JP2004168862A - 樹脂組成物、化学繊維、及び繊維製品 - Google Patents

Abstract

【課題】吸湿速乾性と保温性とに優れて快適に着用できる衣料を、経済的に製造するに適した化学繊維、並びにこの化学繊維用の樹脂組成物を提供する。
【解決手段】本発明の樹脂組成物は、化学繊維の紡糸に適した高分子材料Ａと、平均粒径８μｍ以下の球状シリコーン樹脂微粉末Ｂと、平均粒径０．５μｍ以下の遠赤外線放射材料微粉末Ｃとを含んでなることを特徴とするもので、前記球状シリコーン樹脂微粉末Ｂは、３次元架橋構造を有し不溶かつ不融な球状シリコーン重合体からなり、前記遠赤外線放射材料微粉末Ｃは、人体の遠赤外線放射量より少なくとも１０％以上上回る量の遠赤外線を放射する性能を有するものであるものが、特に好ましい。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衣類その他の日用品や室内用品等として用いる化学繊維類、及びかかる化学繊維類を得るに適した樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
繊維製品である衣料は、着用者の身体を覆って保護することを本来の目的としたものであるが、こうした衣料には、基本的特性として着用時の快適性が求められる。このような衣料の特性は、デザインや縫製手法などと共に素材である布地の性状にも影響されるために、布地の材料である繊維の保温性と吸湿速乾性を改善する方策が検討されてきた。
【０００３】
そこで衣料などの保温性を改善するために、遠赤外線放射性材料を衣料などに付着或いは混在させたり、遠赤外線放射性材料を混合した布地などを用いることが提案されているが、この手法には耐久性に問題がある。また断熱性の高い材料を表面に塗布した繊維、或いは断熱性の高い繊維材料で紡糸した繊維を用いて、布地を製造することも提案されているが、耐洗濯性及び耐久性に限度がある、又は製造コストが嵩んで高価となる、などの問題がある。そのため、遠赤外線放射性材料を含んだ繊維材料で紡糸した繊維などを用いた布地を使用することが、有力な手段となっている。
【０００４】
一方、吸湿速乾性を改善するために、繊維の表面に吸水性ポリマーを付着させる方法や、水分吸収性の高い合成樹脂などを紡糸して吸湿性繊維を得るなどの方法が提案されている。しかしこれらの方法で製造された繊維は、それぞれ耐洗濯性に不安がある、或いは染色が難しいなどの問題があり、耐久性にも限度があって、満足できる製品は得られていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、上述の事情の下で、衣料用布地の機能改良について研究した結果、特定のシリコーン樹脂が発現する吸湿速乾性効果を見出し、この発見に基づいて、吸湿速乾性と保温性とに優れた衣料用の布地を、経済的に製造する手段を発明するに至ったものである。即ち本発明の目的は、吸湿速乾性と保温性とに優れて快適に着用できる衣料を、経済的に製造するに適した化学繊維、並びにこの化学繊維用の樹脂組成物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成することができる本発明の樹脂組成物は、請求項１に記載のように、化学繊維の紡糸に適した高分子材料Ａと、平均粒径８μｍ以下の球状シリコーン樹脂微粉末Ｂと、平均粒径０．５μｍ以下の遠赤外線放射材料微粉末Ｃとを含んでなることを特徴とするものである。
【０００７】
上記の本発明の樹脂組成物において、請求項２に記載のように、前記球状シリコーン樹脂微粉末Ｂは、３次元架橋構造を有し不溶かつ不融な球状シリコーン重合体からなるものであるか、又は請求項３に記載のように、前記遠赤外線放射材料微粉末Ｃは、人体の遠赤外線放射量より少なくとも１０％以上上回る量の遠赤外線を放射する性能を有するものであるかの、少なくとも一方であることが好ましく、特に双方の要件を備えていることが、より望ましい。
【０００８】
更に本発明の樹脂組成物において、請求項４に記載のように、前記高分子材料Ａの含有量が９６〜９８．５重量％、前記球状シリコーン樹脂微粉末Ｂの含有量が１〜２重量％、前記遠赤外線放射材料微粉末Ｃの含有量が０．５〜１重量％であって、Ｂ及びＣの合計の含有量が１．５〜３重量％であることが、好ましい。
【０００９】
上記のような構成を有する樹脂組成物を、請求項５に記載のように、紡糸してなる化学繊維は、紡糸後延伸されて、シリコーン樹脂粒子の一部が繊維の表面に露出すると共に、遠赤外線放射材料微粉末は繊維の内部に分散して含まれる、という構造を有している。そして、このような化学繊維に、請求項６に記載のように、染色、紡績、織成、編成、ニードルパンチ、接着、或いは縫製等から選ばれた少なくとも１種以上の加工を加えてなる繊維製品も、前記の化学繊維と同様に、優れた吸湿速乾性と保温性とを発現するほか、マイナスの帯電を発生し、使用者の健康増進に寄与する効果を発揮する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の樹脂組成物を構成する第１成分の高分子材料Ａは、化学繊維を紡糸するに適した性状を有する高分子材料であるが、例えばナイロン等のポリアミド系の合成樹脂、例えばテトロン等のポリエステル系の合成樹脂、例えばアクリル等と呼ばれるポリアクリロニトリル系の合成樹脂、例えばビニロン等のポリビニルアルコール系の合成樹脂、例えばポリクラール等のビニルアルコール塩化ビニル共重合体系の合成樹脂、例えばポリ塩化ビニル又はポリ塩化ビニリデン系の合成樹脂、例えばスパンデックス等のポリウレタン系の合成樹脂、例えばポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系の合成樹脂などが用いられるほか、場合によりアセテート等と呼ばれる酢酸セルロース系の化学繊維用の高分子材料や、フェノール系の合成樹脂などの、繊維の紡糸が可能な高分子材料などから、適宜に選択して使用することができる。
【００１１】
また、本発明の樹脂組成物を構成する第２成分のシリコーン樹脂微粉末Ｂは、平均粒径８μｍ以下の独立した球状粒子からなるものであって、凝集粒子を含むものは避けるべきである。そしてこの球状粒子は不溶かつ不融なもので、３次元のシロキサン立体結合構造を有するシリコーン重合体など、例えばポリメチルシルセスキオキサン系樹脂などを用いることができる。具体的には、信越化学工業社製のＸ５２−１１３９，Ｘ５２−１１３９Ｑ，Ｘ５２−１１３９Ｒ，ＫＭＰ６０５，ＫＳＰ１００，ＫＳＰ１０５など、ＧＥ東芝シリコーン社製のトスパール１２０，トスパール１３０，トスパール１４５，トスパール２０００Ｂなど、ダウコーニング・トーレシリコーン社製のトレフィルＥ−５００，トレフィルＥ−５０６などが挙げられる。しかしこれら例示されたものに限られることなく、紡糸される繊維の径より小さいものであれば、紡糸に支障が起こらず、得られる繊維の機械的性質を損なわない範囲で、大き目のシリコーン樹脂微粉末を選択して使用するのが好ましい。
【００１２】
更に、本発明の樹脂組成物を構成する第３成分の遠赤外線放射材料微粉末Ｃは、化学繊維の遠赤外線放射性能を高めるためのもので、平均粒径０．５μｍ以下に粉砕した微粉末として用いることが必要である。その平均粒径は更に細かいことが望ましく、特には０．３μｍ以下であることが好ましい。この遠赤外線放射材料微粉末Ｃの粉体特性は、前記のシリコーン樹脂微粉末Ｂの場合と同様に、特性の優れた化学繊維を安定して製造するための、重要な要件であることに留意することが必要である。
【００１３】
また、上記の遠赤外線放射材料微粉末Ｃは、人体の遠赤外線放射量より少なくとも１０％以上上回る量の、遠赤外線を放射することができる性能を有することが望ましい。ところで人体から放射される遠赤外線量は、例えばフェロテックス製のＴＭＭ−Ｐ−１０などの赤外線パワーメータにより、３４℃で４〜４．５ｍＷ／ｃｍ２ であることが知られているので、これと同じ条件で測定して少なくとも０．５ｍＷ／ｃｍ２ 以上、望ましくは１ｍＷ／ｃｍ２ 以上高いレベルの遠赤外線放射性能を有する材料、例えば特許第２１３７６６７号に記載された遠赤外線放射材料や、これと同等の性能を有する材料の中から、適宜選択して使用するのがよい。
【００１４】
本発明の樹脂組成物において、前記の球状シリコーン樹脂微粉末Ｂの配合割合と、前記の遠赤外線放射材料微粉末Ｃの配合割合は、化学繊維用樹脂組成物における球状シリコーン樹脂微粉末Ｂの含有量が１〜２重量％、遠赤外線放射材料微粉末Ｃの含有量が０．５〜１重量％であることが好ましい。それは、球状シリコーン樹脂微粉末Ｂの含有量が１重量％を下回ると、紡糸した化学繊維の吸湿速乾性が十分でなくなり、また遠赤外線放射材料微粉末Ｃの含有量が０．５重量％を下回ると、紡糸した化学繊維の保温性が不十分となるからである。
【００１５】
その一方で、Ｂ及びＣの合計の含有量が４重量％以上となると、得られた化学繊維の形状や物性が悪化することになるので、Ｂ及びＣの合計の含有量は１．５〜３重量％の範囲内にあることが好ましい。そしてまた、本発明の化学繊維用樹脂組成物には、繊維としての機能を高めるための少量の配合剤、例えば滑剤、色材などを含んでいてもよいので、樹脂組成物における高分子材料Ａの含有量は、９６〜９８．５重量％の範囲内にあることが好ましい。
【００１６】
上記の材料Ａ，Ｂ、Ｃを配合して製造された本発明の樹脂組成物は、その主構成材料である高分子材料Ａに適した紡糸方法を用いて、本発明の化学繊維を製造する。こうして得た本発明の化学繊維はそれぞれ使用目的に応じて、染色、紡績、織成、編成、ニードルパンチ、接着、或いは縫製などの加工手段から選ばれた、少なくとも１種以上の加工を加えて、例えば糸、紐、布、衣服、身装品、医療用材料、内装材料、建築材料、工業材料その他の繊維製品として、特に吸湿速乾性と保温性とが求められる用途に、好適に利用することができる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明は実施例の記載に限定されるものではなく、本発明の主旨に反しないかぎり、適宜の変形を加えて実施できることは言うまでもない。
【００１８】
（第１参考例）
樹脂組成物を構成する第１成分の高分子材料として、少量の加工助剤を含む繊維用ポリエステル材料ａを用意すると共に、樹脂組成物を構成する第２成分のシリコーン樹脂微粉末として、ＧＥ東芝シリコーン社製のトスパール１４５（平均粒径：４．５μｍ）を用意した。そして、繊維用ポリエステル材料ａ９０重量部と１０重量部のトスパール１４５との配合物を、二軸押出混合機で混合して、シリコーン樹脂マスターペレットｂを調製した。
【００１９】
（第２参考例）
樹脂組成物を構成する第３成分の遠赤外線放射材料微粉末として、前記特許第２１３７６６７号に記載された遠赤外線放射材料（ファーベスト社製の遠赤外線放射セラミック粉末、平均粒径：０．３μｍ）を用意し、この１０重量部と繊維用ポリエステル材料ａ９０重量部との配合物を、二軸押出混合機で混合して、遠赤外線放射材料マスターペレットｃを調製した。
【００２０】
（第３参考例）
樹脂組成物を構成する第１成分の高分子材料として、第１参考例で使用した繊維用ポリエステル材料ａを、少量の加工助剤を含む繊維用ポリアミド材料ｄに代えたほかは、第１参考例と全く同様にして、ポリアミド樹脂を用いたシリコーン樹脂マスターペレットｅを調製した。そしてまた、第２参考例で使用した繊維用ポリエステル材料ａを、少量の加工助剤を含む繊維用ポリアミド材料ｄに代えたほかは、第２参考例と全く同様にして、ポリアミド樹脂を用いた遠赤外線放射材料マスターペレットｆを調製した。
【００２１】
（第１実施例）
第１参考例と第２参考例で用意又は調製した、繊維用ポリエステル材料ａと、シリコーン樹脂マスターペレットｂと、遠赤外線放射材料マスターペレットｃとを用いて、表１に示す配合に従って化学繊維用の樹脂組成物をそれぞれ作成し、ポリエステル繊維用溶融紡糸機を用いて紡糸し、更に延伸して、繊度が２．２デジテックスのステープルをそれぞれ製造した。
【００２２】
そして、それぞれのステープルを１００％使用して、カード工程−粗紡工程−精紡工程を経て、綿番手３０番に当たる単糸をそれぞれ得た。更にこれらの単糸を用いて、丸編み機で３０インチ幅の天竺布地を、それぞれ製造した。そして、それぞれの紡糸から布地の製造までの各工程における作業性について、評価を行った結果を、表１に合わせて示した。
【００２３】
【表１】

【００２４】
（第２実施例）
第１実施例において用いた繊維用ポリエステル材料ａと、シリコーン樹脂マスターペレットｂと、遠赤外線放射材料マスターペレットｃとを、第３参考例で用意又は調製した、繊維用ポリアミド材料ｄと、シリコーン樹脂マスターペレットｅと、遠赤外線放射材料マスターペレットｆとに代えた他は、第１実施例と全く同様にして、表２に示す配合に従って化学繊維用の樹脂組成物をそれぞれ作成し、ポリアミド繊維用溶融紡糸機を用いて紡糸し、更に延伸して、繊度が２．２デジテックスのステープルをそれぞれ製造した。そして、それぞれのステープルを１００％使用して、第１実施例と全く同様にして、それぞれ綿番手３０番に当たる単糸を、更に天竺布地をそれぞれ製造し、紡糸から布地の製造までの各工程における作業性の評価を行った結果を、表２に合わせて示した。
【００２５】
【表２】

【００２６】
（試験例）
第１実施例及び第２実施例で得たそれぞれの天竺布地について、吸水速度試験と、蒸散性試験と、遠赤外線放射性試験とを行い、またそれらの天竺布地で縫製した肌着を着用したときの、衣服内温湿度調節機能試験を行って、その結果を表３に示した。
【００２７】
これらの布地の試験方法及び結果の表示方法は、それぞれ以下の通りである。（吸水速度試験）
ＪＩＳ Ｌ１９０７の（繊維製品の吸水速度Ａ法試験方法）−滴下法−に従い、標準状態（２０℃、６５％ＲＨ）の室内に水平に支持された試験片の上に、２０±２℃の水１滴を落とし、水滴が吸収されて水滴の表面反射が見えなくなるまでに要した時間（秒）を測定し、吸水速度とする。
【００２８】
（蒸散性試験）
時計皿上に約１ｍｌの水を滴下して、その上に８ｃｍ×８ｃｍの試験片をのせ、標準状態（２０℃、６５％ＲＨ）の室内に放置して、初期の水の重量に対する６０分間に蒸散した水の重量の比率（％）を測定し、蒸散性とする。
【００２９】
（遠赤外線放射性試験）
１９．５±０．１℃、３９±２％ＲＨの室内に垂直に立てた恒温板を、加熱して４０℃で平衡状態とし、その前面を覆うように試験体を取り付けて、前方へ放出される遠赤外線量（ｍＷ／ｃｍ２）を測定すると共に被驗体の表面温度（℃）を測定する。次いで恒温板の加熱を停止し、表面温度と遠赤外線量との経時変化を調べ、３５℃での遠赤外線量（ｍＷ／ｃｍ２）を算出する。
【００３０】
（衣服内温湿度変化測定）
２５℃、６５％ＲＨの室内で、健康な成年男子の被驗者の背部の肩甲部脊柱の横に、温湿度測定装置（ＡＭＩ製、３０３７ １０）の測定用センサ（第１化学製、ＴＨＰ平型）を装着し、更に試験肌着を着用したのち、座位で３０分間安静状態を保って初期状態の測定を行った。次に１０分間のエアロバイク運動を行い、運動停止時、１０分後、及び２０分後まで、安静状態における肌着内温湿度の経時変化を測定し、温度（℃）及び湿度（％ＲＨ）を記録した。
【００３１】
【表３】

【００３２】
表３の結果を見ると、本発明の布地は格段に吸水速度が早く、また蒸散性も優れている。そしてまた、繊維中に遠赤外線放射材料の微粉末が分散して含まれているため、遠赤外線の放射量も多い。従って、運動時の発汗により体表付近で上昇した湿度は、肌着による汗の急速な吸収と蒸散のために運動終了後に急速に低下し、体温の低下による不快感が解消されることが分かる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の樹脂組成物は、球状シリコーン樹脂微粉末と遠赤外線放射材料微粉末とを分散含有して、吸水速度と水の蒸散性が優れているうえ、シリコーン樹脂によるマイナスイオン効果や、遠赤外線放射性による保温効果が期待できる、新規な機能性化学繊維を製造することができるもので、汗をかいても快適さを損なわれることがなくて耐洗濯性にも優れた衣料品を、経済的に提供できるという、優れた効果がある。

Claims (6)

1. 化学繊維の紡糸に適した高分子材料Ａと、平均粒径８μｍ以下の球状シリコーン樹脂微粉末Ｂと、平均粒径０．５μｍ以下の遠赤外線放射材料微粉末Ｃとを含んでなることを特徴とする樹脂組成物。
2. 前記球状シリコーン樹脂微粉末Ｂは、３次元架橋構造を有し不溶かつ不融な球状シリコーン重合体からなることを特徴とする、請求項１に記載の樹脂組成物。
3. 前記遠赤外線放射材料微粉末Ｃは、人体の遠赤外線放射量より少なくとも１０％以上上回る量の遠赤外線を放射する性能を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の樹脂組成物。
4. 前記高分子材料Ａの含有量が９６〜９８．５重量％、前記球状シリコーン樹脂微粉末Ｂの含有量が１〜２重量％、前記遠赤外線放射材料微粉末Ｃの含有量が０．５〜１重量％であって、Ｂ及びＣの合計の含有量が１．５〜３重量％であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の樹脂組成物。
5. 前記請求項１乃至４のいずれかに記載の樹脂組成物を紡糸してなることを特徴とする化学繊維。
6. 前記請求項５に記載の化学繊維に、染色、紡績、織成、編成、ニードルパンチ、接着、或いは縫製等から選ばれた少なくとも１種以上の加工を加えてなることを特徴とする繊維製品。