(57)【要約】【課題】吸湿性、伸縮性及び保温性に優れ、更には快適性をも有する産業資材を提供すること。【解決手段】非弾性繊維と２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率が０．５％以上、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率が１．５％以上であり、吸湿及び／又は吸水時の最大温度上昇が１℃以上である弾性繊維からなり、吸湿及び／又は吸水時の最大温度上昇が１℃以上であることを特徴とする不織布、シート部材、ケース部材、包装材、保温用部材などの産業資材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
非弾性繊維と弾性繊維からなり、吸湿及び／又は吸水時の最大温度上昇が１℃以上であることを特徴とする産業資材。
【請求項２】
弾性繊維が２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率が０．５％以上、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率が１．５％以上であることを特徴とする請求項１記載の産業資材。
【請求項３】
弾性繊維の吸湿及び／又は吸水時の最大温度上昇が１℃以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の産業資材。
【請求項４】
弾性繊維がアクリロニトリルを５０重量％以上含むアクリロニトリル系重合体にヒドラジン、ジビニルベンゼン又はトリアリルイソシアヌレート処理により架橋構造を導入し、残存しているニトリル基を加水分解により塩型カルボキシル基に化学変換せしめたものであって、塩型カルボキシル基を１．０ｍｍｏｌ／ｇ以上有する微粒子を０．２〜５０重量％含有することを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の産業資材。
【請求項５】
産業資材が不織布であることを特徴とする請求項１から４のいずれか記載の産業資材。
【請求項６】
産業資材がシート部材またはケース部材であることを特徴とする請求項１から４のいずれか記載の産業資材。
【請求項７】
産業資材が包装材または保温用部材であることを特徴とする請求項１から４のいずれか記載の産業資材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸湿性、伸縮性及び保温性に優れる産業資材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の保温性を重視した産業資材として、ストレッチ性が必要とされる、あるいは好ましいとされる用途にはポリウレタン弾性繊維を用いたものがある。例えば、ポリオールと鎖伸長剤と有機ジイソシアネートの反応により得られた熱可塑性ポリウレタン弾性体を溶融紡糸後高温気体流を噴射し、細化して得られた実質的に連続したフィラメントをシート状に積層した後、積層されたフィラメントの接触点で該フィラメント自体を自己の有する熱により融着接合せしめた不織布が提案されている（特許文献１参照）。この伸縮性を有する不織布は各種衣料の素材や使い捨てオムツ等の資材として幅広く使用されている。しかし近年は生活様式の多様化、多機能性への要求が高まりがあり、その中の一つとして吸湿性不織布が知られている（例えば、特許文献２参照。）。高吸水短繊維を相互にゴムにより接着、あるいはウレタン繊維からなる不織布を芯地とし高吸水繊維をニードルパンチで積層している不織布が開示されている。しかしこの不織布は保温性に劣り、短繊維から成るため伸度が十分でなかったり、積層したものは目付けが大きいものになってしまうため使用できる用途が限られてしまうといった問題があった。
【０００３】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２７６６４７４号公報（特許請求の範囲など）
【０００５】
【特許文献２】
特開平６−２０７３６４号公報（請求項１など）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は吸湿性、伸縮性及び保温性に優れた産業資材を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、以下の構成よりなる。
１．非弾性繊維と弾性繊維からなり、吸湿及び／又は吸水時の最大温度上昇が１℃以上であることを特徴とする産業資材。
２．弾性繊維が２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率が０．５％以上、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率が１．５％以上であることを特徴とする上記第１記載の産業資材。
３．弾性繊維の吸湿及び／又は吸水時の最大温度上昇が１℃以上であることを特徴とする上記第１又は第２記載の産業資材。
４．弾性繊維がアクリロニトリルを５０重量％以上含むアクリロニトリル系重合体にヒドラジン、ジビニルベンゼン又はトリアリルイソシアヌレート処理により架橋構造を導入し、残存しているニトリル基を加水分解により塩型カルボキシル基に化学変換せしめたものであって、塩型カルボキシル基を１．０ｍｍｏｌ／ｇ以上有する微粒子を０．２〜５０重量％含有することを特徴とする上記第１から第３のいずれか記載の産業資材。
５．産業資材が不織布であることを特徴とする上記第１から第４のいずれか記載の産業資材。
６．産業資材がシート部材またはケース部材であることを特徴とする上記第１から第４のいずれか記載の産業資材。
７．産業資材が包装材または保温用部材であることを特徴とする上記第１から第４のいずれか記載の産業資材。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明者らは発熱性を有する弾性繊維を産業資材の少なくとも一部に用いることにより、吸湿性、伸縮性、保温性に優れた産業資材を発明するに至った。すなわち産業資材を構成する弾性繊維は吸湿するときに発熱する機能を有しているため、特にその他の機能性繊維と組み合せて使用しなくてもその効果を発揮し、更には高い快適性をも得ることができることができる。
【０００９】
産業資材を構成する弾性繊維は吸湿及び／又は吸水時の最大温度上昇が１℃以上であることが好ましい。さらに好ましくは２℃以上である。係る特性を有する弾性繊維は高い保温性を布帛に付与することができるからである。しかし２０℃以上発熱すると皮膚接触時に不快に感じやすくなるため好ましくない。
【００１０】
更に産業資材を構成する弾性繊維は、上記の発熱性を有しかつ２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率が０．５％以上、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率が１．５％以上であってもよい。ただ２０℃×６５％ＲＨ及び２０℃×９５％ＲＨにおいて４０％を超えると生地が重たくなってしまうため好ましくない。係る特徴を有する弾性繊維は、一定の保温性に加えて汗を効果的に吸収するため、体が温まり汗をかいても不快感を覚えることがなく、暖かく且つ蒸れないという高度な快適性を付与するものである。更に発汗後に汗が冷却されたときの冷え感を解消することもできる。
【００１１】
布帛特性としては吸湿時の布帛表面温度が１℃以上上昇することが好ましい。１℃以上上昇することで温度上昇効果を感じやすくなる。より好ましくは２℃以上であり、さらに好ましくは３℃以上である。しかし２０℃以上発熱すると皮膚接触時に不快に感じやすくなるため好ましくない。
【００１２】
産業資材を構成する弾性繊維は、アクリロニトリルを５０重量％以上含むアクリロニトリル系重合体にヒドラジン、ジビニルベンゼン又はトリアリルイソシアヌレート処理により架橋構造を導入し、残存しているニトリル基を加水分解により塩型カルボキシル基に化学変換せしめたものであって、塩型カルボキシル基を１．０ｍｍｏｌ／ｇ以上有する有機微粒子を含む弾性繊維であってもよい。係る有機微粒子を含む弾性繊維は良好な発熱性及び吸湿性を両立させるからである。該有機微粒子は、エステルやナイロンの非弾性繊維に添加した場合に比して、ポリウレタン弾性繊維に付与した場合に顕著な発熱、吸湿性を示し、一方でポリウレタン弾性繊維の強伸度等の物性低下がごくわずかである。理由はわからないが、繊維表面にブリードアウトし易いためであると推測される。
【００１３】
更に該有機微粒子は優れた抗菌性、消臭性をも示し、特に下着用ウエストバンド等、人体に接する部分に使用される場合には本発明の産業資材に付加的な価値を供するものである。
【００１４】
本発明の産業資材を構成する弾性繊維に添加することができる該有機微粒子として、ポリアクリル酸系ポリマー微粒子、ポリビニール系ポリマー微粒子、ポリアミド系ポリマー微粒子、ポリウレタン系ポリマー微粒子を使用することができ、また物性低下を防ぎ、紡糸操業性及び後加工通過性を良好とするために粒径が粒径が２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下、更に好ましくは５μｍ以下であって、その含有量は繊維に対して０．２〜５０重量％含有することが好ましい。この範囲より含有量が低ければ十分な効果が得られず、高ければ弾性繊維製造時の糸切れを誘発する等の不具合が生じるからである。これらの有機微粒子は無機微粒子に比べ比重が弾性繊維を構成するポリマーに近いため操業性への影響は少ない。
【００１５】
本発明で言う産業資材とは、農業用資材、土木用資材、建築用資材、水産・海洋資材を意味する。
【００１６】
本発明の産業資材がシート部材、ケース部材、包装材、保温用部材であることが好ましい。これらの用途は保温性に優れた本発明の産業資材を使用するのに適している。例えば農業用資材として野菜や果物を包装するネットあるいは包装材として栽培中に使用すると、作物が冷害に侵されにくくなったり、包装材として用いた場合などは結露を防ぐ効果もある。
【００１７】
本発明の産業資材を構成する弾性繊維とは、社会通念上ゴム弾性挙動を示すと認められる繊維をいい、例えば少なくとも５０％以上伸張することができ、かつ２０％以上の回復率を有する繊維などが挙げられる。
【００１８】
本発明の産業資材を構成する弾性繊維はポリウレタン弾性繊維であってもよい。該弾性繊維は特に優れた伸縮性を示し、更には本発明で用いることができる・発熱吸湿性有機微粒子の効果が顕著にあらわれるからである。
【００１９】
本発明の産業資材を構成する弾性繊維に用いることができるポリウレタン重合体は、ポリオールと過剰モルのジイソシアネート化合物からなる両末端がイソシアネート基である中間重合体を、Ｎ，Ｎ‘−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドなどの不活性な有機溶剤に溶解し、ジアミン化合物を反応させて得るものであってもよい。
【００２０】
上記ポリオールとしては特に制限はないが、例えばポリマージオールなどが挙げられる。具体的には、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシペンタメチレングリコールおよびポリオキシプロピレンテトラメチレングリコールなどのポリエーテルジオール、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、イタコン酸、アゼライン酸およびマロン酸などの二塩基酸の一種または二種以上とエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ヘキサメチレングリコールおよびジエチレングリコールなどのグリコール一種または二種以上とから得られるポリエステルジオール、ポリ−ε−カプロラクトンおよびポリバレロラクトンなどのポリラクトンジオール、ポリエステルアミドジオール、ポリエーテルエステルジオール、ポリカーボネートジオールなどから選択することができる。
【００２１】
ジイソシアネート化合物としては、脂肪族、脂環族および芳香族のジイソシアネート化合物であれば特に制限されない。例えば、メチレン−ビス（４−フェニルイソシアネート）、メチレン−ビス（３−メチル−４−フェニルイソシアネート）、１，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、ｍ−およびｐ−フェニレンジイソシアネート、ｍ−およびｐ−キシリレンジイソシアネート、メチレン−ビス（４−シクロヘキシルイソシアネート）、１，３−および１，４−シクロヘキシレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどが挙げられる。
鎖延長剤としてのジアミン化合物は特に制限されるものではないが、例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，２−シクロヘキサンジアミン、１，３−シクロヘキサンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミンおよびヒドラジンなどが挙げられる。
【００２２】
本発明の産業資材を構成する素材として、弾性繊維以外の繊維を組み合せても構わなず、熱可塑性合成繊維、天然繊維、再生繊維の何れであってもよいが、熱可塑性合成繊維にあってはポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維など、天然繊維においては綿、羊毛、再生繊維にあってはレーヨン繊維、アセテート繊維、ポリノジック繊維を採用することが望ましい。それらの繊維は遠赤外線放射性の微粒子を含有するものや、後加工で付着させたものであっても構わない。さらには吸湿発熱性繊維を一部に使用することも好ましく採用できる。
【００２３】
不織布を作成する場合はポリウレタン弾性体フィラメントが実質的に糸条の全長に亘って接合することなく開繊して積層されたものであり、このモノフィラメントの直径は通常平均３０ミクロン以下、好ましくは平均２５ミクロン以下、特に好ましいのは２０ミクロン以下である。また製造法はスパンボンド法、メルトブロー法、フラッシュ紡糸法などの種々の方法により製造することが可能である。
【００２４】
染色加工を施す場合については、生機、リラックス・精練、プレセット、染色、乾燥、風合処理、仕上げセットの一般的な加工工程の採用が可能である。
【００２５】
【実施例】
以下実施例により本発明を具体的に説明する。尚、測定方法、評価方法などは以下の通りである。
（Ａ）発熱性
弾性繊維を１０ｇ採取したサンプルを７０℃×２時間乾燥後、シリカゲル入りデシケータ（デシケータ内は約５％ＲＨ）に入れ、３２℃で２４時間放置した。その後サンプルで温度センサー（例えば安立計器（株）製；５４０Ｋ  ＭＤ−５型）を覆うようにセットし、３２℃７０％ＲＨの環境下（例えば硫酸カリウム飽和水溶液デシケータ）での吸湿発熱性を温度記録計（例えば安立計器（株）製；ＤＡＴＡ  ＣＯＬＬＥＣＴＯＲ  ＡＭ−７０５２型）で計測した。
（Ｂ）吸湿率
ポリウレタン系弾性繊維５ｇを石油エーテル１００ｍｌで洗浄した後、絶乾状態での重量Ｗ１（ｇ）を測定する。２０℃×６５％ＲＨの雰囲気下で２４時間放置した後の重量Ｗ２（ｇ）を測定し下記式（１）によって、２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率を求める。
（１）２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率（％）＝｛（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ１｝×１００
更に、２０℃×９５％ＲＨの雰囲気下で２４時間放置した後の重量Ｗ３（ｇ）を測定し、下記式（２）によって、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率を求める。
（２）２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率（％）＝｛（Ｗ３−Ｗ１）／Ｗ１｝×１００
（Ｃ）膨潤度
高吸放湿性有機微粒子の膨潤度は下記式（３）によって求める。
（３）膨潤度（％）＝〔｛水中での完全膨潤時体積（ｃｍ３）−絶乾時体積（ｃｍ３）｝／絶乾時体積（ｃｍ３）〕×１００
（Ｄ）布帛の発熱温度
布帛を７０℃で２時間乾燥後シリカゲルを入れたデシケーター中で８時間以上調温後、３２℃、７０％ＲＨに調整された雰囲気中で、サーモグラフィーで編地表面を５分間連続して表面温度を測定し、最大となる温度を計測し、３２℃との差異を上昇温度とした。
（実施例１）
分子量１８００のポリオキシテトラメチレングリコール２００部とメチレン−ビス（４−フェニルイソシアネート）４５部を８０℃で３時間反応させ、両末端イソシアネート基の中間重合体を得た。中間重合体を４０℃まで冷却した後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド３７５部を加え１０℃まで冷却した。エチレンジアミン４．０部、ジエチルアミン０．４部をＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１４７．６部に溶解したジエチルアミン溶液を用意し、高速攪拌されている中間重合体溶液へジエチルアミン溶液を一気に添加し、溶液濃度３２．２重量％、粘度２５００ポイズ（３０℃）のポリウレタン重合体溶液を得た。
【００２６】
こうして得たポリウレタン重合体溶液に、ｎ−ブチルアミン／Ｎ，Ｎ−ジメチルヒドラジン末端封鎖ポリマー４％、ベンゾトリアゾール系化合物、ヒンダードフェノール系化合物を添加混合する。
【００２７】
引続き、アクリロニトリル４５０部、アクリル酸メチル４０部、ｐ−スチレンスルホン酸ソーダ１６部及び水１１８部からなる原料微粒子水分散体をヒドラジン架橋し、ＮａＯＨにて加水分解処理した、平均粒径０．５μｍ（光散乱光度計で測定）、膨潤度８０％の高吸放湿性有機微粒子（塩型カルボキシル基５．４ｍｍｏｌ／ｇ）を５重量％前記ポリウレタン重合体溶液に添加混合し紡糸原液とした。
【００２８】
紡糸原液を脱法後、孔径０．５ｍｍの口金から吐出し、２３５℃の加熱空気を流した紡糸筒内押し出し、油剤を５％ＯＷＦ付与して速度５５０ｍ／分で巻き取った。得られた糸条を４０℃で７２時間加熱処理し、後加工に供する２２ｄｔｅｘ、２フィラメントのポリウレタン弾性繊維を得た。得られたポリウレタン弾性繊維の最大発熱量は３℃であり、２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率は２．０％、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率は４．４％、であった。
【００２９】
得られた弾性繊維を解除しながらニューマーで吸引し、３０メッシュの金網からなるコンベア上へランダムに吹き付け捕集し、ステッチボンド法にて各繊維を絡合させ不織布とした。不織布の温度上昇値は５．３℃であった。
【００３０】
得られた不織布を梱包材の側材として使用したところ、結露しにくいものであった。
（比較例１）
発熱吸湿性有機微粒子の添加量を０．１％とする以外は、実施例１と同様の方法でストラップテープを得た。得られたポリウレタン弾性繊維の最大発熱量は０．６℃であり、２０℃×６５％ＲＨにおける吸湿率は１．５％、２０℃×９５％ＲＨにおける吸湿率は１．８％であった。不織布の温度上昇値は０．５℃であった。
梱包材としては従来品と同様、結露しやすいものであった。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、吸湿性、伸縮性及び保温性に優れ、更には快適性をも有する産業資材を提供することを可能とした。