(57)【要約】【課題】涼感作用のある糖アルコールを耐久性良く付着させた繊維構造物を提供すること。【解決手段】繊維表面に、無機粒子と糖アルコールとを含有する、ポリアルキレンオキサイドセグメントを主体とする主鎖の両末端または一方の末端あるいは該主鎖の側鎖として少なくとも２個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被膜が形成されており、該被膜の厚みが５〜４０ｎｍであって、該重合性単量体／無機粒子の重量混合比が１／０．４〜１．０、かつ、該重合性単量体／該糖アルコールの重量混合比が１／０．０１〜０．１、さらに、該無機粒子は、粒子径５〜４００ｎｍの粒子径を有する繊維構造物である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維表面に、無機粒子と糖アルコールとを含有する、ポリアルキレンオキサイドセグメントを主体とする主鎖の両末端または一方の末端あるいは該主鎖の側鎖として少なくとも２個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被膜が形成されており、該被膜の厚みが５〜４０ｎｍであって、該重合性単量体／無機粒子の重量混合比が１／０．４〜１．０、かつ、該重合性単量体／該糖アルコールの重量混合比が１／０．０１〜０．１、さらに、該無機粒子は、粒子径５〜４００ｎｍの粒子径を有するものであることを特徴とする繊維構造物。
【請求項２】
前記無機粒子が、酸化ケイ素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】
前記糖アルコールが、キシリトール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】
下記測定法により測定したときの吸水性（吸水速度）が５秒以下であることを特徴とする請求項１、２または３記載の繊維構造物。
吸水性（吸水速度）の測定方法：
タテ１５ｃｍ×ヨコ１５ｃｍの繊維布帛を直径１０ｃｍ以上の刺繍枠に固定して水平に置き、上部５ｃｍの所から蒸留水を一滴、注射針を用いて滴下し、滴下直後から水滴が布帛に完全に吸収されるまでの時間を測定する。測定は３回行い、３回の測定時間の平均−値を吸水性（吸水速度）とする。
【請求項５】
該繊維構造物が、スポーツウェア、トレーニングウェア、ブラウス、ドレスシャツ、スカート、スラックス、手袋、帽子、裏地、肌着または靴下である請求項１〜４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、涼感作用のある糖アルコールを耐久性良く付着させた繊維構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
糖アルコールの持つ清涼効果（水和時に吸熱反応により周囲から熱を奪う作用）は広く知られ、例えば食品用途ではガムなどに使用され、咀嚼時の唾液の介在により涼感が得られる（例えば特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、水溶性である糖アルコールを繊維に加工する場合、洗濯に使用する水によって流出してしまうという問題があり、洗濯後も効果を持続させる洗濯耐久性を付与することが課題となっている。
【０００４】
糖アルコールの繊維への加工に関して、糖アルコールが架橋基を介して架橋重合した樹脂を繊維に加工する技術が知られているが（特許文献２、３）、糖アルコールを予め樹脂と架橋しておくと糖アルコール中のＯＨ基が減少して水和作用が小さくなり、十分な涼感が得られない。
【０００５】
また、ポリアルキレングリコールを主鎖に持つビニル化合物の重合体で繊維表面を被覆する方法も知られており（特許文献４、特許文献５）、無機粒子と重合体とを洗濯耐久性よく保持することは知られているが、糖アルコールといった有機物の保持については開示がない。
【特許文献１】特表２００４−５０８８０９号公報
【特許文献２】特開２００３−２０５６８号公報
【特許文献３】特開２００４−９１９４９号公報
【特許文献４】特公昭５１−２５５９号公報
【特許文献５】特公昭６３−２９０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来技術に鑑み、涼感作用のある糖アルコールを耐久性よく付着させ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】
【０００７】
本発明は、前記した課題、すなわち、水溶性の糖アルコールの洗濯耐久性向上について鋭意検討した結果、糖アルコールを無機粒子と共に重合性単量体を重合せしめてなる被膜によって保持させることにより、かかる課題を一挙に解決することを究明したものである。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、次のような構成を有する。
【０００９】
すなわち、本発明の繊維構造物は、繊維表面に、無機粒子と糖アルコールとを含有する、ポリアルキレンオキサイドセグメントを主体とする主鎖の両末端または一方の末端あるいは該主鎖の側鎖として少なくとも２個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被膜が形成されており、該被膜の厚みが５〜４０ｎｍであって、該重合性単量体／無機粒子の重量混合比が１／０．４〜１．０、かつ、該重合性単量体／該糖アルコールの重量混合比が１／０．０１〜０．１、さらに、該無機粒子は、粒子径５〜４００ｎｍの粒子径を有するものであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、涼感作用のある糖アルコールを耐久性よく付着させ、洗濯後も涼感が持続する繊維布帛を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の繊維構造物は、まず、該繊維構造物を構成する各繊維の表面に、ポリアルキレンオキサイドセグメントを主体とする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個のアクリルおよび／またはメタクリル基を有する単量体を重合せしめてなる被膜が形成されてなるものであり、かつ、該被膜の厚さは５〜４０ｎｍ、特に好ましくは１０〜３０ｎｍである被膜が形成されてなるものである。
【００１２】
該被膜厚さが５ｎｍよりも小さいと該被膜自体が洗濯等により剥離しやすくなり、また、４０ｎｍより大きいと風合いが硬化しゴワツキ感が大きくなるので、いずれも本発明の効果を良好に発揮してかつ良好な風合いなどをも兼備した繊維構造物を得ることは難しい。
【００１３】
さらに本発明において、該被膜は、糖アルコールと５〜４００ｎｍという特定の粒子径を持つ無機粒子を含有していることが重要であり、特に、前述した特定単量体に糖アルコールと無機粒子を混合して繊維表面で重合させて被膜を形成することにより、該繊維構造物に対して優れた涼感と洗濯耐久性を付与することができるのである。
【００１４】
本発明においては、粒子径５〜４００ｎｍの無機粒子が用いられるが、ここでいう粒子径とは、粘度分布計による平均粒子径を意味する。粘度計としては、島津製作所製レーザー回折式粘度分布計ＳＡＬＤ−２０００Ｊを用いた。
【００１５】
本発明において、ポリアルキレンオキサイドセグメントを主体とする主鎖の両末端または一方の末端あるいは該主鎖の側鎖として少なくとも２個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、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等を、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】
かかる単量体を重合するために重合開始剤を使用することができ、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、硫酸アンモニウム等、一般的なビニル重合開始剤を使用することができる。かかる重合開始剤を用いて、８０〜１６０℃の飽和水蒸気または過飽和水蒸気雰囲気中で０．５〜１０分間の処理をすることにより、繊維表面に連続または非連続的被膜を形成させることができる。かかる被膜の厚みは樹脂付着量によってコントロールすることができる。
【００１７】
すなわち、重合性単量体および重合触媒の混合液を作成する際の樹脂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、つまり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つまり被膜の膜厚をコントロールすることができる。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。
【００１８】
本発明において繊維表面上の前述した被膜は、１本の繊維の表面に連続または非連続に被膜を形成することによって、洗濯によっても脱落しにくいものであり、また、被膜の化学成分により吸水性が得られる。そして、良好な吸水性を持つと吸汗性が良くなり、また汗中の水分は糖アルコールの水和作用に利用される。また被膜の形成時には、糖アルコールと無機粒子の両者を加えることが洗濯耐久性を得るために重要である。糖アルコールにより涼感が得られ、無機粒子により被膜表面に形成されるドライタッチにより、汗をかいて暑いときにも快適に過ごせるのである。
【００１９】
本発明に用いられ得る無機粒子としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、カオリナイト、タルク、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、酸化マグネシウム等であり、これらを単独あるいは２種以上を混合して使用することができる。中でも酸化ケイ素が粒子径の揃ったものを得やすく、好ましい。ケイ素の重合反応によって反応媒体にシリカの核粒子が生成し、その粒子成長をコントロールすることによって、特定の粒子径を形成したものが得られるのである。
【００２０】
該粒子の粒子径としては５〜４００ｎｍであり、好ましくは１０〜２００ｎｍのものを使用する。５ｎｍより小さいと微細な凹凸を形成しにくく、４００ｎｍを越えると重合体の被膜形成が不十分となる場合があるため、無機粒子としては粒径が５〜４００ｎｍの範囲内とする必要があるが、該粒径範囲外の粒径のものが上記凹凸形成に影響のない程度、例えば０％を超え、１０％程度まで含まれることはさしつかえない。該粒子範囲の無機粒子は、市販されている特定の粒子範囲の無機粒子を使用することもできるが、好ましくは分散液の状態で使用するのが好ましい。
【００２１】
本発明において、糖アルコールは、水和時に吸熱反応をするものであればいかなるものでも用いられ得るが、好ましくは、キシリトール、ソルビトール、グリセロール、エリスリトール、マルチトール、マンニトール、ジペンタエリスリトールなどがよく、中でも、キシリトールが特に好ましく用いられる。
【００２２】
本発明に用いられる糖アルコールとしては、糖アルコールの水溶液を用いることができ、必要に応じて他の有機成分、例えばエリスリトールといった糖類、スクワランやグリセリンといった油分、なども加えることができる。
【００２３】
本発明の重合性単量体と糖アルコールと無機粒子の３者の重量混合比は、単量体／無機粒子＝１．０／０．４〜１．０、単量体／糖アルコール＝１．０／０．０１〜０．１であることが必要である。無機粒子が０．４より少ないと表面凹凸が小さく汗のベトツキを感じやすく、また１．０より多いと被膜形成性が悪くなる。糖アルコールが０．０１より少ないと涼感を感じにくく、また０．１より多いと被膜形成性が悪くなる。被膜形成性が悪くなると洗濯耐久性も悪くなり、好ましくない。
【００２４】
本発明において無機粒子と糖アルコールを含有する被膜を形成させる方法としては、重合性単量体、重合開始剤および無機粒子を混合した水系液に、繊維布帛を浸積して、マングル等で絞って所定の付着量に調整した後、８０〜１６０℃の飽和水蒸気または過飽和水蒸気の雰囲気で０．５〜１０分、好ましくは１〜４分の処理を行い、しかる後に非イオン系界面活性剤と炭酸ナトリウム等を含む洗浄液中で４０〜８０℃の温度で１〜５分間洗浄、水洗して未反応の単量体や重合開始剤を除去し、１００〜１３０℃で乾燥、１４０〜１８０℃でヒートセット方法などを採用することができる。また、水系液を付与した後、１００〜１３０℃で乾燥した後に、水蒸気処理する方法も採用することもできる。かかる被膜形成加工をした後に、本発明の効果が損なわれない範囲で、帯電防止剤、吸水剤、吸湿剤、撥水剤、撥油剤、防汚剤、着色剤、増摩剤、可縫性向上剤等で処理してもかまわない。
【００２５】
本発明の繊維構造物を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、例えば１０００００倍で観察すると該無機粒子と糖アルコールを含有した５〜４０ｎｍの厚みの被膜が単繊維上に形成されていることが確認できる。
【００２６】
本発明の繊維構造物を構成する繊維としては、特に限定されないが、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、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリ乳酸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、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、また、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。
【００２７】
本発明の繊維布帛の組織としては、前記繊維からなる織物、編物、不織布等のものを使用することができる。
【００２８】
本発明の繊維構造物の吸水性は、下記測定法により測定したときの吸水性（吸水時間）が５秒以下であることが好ましい。ポリエステル系繊維などの疎水性繊維で構成された繊維構造物に対しても、本発明の被膜を被覆することにより、該値を満足する吸水性を付与できる。重合性単量体のエーテル基、糖アルコールの水酸基により親水性皮膜が構成されるためである。発汗時に速やかに吸水し、糖アルコールの水和反応も速やかに進むことによって涼感を得やすくなるのである。
【００２９】
吸水性（吸水速度）の測定方法：
タテ１５ｃｍ×ヨコ１５ｃｍの繊維布帛を直径１０ｃｍ以上の刺繍枠に固定して水平に置き、上部５ｃｍの所から蒸留水を一滴、注射針を用いて滴下し、滴下直後から水滴が布帛に完全に吸収されるまでの時間を測定する。測定は３回行い、３回の測定時間の平均値を吸水性（吸水速度）とするものである。
【００３０】
本発明の繊維構造物は、涼感を得られることから、スポーツウェア、トレーニングウェア、ブラウス、ドレスシャツ、スカート、スラックス、手袋、帽子、裏地、肌着または靴下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詳細に説明するが、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】
（１）涼感性：
３５℃に調温した生地（５ｃｍ×５ｃｍ）を生地表が外側にくるよう２つ折りにし、生地と生地のすきまに、折り畳んだ生地の長辺に対して垂直になるようアルコール温度計の液だめ側の先端を真ん中に置き生地の短辺を温度計に巻き付け、輪ゴムで布を固定して温度計を垂直に固定する。
温度計の読値が３５℃であることを確認したのち、蒸留水（水温３２℃）を５ｍｌ生地に含ませし、５分毎に温度を読みとる。
【００３３】
（２）着用テスト：
右半分に重合性単量体加工布、左半分に重合性単量体処理なしの染め上がり布を使用して縫製したポロシャツを作成し、成年男子がこれを着用して屋外で１時間歩行をし、左右の着用感を、左半分を清涼感なしとした相対評価により比較した。
【００３４】
（３）吸水性：
上記したとおりである。
【００３５】
（４）洗濯耐久性：
自動反転渦巻き電気洗濯機に、ＪＩＳ  Ｋ  ３３７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１０分洗濯し、次いで排水し水洗５分をする工程を１回とし、これを１０回繰り返した後、風乾した。
【００３６】
（５）被膜厚さの測定法：
本発明の繊維表面の被膜厚さとは、以下の方法により得られる値をいう。
【００３７】
繊維構造物の表面の被膜に対し、オスミウム酸染色を予め行い、被膜と繊維本体を見分けやすくする。染色された繊維構造物について、タテ断面を切り取り、ランダムに１０本の繊維を選び、それぞれについて１カ所ずつ膜厚を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で測定する。ヨコ断面についても、同様にして１０ケ所の膜厚を測定する。合計２０個の測定値の平均値を本発明の被膜の厚さとする。
【００３８】
（６）無機粒子の粒子径の測定法：
島津製作所製レーザー回折式粘度分布計ＳＡＬＤ−２０００Ｊを用いて平均値を測定した。
【００３９】
実施例１〜３、比較例１〜１０
ポリエチレンテレフタレートからなる１１０ｄｔｅｘ／４８フィラメントと１６７ｄｔｅｘ／７２フィラメントの仮撚り加工糸を６０：４０の割合で交編した丸編地を編成した後、該織物を９５℃の温度で連続式精練機で常法に従い精練、湯水洗し、次いで１３０℃で乾燥し、さらに１８０℃でピンテンターセットした。引き続き、液流染色機で染色し、１３０℃で乾燥し、さらに１７０℃でピンテンターセットして、ウェール／コース密度３４／３８本／２．５４ｃｍの白色編物とした。
【００４０】
該染色布を次に示す方法で処理し、性能を評価した結果を表１に示した。
【００４１】
＜重合性単量体＞
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（有効成分１００重量％）を使用した。
【００４２】
＜無機粒子＞
次に示す粒径の酸化ケイ素の水分散液を使用した。なお、ここでいう有効成分とは水分散液中の酸化ケイ素のことであり、示した粒径以外の粒径のものを数％含む。
ａ．スノーテックスＸＳ（粒径約４ｎｍ）（日産化学工業(株)製、有効成分２０重量％）
ｂ．スノーテックス２０（粒径１０〜２０ｎｍ）（日産化学工業(株)製、有効成分２０重量％）
ｃ．スノーテックスＯＬ（粒径４０〜５０ｎｍ）（日産化学工業(株)製、有効成分２０重量％）
ｄ．ＭＰ４５４０（粒径４２０〜４８０ｎｍ）（日産化学工業(株)製、有効成分４０重量％）
【００４３】
＜糖アルコール＞
ＴＡＳＴＥＸ  ＣＯＯＬＥＸ−Ａ（バイエルケミカルズジャパン（株）製、有効成分２．５重量％）を使用した。
【００４４】
＜処理液の調整＞
単量体を３ｇ／ｌ、１０ｇ／ｌ、２０ｇ／ｌ、４０ｇ／ｌの濃度で水に溶解し、重合開始剤として過硫酸アンモニウム２ｇ／ｌを加え、該液に酸化ケイ素の有効成分が単量体１に対して０．１、０．４、０．９、１．２の重量比になるよう、キシリトールの有効成分が単量体１に対して０．００５、０．０１、０．０２、０．０４、０．０８、０．１６の重量比になるよう添加した。酸化ケイ素を含まない処理液、キシリトールを含まない処理液も調整した。
酸化ケイ素使用量（ｇ／ｌ）＝単量体量（ｇ／ｌ）×酸化ケイ素量÷有効成分重量％
キシリトール使用量（ｇ／ｌ）＝単量体量（ｇ／ｌ）×キシリトール量÷有効成分重量％
【００４５】
＜処理条件＞
染色布を処理液に浸積して、マングルで絞り、処理液の付着量が１００重量％になるように調整した後、１０６℃の飽和水蒸気雰囲気中にて３分間の処理を行った。
次いで、非イオン界面活性剤１ｇ／Ｌ、炭酸ナトリウム１ｇ／Ｌとした６０℃の水溶液中で１分洗浄し、水洗し、１３０℃で乾燥、１６０℃でピンテンターセットした。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
表１から明らかなように、比較例に比して、実施例のものは、重合性単量体に特定比率で酸化ケイ素とキシリトールを混合しているもので、微細な凹凸を有する５〜４０ｎｍの被膜が形成されており、涼感性が優れかつ吸水性も良く、耐洗濯性にも優れることがわかる。