で特に、都会における日常生活の中で排気ガスなどによる空気中のプラスイオンが増大し、マイナスイオンが少なくなり、我々の体や環境に悪影響を及ぼしていると言われている。プラスイオンがマイナスイオンに比べ増大すると、酸化腐敗、体内異常、老化が進むといわれ、いま我々の体や環境、植物、水までが弱酸性化している。そこで、不足しているマイナスイオンを作り出し、中性に還元していくのがマイナスイオン効果である。マイナスイオンは自然界で水分の多い森林や滝壺、海岸線などに多く発生し、人々の心を安らげる癒し効果を発揮している。
【０００３】
このようなマイナスイオンを放出するものとして、これまでトルマリン鉱石が見出されている。例えば特許文献１にはトルマリン微粒子を紡糸溶液に添加することにより得られるレーヨン繊維を用いた肌着が提案されている。しかしながら溶融紡糸法により得られる熱可塑性繊維では、繊維表面に露出した粒子による影響で製品パッケージ崩れやガイド摩耗などの問題が生じ、生産性が悪化してしまうという問題が発生していた。また、特許文献２ではマイナスイオン発生物質をバインダーによって繊維表面に固定した肌着が提案されているが、後加工により固定した場合、洗濯や繰り返し使用によりマイナスイオン発生物質が脱落するという問題があった。さらには特許文献３ではトルマリンパウダーを熱可塑性樹脂に添加した繊維が提案されているが、繊維全体に無機化合物を分散させた場合、繊維表面に露出した粒子により糸道ガイドの摩耗、低摩擦係数化によるパッケージ崩れなどが発生し生産性が低下するとともに、トルマリンパウダーではこすったり高温にしたり圧力を加えたりなどの衝撃を与えないとマイナスイオンが発生しないため、カーテン、カーペット、マットなどの内装用途には不向きであるという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２９２２０１号公報（［００１９］〜［００２０］段落）
【特許文献２】
特開２００２−３１７３０１号公報（［００３６］〜［００３７］段落）
【特許文献３】
特開２００２−２６６１５５号公報（［００１２］〜［００１５］段落）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、リラックス感、ストレス解消、快眠などの効用が得られるマイナスイオン発生物質を熱可塑性繊維内部に含有させることにより、洗濯や繰り返し使用による性能低下することなく、さらにはパッケージ崩れやガイド摩耗などによる生産性低下することなく静止状態でもマイナスイオンを発生する繊維を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は
（１）静止状態でマイナスイオンを発生する金属酸化物を含有する熱可塑性重合体を芯成分、前記金属酸化物を含有しない熱可塑性重合体を鞘成分とし、芯成分と鞘成分の重量比が１０〜９５／９０〜５であるとともに、複合繊維中における前記金属酸化物濃度が１〜１０重量％であることを特徴とする複合繊維。
【０００７】
（２）芯成分および鞘成分を構成する熱可塑性重合体がポリアミドであることを特徴とする前記記載の複合繊維。
【０００８】
（３）前記記載の複合繊維を少なくとも一部に使用して得られることを特徴とする布帛。
により構成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
マイナスイオンが、人を癒す効果を有することは、たとえば自然界で水分の多い森林や滝壺、海岸線などで、人が癒されることから明らかである。そこで、本発明は、かかる癒し効果を与えるマイナスイオン発生物質を繊維中に含有させ、パンティストッキング、タイツ、インナーウェア、布団カバー、シーツ、健康用サポーター、テープなどとして着用したり、カーテン、カーペット、マットなどとして室内に装備することができないか鋭意検討したものである。
【００１０】
本発明の複合繊維は芯鞘構造からなる。その芯成分は静止状態でマイナスイオンを発生する金属酸化物を含有する熱可塑性重合体からなり、鞘成分は前記金属酸化物を含有しない熱可塑性重合体よりなる。このような芯鞘構造とすることにより、繊維表面にマイナスイオン発生金属酸化物粒子が露出することなく、完全に繊維内部に閉じこめられた形態を取ることができる。繊維表面にマイナスイオン発生金属酸化物粒子が露出すると、製糸工程において糸道ガイドが擦過により摩耗して糸切れの原因となったり、繊維表面の摩擦係数が低下して巻き取り中にパッケージ崩れが発生するなどして生産性が悪くなるばかりでなく、最終製品で繰り返し洗濯をした場合に粒子が脱落して性能が落ちるなどといった問題が発生する。尚、鞘成分はマイナスイオン発生金属酸化物を含有しないとあるが、本発明の目的を達成できる範囲内において、マイナスイオン発生金属酸化物が微量の不純物として存在していることを妨げるものではない。
【００１１】
本発明の複合繊維の芯成分と鞘成分の配合比は重量比で１０〜９５／９０〜５である必要がある。芯成分が１０重量％未満であると、鞘成分の厚みが厚くなるために、マイナスイオンの放射量が不足する。また、９５重量％を超えると、鞘成分の厚みが薄くなりすぎて鞘割れが発生し、紡糸中の糸切れ、ガイド摩耗などの原因となる。好ましくは芯成分と鞘成分の重量比が２０〜８０／８０〜２０である。
【００１２】
本発明の複合繊維に含有されるマイナスイオン発生金属酸化物の濃度は１〜１０重量％である必要がある。１重量％未満であるとマイナスイオン発生金属酸化物の濃度が低すぎてマイナスイオンの放射量が不足する。また、１０重量％を超えると製造コストが高くなるとともに、濃度が高くなりすぎて紡糸糸切れ、濾過フィルター詰まりなどにより生産性が低下する。好ましくは２〜７重量％である。
また、芯成分中におけるマイナスイオン発生金属酸化物の濃度は製糸性、製造コストの観点から３〜５０重量％であることが好ましい。
【００１３】
本発明の複合繊維に含有されるマイナスイオン発生金属酸化物は静止状態においてもマイナスイオンを発生しなければならない。このような金属酸化物は、温泉地帯や火山地帯に多く分布し、シリカ、アルミナ、ジルコニア、希土類酸化物などを主成分とし、カリウム、ラジウム、ラドンなどといった微量放射線物質を含む天然鉱石が一般的に知られている。これらの天然鉱石は、放射性元素が崩壊するときに微量放射線が発生するために静止状態、すなわち空気中に長時間放置したままでもマイナスイオンを放射する。一方、トルマリンなどの電気石、炭などは、加熱したり圧力や摩擦を与えると電荷が発生し、マイナスイオンを放出するものの静止状態ではマイナスイオンを放射しないため本発明には適さない。これらのマイナスイオン発生金属酸化物は紡糸中における糸切れ、フィルター詰まりを防止する観点から平均粒径０．１〜５μｍ程度に粉砕して用いるのが好ましい。
【００１４】
本発明の複合繊維を構成する熱可塑性重合体はポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレンなどであり、一般的に知られているものでよい。ただし、芯部と鞘部の剥離を防止する観点から芯成分と鞘成分は同種の熱可塑性重合体であることが好ましく、マイナスイオン発生金属酸化物粒子との相溶性あるいは後工程での染色のしやすさなどからポリアミドであることがさらに好ましい。ポリアミドはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン６１０、それらの共重合ナイロンなどが好ましく用いられるが、繊維形成性、製造コスト、汎用性の観点からナイロン６およびナイロン６６が特に好ましい。
【００１５】
マイナスイオン発生金属酸化物を芯成分に含有せしめる方法としては、芯成分を構成する熱可塑性重合体へマイナスイオン発生金属酸化物をブレンドし溶融する方法、熱可塑性重合体とマイナスイオン発生金属酸化物をあらかじめ混練してマスタペレットとする方法、溶融状態の熱可塑性重合体へマイナスイオン発生金属酸化物を添加し混練する方法、熱可塑性重合体の重合前あるいは重合中の段階で原料あるいは反応系へマイナスイオン発生金属酸化物を添加する方法などが挙げられるが、両者が均一に混ざればいかなる方法でも良い。
【００１６】
本発明の複合繊維には、必要に応じて公知の艶消し剤、耐光剤、帯電防止剤等を含ませることができる。
【００１７】
本発明の複合繊維を構成するフィラメントの単繊維断面形状は、芯鞘構造であり、芯部が鞘部によって完全に覆われている必要があるが、鞘部の外形は円形、扁平、３〜８葉の異形、その他公知のいずれのものでもよい。
【００１８】
次に、本発明の複合繊維の製造方法について説明する。本発明の複合繊維は、芯成分および鞘成分をそれぞれ別個に溶融した後に同一の紡糸口金に導いて芯鞘構造となるように複合し、吐出させることにより得られる。吐出されたフィラメントは、冷却、給油後に一旦未延伸糸として巻き取った後、未延伸糸を延伸する方法でもよいし、一旦巻き取ることなく直接紡糸延伸法で製造してもよい。直接紡糸延伸法で製造する際、吐出されたフィラメントを冷却風で冷却した後、給油装置にて給油をおこない、流体交絡装置にフィラメント糸条を通して交絡を生じさせる。しかる後にローラー間で１．２〜４．０倍の延伸を行い３０００ｍ／分以上の速度で巻取る。また、冷却、給油後、３０００ｍ／分以上の速度で紡糸引取りし、一旦巻き取ることなく実質延伸しないで３０００ｍ／分以上の速度で紡糸引取る高速法によって、ＰＯＹを製糸し、その後、必要に応じて仮撚加工など高次加工を施してもよい。
【００１９】
本発明の複合繊維よりなる布帛は公知の製法で製造され、形態は織物、あるいは丸編み、タテ編みなどのニット等いかなるものでもよい。また、布帛を形成する際には複合繊維のみを用いて布帛としてもよいし、該複合繊維を少なくとも一部に、つまり、布帛が複数種の繊維よりなる場合、布帛を構成する複数の繊維の中の１つとして用いても良い。すなわちストレッチ性を持たせるためにポリウレタン等の弾性繊維と混合して形成しても良いし、さらには他の合成繊維あるいは綿などの天然繊維と混合することも可能である。このようにして得られた布帛を加工、縫製し、パンティストッキング、タイツ、インナーウェア、布団カバー、シーツ、健康用サポーター、テープなどの形に仕立てて着用したり、カーテン、カーペット、マットなどの内装として装備することにより、マイナスイオン効果によるリラックス感、ストレス解消、快眠などの効用が得られる。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。評価方法は、以下の通りである。
【００２１】
Ａ．マイナスイオン発生量
装置：（株）エコホリスティック製マイナスイオン測定器ＥＢ−１２Ａ
測定条件：室温２０±２℃、  湿度６５±１０％ＲＨ
測定方法：測定器を布帛に押し当てて１０秒間静止後にイオン発生量（ヶ／ｃｃ）をカウントする。測定を１０回おこない平均値を算出してマイナスイオン発生量とする。１００ヶ／ｃｃ以上で充分なマイナスイオン量と判定する。また、ＪＩＳ  Ｌ０８４４Ａ−２法に定められた洗濯を１０回おこなった後のマイナスイオン発生量を測定し、洗濯によるイオン放射性能の変化を測定した。
【００２２】
Ｂ．紡糸糸切れ
２６０℃で溶融し、口金から吐出させ、巻取速度４０００ｍ／分で高速直接延伸法により、７８デシテックス２４フィラメントの繊維を得るときの、１ｔ当たりの製糸糸切れについて、次の基準をもって製糸性を示した。
◎：糸切れ１回未満、○：糸切れ１以上２回未満、△：糸切れ２以上４回未満、×：糸切れ４回以上。
【００２３】
Ｃ．パッケージ崩れ
７８デシテックス２４フィラメントの繊維を得るときの巻き上がった繊維パッケージの崩れについてパッケージ外観の目視判定をおこなう。
○：崩れがなく良好な外観を有する  ×：崩れにより繊維が解舒できない。
【００２４】
（実施例１）
マイナスイオン発生金属酸化物としてジルコニア４５〜４９％、シリカ２５〜２９％を主成分とし、天然放射性希土類鉱物を含有する（株）エコホリスティック製マイナスイオンセラミック「ＭＰ−０２」を用いた。ＭＰ−０２を粉砕して平均粒径３μｍの粉末状とし、つづいてこの粉末と相対粘度ηｒが２．６２のナイロン６とを２０／８０の重量比で２３０℃にて溶融混練してマスタペレットとした。マスタペレットおよび相対粘度ηｒが２．６２のナイロン６を２６０℃でそれぞれ別個に溶融した後、お互いの重量比が２５／７５となるように計量して紡糸口金に導き、マスタペレットが芯部、ナイロン６が鞘部となるように複合した後、２４ヶの丸孔より溶融吐出した（紡糸温度２６０℃）。つづいて糸条を冷却風で冷却し、給油、交絡をおこなった後、非加熱ローラーで引き取り、１７０℃の加熱ローラーとの間で１．５倍に延伸して巻き取り速度４０００ｍ／分で巻き取りをおこない、７８デシテックス２４フィラメントの複合繊維を得た。上記複合繊維をタテ糸およびヨコ糸に用いてタテ密度１２０本／インチ、ヨコ密度９０本／インチのタフタ織物を製織した。タフタ織物のマイナスイオン発生量および複合繊維の紡糸工程における紡糸糸切れ、パッケージ崩れを表１に示した。
【００２５】
（実施例２）
芯成分に用いるマスタペレット中の天然鉱石混合物の濃度を５０重量％とし、芯／鞘重量比率を１０／９０とする以外は実施例１と同様にして複合繊維およびタフタ織物を得た。結果を表１に併せて示した。
【００２６】
（実施例３）
芯成分に用いるマスタペレット中の天然鉱石混合物の濃度を１０重量％とし、芯／鞘重量比率を９５／５とする以外は実施例１と同様にして複合繊維およびタフタ織物を得た。結果を表１に併せて示した。
【００２７】
（実施例４）
芯成分に用いるマスタペレット中の天然鉱石混合物の濃度を６重量％とし、芯／鞘重量比率を２５／７５とする以外は実施例１と同様にして複合繊維およびタフタ織物を得た。結果を表１に併せて示した。
【００２８】
（実施例５）
実施例１で用いた天然鉱石混合物の粉末を固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレートに２０／８０の重量比で２８０℃にて溶融混練してマスタペレットとした。マスタペレットおよび固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレートを２９０℃でそれぞれ別個に溶融した後、お互いの重量比が２５／７５となるように計量して紡糸口金に導き、マスタペレットが芯部、ポリエチレンテレフタレートが鞘部となるように複合した後、２４ヶの丸孔より溶融吐出した（紡糸温度２９０℃）。つづいて糸条を冷却風で冷却し、給油したあと１０００ｍ／分で未延伸糸を巻き取った。ついで得られた未延伸糸を延伸機に供給し、延伸倍率３．０倍、熱板温度１７０℃にて延伸し７８デシテックス２４フィラメントの複合繊維を得た。上記複合繊維をタテ糸およびヨコ糸に用いて実施例１と同様にタフタ織物を製織した。結果を表１に併せて示した。
【００２９】
（比較例１）
芯成分に用いるマスタペレット中の天然鉱石混合物の濃度を５０重量％とし、芯／鞘重量比率を５／９５とする以外は実施例１と同様にして複合繊維およびタフタ織物を得た。結果を表１に併せて示した。
【００３０】
（比較例２）
芯成分に用いるマスタペレット中の天然鉱石混合物の濃度を６重量％とし、芯／鞘重量比率を９８／２とする以外は実施例１と同様にして複合繊維およびタフタ織物を得た。結果を表１に併せて示した。
【００３１】
（比較例３）
芯成分に用いるマスタペレット中の天然鉱石混合物の濃度を３重量％とし、芯／鞘重量比率を２５／７５とする以外は実施例１と同様にして複合繊維およびタフタ織物を得た。結果を表１に併せて示した。
【００３２】
（比較例４）
芯成分に用いるマスタペレット中の天然鉱石混合物の濃度を５０重量％とし、芯／鞘重量比率を２５／７５とする以外は実施例１と同様にして複合繊維およびタフタ織物を得た。結果を表１に併せて示した。
【００３３】
（比較例５）
相対粘度ηｒが２．６２のナイロン６を２６０℃で２４ヶの丸孔より溶融吐出し、つづいて糸条を冷却風で冷却し、給油、交絡をおこなった後、非加熱ローラーで引き取り、１７０℃の加熱ローラーとの間で１．８倍に延伸して巻き取り速度４０００ｍ／分で巻き取りをおこない、７８デシテックス２４フィラメントのナイロン６繊維を得た。つづいて上記複合繊維をタテ糸およびヨコ糸に用いてタテ密度１２０本／インチ、ヨコ密度９０本／インチのタフタ織物を製織した後、実施例１で用いた天然鉱石混合物粉末３０ｇ／リットルとシリコーン樹脂２０ｇ／リットルとで調整した水分散処理液にタフタ織物を浸積処理をおこなった。タフタ織物を乾燥させた後、マイナスイオン発生量を測定した結果を表１に示した。
【００３４】
（比較例６）
実施例１で用いたＭＰ−０２粉末のかわりに、平均粒径３．５μｍのトルマリンパウダーを用いる以外は実施例１と同様にして複合繊維およびタフタ織物を得た。結果を表１に併せて示した。
【００３５】
【表１】
2004225206.tif 000002
【００３６】
表１の結果から明らかなように、本発明の複合繊維およびそれよりなる布帛は静止状態においても充分なマイナスイオンを発生し、洗濯による性能の劣化がないためにリラックス感、ストレス解消、快眠などに対して顕著な効果を奏することが判る。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、リラックス感、ストレス解消、快眠などの効用が得られるマイナスイオン発生物質を熱可塑性繊維内部に含有させることにより、洗濯や繰り返し使用による性能低下することなく、さらにはパッケージ崩れやガイド摩耗などによる生産性低下することなく静止状態でもマイナスイオンを発生する繊維を提供することができる。