JP6007898B2 - 繊維構造体 - Google Patents

Description

本発明は、吸放湿によって温度が変化する繊維構造体に関する。

従来より、布帛に対し吸湿性ポリマーを固着させることにより、吸湿することによって発熱し、保温性と発熱性を有する布帛が提案されてきた。
例えば特許文献１では、肌面とは反対側の層よりも単繊維繊度が大きい合成繊維マルチフィラメントを肌面側に用い、布帛が水を多く吸着する機能を有する編地が使用されている。

また、特許文献２では、吸湿性の高い微粒子が固着したシート状構造体であって、吸湿による温度上昇が３℃以上である内装材が提案されている。
一方、布帛が水蒸気を放出することによる温度降下やより水蒸気を放出しやすい織物の構造および編物の構造については検討されていなかった。

一方、自動車の分野では、電気自動車やハイブリット車の普及から、使用時の消費電力を少しでも抑えて走行距離や燃費を伸ばしたいという要望がある。そのような省電力の目的を達成するため夏場のエアコン設定温度を上げることが考えられる。そこで、エアコン設定温度を上げることによる不快感をぬぐうために、自動車内装材には、温度降下させる機能をもたせたいという希望があった。しかしながら従来の吸湿性材料を用いた繊維構造体では温度降下効果が不十分であった。

特開２００２−３２７３１６号公報 特開２００３−９６６７２号公報

本発明は、吸湿または放湿によって布帛の表面温度をさらに大きく変化させることができる繊維構造体を提供することを課題とする。

本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用する。
前記課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用する。
［１］布帛の繊維に吸湿性ポリマーが固着している繊維構造体であって、繊維構造体断面の中心線を境界として表面側である表層と裏面側である裏層の繊維密度が異なっていることを特徴とする繊維構造体。
［２］布帛が織物または編物の形態を有し、布帛の地組織が裏層側にあることを特徴とする前記［１］に記載の繊維構造体。
［３］吸湿性ポリマーがアクリル酸アミド−２−プロパンスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、イソプレンスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸ナトリウム、メタリルスルホン酸ナトリウムから選ばれる１種以上のモノマーの重合体又はこれら１種以上のモノマーおよび前記以外のモノマーとの共重合体であることを特徴とする前記［１］または［２］に記載の繊維構造体。
［４］吸湿性ポリマーの布帛への固着率が４〜２０質量％であることを特徴とする前記［１］ないし［３］のいずれかに記載の繊維構造体。
［５］前記［１］ないし［４］のいずれかに記載の繊維構造体であって、繊維構造体を製織又は製編方向に対して垂直方向に切断して、断面の中心線を境界として表面側である表層と裏面側である裏層にそれぞれ含まれる繊維断面本数を算出したとき、裏層の繊維断面本数を表層の繊維断面本数で除した数値（繊維断面本数比）が２〜１０の範囲であることを特徴とする繊維構造体。
［６］布帛の組織が以下のａ〜ｃ群から選ばれるものであることを特徴とする前記［１］ないし［５］のいずれかに記載の繊維構造体。
ａ群：２枚以上の筬を有する編み機から製造された経編物であって、裏層となる組織が２針振り又は３針振り組織であるもの
ｂ群：両面編機で編成された緯編物であって表層となる組織が柄組織であるもの
ｃ群：地組織を有するパイル織物
［７］前記［１］ないし［６］のいずれかに記載の繊維構造体を有する車両内装材。

本発明によれば、布帛が吸湿または放湿により大きく温度変化する織物または編物の形態を有する繊維構造体が提供される。

図１は実施例１の繊維構造体の断面写真である。 図２は実施例２の繊維構造体の断面写真である。 図３は実施例３の繊維構造体の断面写真である。 図４は比較例１の繊維構造体の断面写真である。 図５は比較例２の繊維構造体の断面写真である。

まず、本発明の布帛について説明する。本発明の布帛としては、不織布、織物、編物いずれの形態でも好ましいが、織物および編物の形態であることが好ましい。
布帛の引張強力、引裂強力などの物性に影響を与える地組織が裏層にあることが好ましい。そうなると表層は一般的に布帛の心地よい風合い、手触り、外観などを与えるものとなる。

本発明の繊維構造体は、繊維構造体断面の中心線を境界として表面側である表層と裏面側である裏層の繊維密度が異なっている。

地組織とは、織物や編物におけるパイルや柄組織とは異なり、布帛の引張強力、引裂強力などの物性を大きく支配する組織である。２枚以上の筬によって製造される経編物であれば、２針振り又は３針振りの組織である。緯編物であれば両面編機で編成された組織である。織物であれば、モケットパイル織物のようなパイルを有する織物におけるパイルを固定する組織である。本発明では、地組織を肌面側である裏層として使用して、そして繊維密度が高い部分を布帛の裏層とする。その結果、吸湿性ポリマーを布帛に固着させるとき、吸湿性ポリマーまたは吸湿性ポリマー原料を含む液体が毛細管現象により繊維間に含浸するときに、吸湿性ポリマーを表層の繊維よりも裏層の繊維に多く固着させることができる。

裏層を構成する繊維は、総繊度が３０〜５００ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。総繊度が３０ｄｔｅｘより小さい場合、地組織の力学的強度が低下し、車両用内装材、例えばシート用生地として実際に使用したとき糸切れなどが起こる場合がある。一方、総繊度が５００ｄｔｅｘより大きいと、裏層側の単位体積あたりの繊維の量が多くなり過ぎるため、吸湿性ポリマーを布帛に固着した際、布帛全体の風合いが硬くなる傾向がある。又、単繊維繊度は０．８〜５ｄｔｅｘが好ましい。

この裏層に使用する繊維の強度としては、好ましくは２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。吸湿性ポリマーを適当量固着させるために単繊維繊度は０．５〜５．０ｄｔｅｘ、より好ましくは０．８ｄｔｅｘ以上、さらに５．０ｄｔｅｘ以下である。これらの繊維の形態としては、マルチフィラメント、紡績糸が好適である。

本発明の態様のひとつとして、繊維構造体を製織又は製編方向に対して垂直方向に切断したとき、断面の中心線を境界として表面側（非肌面側）である表層と裏面側（肌面側）である裏層にそれぞれ含まれる繊維断面本数を算出したとき、裏層の繊維断面本数を表層の繊維断面本数で除した数値（繊維断面本数比）が２〜１０の範囲であることが好ましい。繊維断面本数比のより好ましい範囲としては、２．５以上、さらに３．０以上であり、一方、９．５以下、さらに９．０以下の範囲である。

繊維断面本数比の算出方法について、図１〜５を用いて説明する。
図１〜５は、繊維構造体を製織又は製編方向に対して垂直方向に切断した断面写真である。繊維構造体断面の中心線１に対して表面２側と裏面３側に２分割し、中心線１から表面２に至るまでの範囲である表層と中心線１から裏面３に至るまでの範囲である裏層にそれぞれ含まれる繊維本数を数えて、その繊維本数を繊維断面本数とするものである。

繊維断面本数比が２〜１０の範囲であることにより、環境の相対湿度が低下して、繊維構造体の温度が環境温度より大きく低下する。この理由について本発明者は以下のように考える。

布帛へ吸湿性ポリマーを固着させるとき、単位体積に存在する繊維の本数が多いほど繊維間に吸湿性ポリマーが多く固着する。従って、裏層の繊維断面本数が表層の繊維断面本数より多ければ、吸湿性ポリマーは表層より裏層に多く存在する。裏層の方が吸湿性ポリマーを多く含むため、裏層の方から水蒸気が多く放出される。裏層の吸湿性ポリマーから放出される水蒸気は、裏層のひょう面からも放出されるが、布帛の繊維の間も通過していく。表層のほうが裏層に比べて、繊維本数が少なく空間が多いので、水蒸気が通過しやすく、表層のひょう面から大気に水蒸気が放出されやすい。裏層から表層に達した水蒸気は表層のひょう面から大気に放出される。その結果、布帛中の湿度が下がるため、さらに大気に放出される水蒸気の気化熱によって布帛の温度が下がるのである。

繊維断面本数比が１に近い場合、布帛に固着している表層のポリマーと裏層のポリマーは、同じ程度となる。そのため、裏層と表層の水蒸気放出量の差が小さくなり、裏層と表層における水蒸気通路である空間容積の差も小さくなるので、裏層から放出される水蒸気は、表層のひょう面から気化されにくくなる。さらに裏層から供給された水蒸気は、表層にあるポリマーに吸湿されるので、布帛の温度は低下しにくくなる。

一方、繊維断面本数比が大きくなりすぎると、表層を通って大気に放出される気化熱が少なくなり、布帛の温度が下がりにくいという不都合がある。以上述べた理由により、繊維断面本数比（裏層の繊維断面本数／表層の繊維断面本数）は２〜１０であるのが好ましい。繊維断面本数比のより好ましい範囲としては、２．５以上、さらに３．０以上であり、一方、９．５以下、さらに９．０以下の範囲である。

本発明の繊維構造体の態様としては、組織が以下のａ〜ｃ群から一つ選ばれることを特徴とする。この繊維構造体も繊維構造体断面の中心線を境界として表面側である表層と裏面側である裏層の繊維密度が異なっている。
ａ群：２枚以上の筬を有する編み機から製造された経編物であって、裏層となる組織が２針振り又は３針振り組織であるもの。
ｂ群：両面編機で編成された緯編物であって表層となる組織が柄組織であるもの。
ｃ群：地組織を有するパイル織物。

この繊維構造体も繊維断面本数比が２〜１０であるのが好ましく、繊維断面本数比のより好ましい範囲としては、２．５以上、さらに３．０以上であり、一方、９．５以下、さらに９．０以下の範囲である。この繊維構造体も、環境の相対湿度低下により、環境温度より大きく温度が低下する。この理由は上に述べたのと同様である。

ａ群は、２枚以上の筬を有する編み機から製造された経編物であり、地組織となる裏層が２針振り又は３針振り組織であることが好ましい。地組織は、２針振り組織としては、１−０／２−３、２−３／１−０、０−１／３−２、３−２／０−１などが例示される。３針振り組織としては、１−０／３−４、３−４／１−０、０−１／４−３、０−１／３−４などが例示される。地組織はこれら組織を少なくとも１つ以上含んでいれば、その他組織との組み合わせであってもよい。また、ａ群を構成する表層は、１針〜３針振り組織やアトラス組織、その他変化組織であってよく、全ての針に糸通ししない糸抜き組織なども好ましい。

ｂ群は、両面編機で編成された緯編物であって表層となる組織が柄組織である。裏層を構成する地組織としては、平編やゴム編組織などの密な組織であり、表層として、やや疎な組織である柄組織を有する緯編物が好ましい。

ｃ群は、地組織を有するパイル織物として、レーヨン繊維を地組織に用いたモケットパイル織物や２重織物のベルベット織物が好ましい。

本発明の繊維構造体は、夏場の車内を想定した４０℃で相対湿度８０％の雰囲気においてエアコンの使用を開始し、その雰囲気条件から１０分以内に３５℃で相対湿度７０％の雰囲気に温湿度条件を変化させたときの布帛の表面温度降下が１．５℃〜４℃であることが好ましい。４０℃で相対湿度８０％の雰囲気から３５℃で相対湿度７０％の雰囲気に１０分以内に温湿度条件を変化させたとき、本発明の吸湿性ポリマーが固着している繊維構造体は、吸湿性ポリマーを固着させていない繊維構造体と比較した場合、表面温度が１．５℃〜４．０℃低いことが好ましく、下限としては１．７℃以上、１．９℃以上の順に好ましい。

本発明の布帛の繊維に固着している吸湿性ポリマーは、吸湿性の観点から、２０℃で相対湿度６５％の雰囲気条件から３０℃で相対湿度９０％の雰囲気条件へ変化させたときに、吸湿によって質量が増加する程度（以下、吸湿率という。）が１０〜７５％であることが好ましく、より好ましくは１５％以上、さらには２０％以上である。一方、好ましくは７０％以下、さらには６５％以下である。かような吸湿性を満たす吸湿性ポリマーとしては、官能基としてスルホ基、カルボキシル基、水酸基、アミド基、あるいはそれらのアルカリ金属塩（望ましくはナトリウム塩）を有するビニル基を有するモノマーから選ばれるものの重合体、又はそのモノマーを少なくとも１種以上を含む共重合体であることが好ましい。例えば、スルホ基を有するポリマーとして、ポリ（アクリル酸アミド−２−プロパンスルホン酸ナトリウム）、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリイソプレンスルホン酸ナトリウム、ポリアリルスルホン酸ナトリウム、ポリメタリルスルホン酸ナトリウムなどが好ましい。カルボキシル基を有するポリマーをしては、ポリアクリル酸ナトリウムなどが好ましい。水酸基を有するポリマーとしては、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコールなどが好ましい。アミド基を有するポリマーとしてはポリーＮ−メチロールアクリルアミド、ポリアクリルアミドなどが好ましい。かかる吸湿性モノマーのうち、高吸湿性の点から、２−アクリルアミドー２−メチルスルホン酸ナトリウムが特に好ましい。

さらに上記ポリマーに他のモノマーユニットが入った共重合体も使用できる。
また、本発明においては、吸湿性ポリマーの繊維への固着性を向上させるために、架橋剤を使用して吸湿性ポリマーに架橋構造をとらせるのが好ましい。架橋剤としては、多官能のエポキシ化合物、多官能のイソシアネート化合物、尿素樹脂、メラミン樹脂、重合性二重結合を少なくとも２個有する化合物が例示される。

重合性二重結合を有する化合物としては、ポリエチレングリコール（例えば、数平均繰り返し度数２５０）の末端の水酸基に（メタ）アクリル酸をエステル化した化合物が挙げられる。例えば、エチレンオキサイドの平均繰り返し度数が９〜２３であり、メタクリル酸２個がエステル化したものが使用できる。

さらに、布帛を構成する繊維の上で重合させて吸湿性ポリマーを得ることができる。吸湿性ポリマーとなるモノマーと必要に応じて重合開始剤を布帛を構成する繊維に含浸させることができる。必要があれば架橋剤も含むことができる。重合開始剤としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素などの無機系の重合開始剤や、２，２’−アゾビス（２−アミディノプロパン）ジハイドロクロライド、２，２’−アゾビス（Ｎ、Ｎ−ジメチレンイソブチラミディン）ジハイドロクロライド、２−（カルバモイラゾ）イソブチロニトリルなどの有機系重合開始剤が好ましく用いられる。

吸湿性ポリマーを繊維に固着させる方法については、モノマー、（必要であれば）架橋剤、（必要であれば）重合開始剤および溶媒または分散媒を含有する処理液をパディング法で繊維に付与した後、熱を与え乾燥させる。続いてスチーム付与など高温の状態におくことによりモノマーなどを重合させ、得られる吸湿性ポリマーを繊維表面に固着させる。また、ポリアクリル酸アミド−２−プロパンスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、イソプレンスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸ナトリウム、メタリルスルホン酸ナトリウムなどのポリマー溶液に布帛を含浸させ、乾燥させる方法も吸湿性ポリマーを繊維に固着させる方法として例示される。

上記パディング法における処理液の濃度は、重合反応による場合、吸湿性ポリマーとなるモノマーの濃度が２０〜１５０ｇ／Ｌであることが好ましい。重合にあたって架橋剤を使用する場合、その濃度は２０〜１５０ｇ／Ｌが好ましい。また、重合開始剤を使用する場合、その濃度は、１〜１０ｇ／Ｌが好ましく、より好ましくは、３ｇ／Ｌ以上、さらに好ましくは、５ｇ／Ｌ以上である。

吸湿性ポリマーの溶液で処理する場合には、２０〜１５０ｇ／Ｌの濃度が好ましい。重合させる場合であっても、ポリマーの溶液を用いる場合であっても、上記濃度が低いと、吸湿性ポリマーの固着量が低くなり、冷却性能が低下する。上記濃度が高いと吸湿性ポリマーの固着量が高すぎるため、繊維構造体の風合いが硬くなる。

熱処理については、重合開始剤の活性を保持するために、常圧スチーマー、または高圧スチーマーの設備を用いることが好ましく、スチーム処理の温度は、８０℃〜１７０℃が好ましい。

熱処理時間は任意であるが、５分間〜１５分間処理することが好ましい。より好ましくは６〜１５分間、さらに好ましくは７〜１５分間である。スチーム圧は任意であるが、重合を促進するために０．０９〜０．５０ＭＰａの範囲であることが好ましい。

吸湿性ポリマーを布帛の繊維に固着させる加工方法として、パディング法やスプレー法やロールコート法などで固着させることが好ましく、布帛内部まで薬剤を浸漬させることができる、パディング法で加工することが特に好ましい。

布帛の繊維に固着した吸湿性ポリマーの固着率は、布帛に対して、４〜２０質量％の範囲であることが好ましい。４質量％より少ないと十分な吸湿性能が得られず、その結果大きな温度変化が得られない。一方、２０質量％より多いと、風合いが硬いという印象を与える。吸湿性ポリマーの布帛繊維への固着率は、より好ましくは５〜１８質量％の範囲である。

本発明の布帛を構成する繊維は、例えば、ポリエステル繊維やポリアミド繊維のような合成繊維や綿などの天然繊維やレーヨンなどを、単独で又は２種以上を混合したものが用いることができる。さらに、石油資源使用量低減の観点から、植物由来の原料を使用したポリエチレンテレフタレート繊維、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリアミド繊維、その他ポリ乳酸繊維などのバイオマス繊維が好適に使用される。特に、ポリトリメチレンテレフタレート繊維はヤング率が低いため、風合い、手触り、座り心地が良く、好適に使用される。また、ポリ乳酸繊維は、原料を１００％植物から生成することができ、石油資源の使用低減に最も貢献できる繊維であり好ましい。

上記繊維の形態は、マルチフィラメントや紡績糸などが使用されるが、布帛強度や耐摩耗性が要求される場合には、マルチフィラメントが好適である。バイオマス繊維の好ましい総繊度および単繊維繊度は上記段落［００１３］に記載のとおりである。

また、上記繊維には、本発明の効果を損なわない範囲で、酸化チタン粉末のようなダル化剤、染料、顔料、難燃剤、吸湿剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、抗菌剤、防カビ剤および消臭剤などを含んでいてもよい。

本発明の繊維構造体の耐光堅牢度は、４級以上であることが好ましい。フェードメーターで８３℃、２００時間照射した後、変退色用グレースケールの判定で４級より低いレベルであるとカーシート用途として使用時に色褪せなどの問題が生じる。

本発明の繊維構造体は、肌着、スポーツ衣料、ワイシャツなどの衣料用途や椅子張りなどのインテリア用品に使用する他、車両内装材用途として使用されることが好ましい。特に好ましい用途としては、車両内装材用途であり、特に車両の用途としては、シートであり、シートに使用する場合、メイン材、カマチ部、背裏部、ヘッドレスト、シートカバー、ヘッドレストカバーなどに好ましく用いることができる。

以下、本発明を実施例により、さらに詳細に説明する。本発明は以下の実施例に限定されるものでなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲において、様々な変更や修正が可能である。なお、以下の実施例および比較例における各評価は、次の方法で求めた。

［測定方法］
（１）引張強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）と伸度（％）
ＪＩＳ Ｌ １０１３（８．５．１）（２０１０）に示される定速伸長条件に準じ、オリエンテック（株）社製ＴＥＮＳＩＬＯＮ（登録商標）ＵＣＴ−１００を用いて、糸の引張強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）および伸度（％）を測定した。このとき、試料長２００ｍｍ、引張速度２００ｍ／分として、引張強度は応力−歪み曲線における最大強力を示した点の強力を総繊度で除することにより求め、伸度は応力−歪み曲線における最大強力を示した点の伸びから求めた。

（２）目付（ｇ／ｍ^２）
ＪＩＳ Ｌ １０９６（８．４．２）（２０１０）に規定された方法により、布帛の単位面積当たりの質量（ｇ／ｍ^２）を求めた。

（３）吸湿性ポリマーの固着率
吸湿性ポリマーが固着していない布帛から３０ｃｍ×３０ｃｍの正方形状の試片を切り取り、温度が２４℃で、相対湿度が６０％に設定された恒温恒湿室に２４時間放置し、加工前（吸湿性ポリマー固着前）の布帛重量（ｇ）を測定した。その後、吸湿性ポリマーを固着させた加工後の布帛重量（ｇ）も加工前布帛と同じ恒温恒湿条件で測定し、下式の通り吸湿性ポリマーの固着率を算出した。
吸湿性ポリマーの固着率（％）＝［加工後の布帛重量（ｇ）−加工前の布帛重量（ｇ）］／加工前の布帛重量（ｇ）×１００

（４）布帛の吸湿率（％）
加工前（吸湿性ポリマー固着前）の布帛から約１．０ｇの試料を採取して、を熱風乾燥機中で１０５℃、２４時間乾燥して重量を測定した（Ｗ１）。次に、該試料を２０℃で相対湿度６５％に調整した恒温恒湿器に２４時間入れた後の試料重量を測定した。（Ｗ２）。さらに、３０℃で×相対湿度９０％調整した恒温恒湿器に２４時間入れた後の試料重量を測定した（Ｗ３）。以上の測定結果から、次式によって布帛の吸湿率を算出した。
布帛の吸湿率（％）＝[（Ｗ３−Ｗ１）／Ｗ１−（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ１]×１００

（５）吸湿性ポリマーの吸湿率
加工後（吸湿性ポリマー固着後）の布帛についても段落［００４７］に記載した条件と同様に、Ｗ１とＷ２とＷ３から加工後の布帛の吸湿率を算出した。その加工後の布帛の吸湿率と、段落［００４７］で算出した加工前の布帛の吸湿率と、段落［００４６］で算出した吸湿性ポリマーの固着率とに基づいて、次式によって吸湿性ポリマーの吸湿率を算出した。
吸湿性ポリマーの吸湿率（％）＝（加工後の布帛吸湿率−加工前の布帛吸湿率）×１００／吸湿性ポリマーの固着率

（６）繊維断面本数比
布帛の製織又は製編方向に対して垂直方向に切断した。切断した測定試料に対して日立製の金属蒸着装置（商品名Ｅ１０１０）を用いて金属蒸着した後、その試料を日立製の走査型電子顕微鏡（商品名Ｓ−３５００）に装着し、３０倍〜１００倍の倍率で写真撮影した。その顕微鏡写真を図１から図５に示したように、中心線１に対して表面２側と裏面３側に２分割し、中心線１から表面２に至るまでの範囲である表層と中心線１から裏面３に至るまでの範囲である裏層にそれぞれ含まれる繊維本数を数えて、その繊維本数を繊維断面本数とした。繊維断面本数比の算出式を下式に示す。
繊維断面本数比＝（裏層の繊維断面本数）/（表層の繊維断面本数）

（７）布帛の表面温度降下
吸湿性ポリマーを固着させた布帛（Ａ）と、吸湿性ポリマーを固着させる前の布帛（Ｂ）から２５ｃｍ×２５ｃｍの正方形状の試片を角切り取り、温度が４０℃で相対湿度８０％に設定された恒温恒湿室内に吊り下げ、３時間静置した。その後、３５℃で相対湿度７０％に恒温恒湿室の温湿度設定条件を変更し、恒温恒湿室の温湿度表示が３５℃で相対湿度７０％に達したところで恒温恒湿室に固定したサーモグラフィーカメラ（ＮＥＣ ＡＶＩＯ赤外線テクノロジー（株）製、型番：ＴＨ７１０２ＭＸ）にて布帛（Ａ）と、布帛（Ｂ）それぞれの表面温度を測定した。布帛の表面温度降下量は下式で算出した。
布帛の表面温度降下量＝（Ｂ）の表面温度−（Ａ）の表面温度

（８）着座時の涼しさ
表面に人が接するようにカーシートに本発明の布帛を張り合わせ、そのカーシートを夏場の車内を想定した４０℃で相対湿度８０％に設定した恒温恒湿室内に設置し、被験者がそのカーシートに５分間着座した後、２５℃で相対湿度４０％に温湿度設定条件を変更し、さらに３分間着座後のシート表面の涼しさを官能評価した。１０人の被験者に評価してもらい、涼しいと感じた人が、８人以上を「非常に良好」、４〜７人を「可」、３人以下を「劣る」でそれぞれ表示した。

（９）風合い
本発明の布帛を用い、１０人のパネラーにより布帛の触感を評価した。そして、各人の評価の合計点により、総合評価した。
＜評価基準＞
３点：ソフトタッチで、表面の平滑性も高い。
２点：標準的な柔らかさであり、表面の平滑性も標準である。
１点：粗硬感があり、表面にざらつきがある。
＜総合評価＞
非常に良好 ：２５〜３０点
可 ：１７〜２４点
劣る ：１０〜１６点。

（１０）耐光堅牢度
紫外線オートフェードメーター（スガ試験機（株）製、型式：Ｕ４８ＡＵＨＢ）を用い、ブラックパネル温度が８３℃の条件で２００時間照射した後、ＪＩＳ Ｌ ０８０４（２０１０）に準じ、変退色用グレースケールにより変退色を１級〜５級で判定した。

［参考例１］
（芯鞘複合延伸糸）
芯部がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で鞘部がポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）であり、それぞれの質量比が３対７である８４Ｔ４８Ｆの芯鞘複合延伸糸を製造した。具体的には以下のとおりである。
上記の分率で溶融紡糸機に供給し、口金内で単芯の芯鞘構造に複合させ、紡糸温度２８０℃で紡糸し、第１ロール回転速度２７００ｍ／分、ロール温度４０℃で紡出糸を予熱し、第２ロール回転速度４０５０ｍ／分、ロール温度１５０℃で熱処理延伸し、巻取速度３７００ｍ／分で巻取を行い、８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（フィラメント）の芯鞘複合延伸糸を得た。この芯鞘複合延伸糸の引張強度は３．３ｃＮ／ｄｔｅｘであり、伸度は４５％であった。

［参考例２］
（ポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸）
８４Ｔ３６Ｆのポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸、１６７Ｔ４８Ｆのポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸の製造方法について説明する。紡糸口金の大きさと形状はそれぞれの仮撚加工糸に適したものを採用し、紡糸温度２８４℃、紡糸速度３０００ｍ／分で溶融紡糸を行い、未延伸糸を巻き取った。次いで、第１ヒーター（非接触タイプ）温度２３０℃、オーバーフィード率０．９、第２ヒーター（非接触タイプ）温度２００℃、延伸倍率１．６９倍、加工速度６００ｍ／分で仮撚加工を行い、８４ｄｔｅｘ−３６ｆ（フィラメント）のポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸と、１６７ｄｔｅｘ−４８ｆ（フィラメント）のポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸を得た。８４Ｔ３６Ｆのポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸の引張強度は３．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は２３％であり、１６７Ｔ４８Ｆのポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸の引張強度は４．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は２２％あった。

［参考例３］
（ポリエチレンテレフタレート延伸糸）
８４Ｔ４８Ｆ（８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（フィラメント））のポリエチレンテレフタレート延伸糸の製造方法について説明する。紡糸温度２９０℃、紡糸速度１５００ｍ／分で溶融紡糸を行い、未延伸糸を巻き取った。次いで、延伸加工装置を用い、予熱ローラー温度９０℃、熱処理ローラー温度１５０℃、延伸倍率３．０１倍、加工速度９７０ｍ／分で延伸を行い、８４ｄｔｅｘ−４８ｆのポリエチレンテレフタレート延伸糸を得た。この延伸糸の引張強度は４．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は３５％であった。

［実施例１］
２８ゲージのトリコット編機を用いた。４枚の筬を用いてＬ１（地組織となる）に参考例１の８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（フィラメント）の芯鞘複合延伸糸をフルセットの糸配列で供給し、Ｌ２（地組織となる）に参考例２の８４ｄｔｅｘ−３６ｆ（フィラメント）のポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸をフルセットの糸配列で供給し、Ｌ３、Ｌ４に参考例１の８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（フィラメント）の芯鞘複合延伸糸を糸入糸抜１本交互の糸配列で供給し、機上コースが４２Ｃ／２．５４ｃｍとなる密度で下記組織１の形態で生機を製編した。

（組織１）（ａ群の組織）
Ｌ１：８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（ＰＥＴ／ＰＴＴ芯鞘複合延伸糸）、１−２／１−０（糸通し：フルセット）
Ｌ２：８４ｄｔｅｘ−３６ｆ（ＰＥＴ仮撚加工糸）、３−４／１−０（糸通し：フルセット）
Ｌ３：８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（ＰＥＴ／ＰＴＴ芯鞘複合延伸糸）、２−３／２−１ １−０／１−２（糸通し：糸入糸抜１本交互）
Ｌ４：８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（ＰＥＴ／ＰＴＴ芯鞘複合延伸糸）、１−０／１−２ ２−３／２−１（糸通し：糸入糸抜１本交互）

得られた経編地を液流染色機を用いて、染料として“Ｄｉａｎｉｘ”（登録商標、以下同じ） ＫＩＳ−Ｕ ０．２４％ｏｗｆ、“Ｄｉａｎｉｘ” ＡＭ−２Ｒ ０．１１％ｏｗｆ、“Ｄｉａｎｉｘ” ＧＬ−ＦＳ ０．２４％ｏｗｆ、耐光剤としてＣｉｂａ社製の商品名ｆａｓｔ−Ｐ １％ｏｗｆを用い、室温から１３０℃の染色温度まで昇温速度１℃で昇温し、染色温度１３０℃で２５分間染色した。
その後、上記のように染色した経編地を下記の処方１の処理液に浸漬して吸湿性ポリマーを含浸後、ピックアップ率が９０％になるように布帛をマングルで絞り、乾燥機中で１２０℃、２分間の条件で乾燥させた。

（処方１）
・２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム（商品名：グラセットＴ５０５、メーカー：北広ケミカル（株））：１２０ｇ／Ｌ
・架橋剤として「数平均重合度２３のポリエチレングリコール」のジメタクリレート（商品名：グラセットＴ３０３ メーカー： 北広ケミカル（株））：１２０ｇ／Ｌ）
・重合開始剤として過硫酸アンモニウム（メーカー：ナカライテスク（株））：５ｇ／Ｌ
・水

上記のように染色した経編地に吸湿性ポリマーを含浸して乾燥後、１０５℃に加熱した常圧スチーマーで１０分間処理し、湯で洗った後に乾燥した。次いで、その乾燥後のものをさらに乾燥機で１６０℃で１分間乾燥して、目付３１０ｇ／ｍ^２、吸湿性ポリマーの固着率が７．３％、布帛の吸湿率が２．４％、吸湿性ポリマーの吸湿率が３２．８％である実施例１の繊維構造体を得た。

この繊維構造体を製編方向に対して垂直方向に切断し、電子顕微鏡で観察した。図１はその電子顕微鏡写真（５０倍）である。その観察結果によると、表層の繊維断面本数は２３５本、裏層の繊維断面本数は８５０本であり、繊維断面本数比は３．６２であった。さらに、編物の繊維に吸湿性ポリマーが固着していることが観察できた。

性能評価の結果を表１に示す。布帛の表面温度降下が２．１℃、着座時の涼しさが「非常に良好」、風合いが「非常に良好」、耐光堅牢度が４級であり、人が着座した時の快適性が非常に優れていた。

［実施例２］
２８ゲージのトリコット編機を用い、４枚の筬を用いてＬ１（地組織）に参考例２の１６７ｄｔｅｘ−４８ｆ（フィラメント）のポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸をフルセットの糸配列で供給し、またＬ２、Ｌ３に参考例１の８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（フィラメント）の芯鞘複合延伸糸を糸入糸抜１本交互の糸配列で供給し、機上コースが５０Ｃ／２．５４ｃｍの密度で、下記組織２の形態の編物を製造した。

（組織２）（ａ群の組織）
Ｌ１：１６７ｄｔｅｘ−４８ｆ（ＰＥＴ仮撚加工糸）、１−０／３−４（糸通し：フルセット）
Ｌ２：８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（ＰＥＴ／ＰＴＴ芯鞘複合延伸糸）、２−３／２−１ １−０／１−２（糸通し：糸入糸抜１本交互）
Ｌ３：８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（ＰＥＴ／ＰＴＴ芯鞘複合延伸糸）、１−０／１−２ ２−３／２−１（糸通し：糸入糸抜１本交互）

その後、上記編物を実施例１と同様の方法で染色したのち吸湿性ポリマーを固着させ、目付２７５ｇ／ｍ^２、吸湿性ポリマーの固着率が１２．３％、布帛の吸湿率が３．０％、吸湿性ポリマーの吸湿率が２４．３％である実施例２の繊維構造体を得た。

この繊維構造体を製編方向に対して垂直方向に切断し、電子顕微鏡で観察した。図２はその電子顕微鏡写真（１００倍）である。その観察結果によると、表層の繊維断面本数は１２１本、裏層の繊維断面本数は４８５本であり、繊維断面本数比は４．０１であった。さらに、編物の地組織に吸湿性ポリマーが多く固着していることが観察できた。

性能評価の結果を表１に示す。布帛の表面温度降下が１．９℃、着座時の涼しさが「非常に良好」、風合いが「非常に良好」、耐光堅牢度が４級であり、人が着座した時の快適性が非常に優れていた。

［実施例３］
２８ゲージのトリコット編機を用い、３枚の筬を用いてＬ１（地組織）、Ｌ２（地組織）に参考例１の８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（フィラメント）の芯鞘複合延伸糸をフルセットの糸配列で供給し、Ｌ３に参考例２の８４ｄｔｅｘ−３６ｆ（フィラメント）のポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸をフルセットの糸配列で供給し、機上コースが６４Ｃ／２．５４ｃｍの密度で下記組織３の形態で生機を製編した。

（組織３）（a群の組織）
Ｌ１：８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（ＰＥＴ／ＰＴＴ芯鞘複合延伸糸）、２−３／１−０（糸通し：フルセット）
Ｌ２：８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（ＰＥＴ／ＰＴＴ芯鞘複合延伸糸）、１−０／１−２（糸通し：フルセット）
Ｌ３：８４ｄｔｅｘ−３６ｆ（ＰＥＴ仮撚加工糸）、１−０／３−４（糸通し：フルセット）

次いで、上記編物を実施例１と同様の方法で染色し、その後、起毛機にて起毛加工を実施した布帛に実施例１と同様の方法で吸湿性ポリマーを固着させ、目付３３０ｇ／ｍ^２、吸湿性ポリマーの固着率が１２．５％、布帛の吸湿率が３．０％、吸湿性ポリマーの吸湿率が２４．０％である実施例３の繊維構造体を得た。

この繊維構造体を製編方向に対して垂直方向に切断し、電子顕微鏡で観察した。図３はその電子顕微鏡写真（５０倍）である。その観察結果によると、表層の繊維断面本数は２２０本、裏層の繊維断面本数は１３８０本であり、繊維断面本数比は６．２７であった。さらに、編物の地組織に吸湿性ポリマーが固着していることが観察できた。

性能評価の結果を表１に示す。布帛の表面温度降下が２．３℃、着座時の涼しさが「非常に良好」、風合いが「非常に良好」、耐光堅牢度が４級であり、人が着座した時の快適性が非常に優れていた。

［実施例４］
２８ゲージのトリコット編機を用い、４枚の筬を用いてＬ１（地組織）、Ｌ３、Ｌ４に、参考例３の８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（フィラメント）のポリエチレンテレフタレート延伸糸を用いた以外は実施例１と同様の条件で下記組織４の形態で生機を製編した。

（組織４） （a群の組織）
Ｌ１：８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（ＰＥＴ延伸糸）、１−２／１−０（糸通し：フルセット）
Ｌ２：８４ｄｔｅｘ−３６ｆ（ＰＥＴ仮撚加工糸）、３−４／１−０（糸通し：フルセット）
Ｌ３：８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（ＰＥＴ延伸糸）、２−３／２−１ １−０／１−２（糸通し：糸入糸抜１本交互）
Ｌ４：８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（ＰＥＴ延伸糸）、１−０／１−２ ２−３／２−１（糸通し：糸入糸抜１本交互）

次いで、上記編物を実施例１と同様の方法で染色したのち吸湿性ポリマーを固着させ、目付３１８ｇ／ｍ^２、吸湿性ポリマーの固着率が７．０％、布帛の吸湿率が２．３％、吸湿性ポリマーの吸湿率が３２．８％である実施例４の繊維構造体を得た。この繊維構造体を製編方向に対して垂直方向に切断し、電子顕微鏡で観察した。その観察結果によると、表層の繊維断面本数は２４５本、裏層の繊維断面本数は８５４本であり、繊維断面本数比は３．４９であった。

性能評価の結果を表１に示す。布帛の表面温度降下が２．０℃、着座時の涼しさが「非常に良好」、風合いが「可」、耐光堅牢度が４級であり、人が着座した時の快適性が優れていた。

［実施例５］
２８ゲージのトリコット編機を用い、３枚の筬を用いてＬ１（地組織）、Ｌ２（地組織）に参考例３の８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（フィラメント）のポリエチレンテレフタレート延伸糸を用いた以外は実施例３と同様の条件で下記組織５の形態で生機を製編した。

（組織５） a群
Ｌ１：８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（ＰＥＴ延伸糸）、２−３／１−０（糸通し：フルセット）
Ｌ２：８４ｄｔｅｘ−４８ｆ（ＰＥＴ延伸糸）、１−０／１−２（糸通し：フルセット）
Ｌ３：８４ｄｔｅｘ−３６ｆ（ＰＥＴ仮撚加工糸）、１−０／３−４（糸通し：フルセット）

次いで、上記編物を実施例１と同様の方法で染色し、その後、起毛機にて起毛加工を実施した布帛に実施例１と同様の方法で吸湿性ポリマーを固着させ、目付３４０ｇ／ｍ^２、吸湿性ポリマーの固着率が１２．６％、布帛の吸湿率が２．９％、吸湿性ポリマーの吸湿率が２３．０％である実施例５の繊維構造体を得た。この繊維構造体を製編方向に対して垂直方向に切断し、電子顕微鏡で観察した。その観察結果によると、表層の繊維断面本数は２３１本、裏層の繊維断面本数は１４１７本であり、繊維断面本数比は６．１３であった。

性能評価の結果を表１に示す。布帛の表面温度降下が２．４℃、着座時の涼しさが「非常に良好」、風合いが「可」、耐光堅牢度が４級であり、人が着座した時の快適性が優れていた。

〔実施例６〕
２８ゲージの両面丸編機を使用した。裏地（地組織）は８４ｄｔｅｘ−７２ｆ（フィラメント）のポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸を供給し、表地は参考例２の８４ｄｔｅｘ−３６ｆ（フィラメント）のポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸を供給し、表地を柄組織、裏地は平編組織とし、機上コースが３８コース／２．５４ｃｍの生機を製編した。この編物の構造はｂ群に属する。

次いで、上記編物を実施例１と同様の方法で染色したのち吸湿性ポリマーを固着させ、目付２３２ｇ／ｍ^２、吸湿性ポリマーの固着率が８．６％、布帛の吸湿率が２．０％、吸湿性ポリマーの吸湿率が２３．２％である実施例６の繊維構造体を得た。この繊維構造体を製編方向に対して垂直方向に切断し、電子顕微鏡で観察した。その観察結果によると、表層の繊維断面本数は１６１本、裏層の繊維断面本数は３２２本であり、繊維断面本数比は２．００であった。

性能評価の結果を表１に示す。布帛の表面温度降下が２．６℃、着座時の涼しさが「非常に良好」、風合いが「可」、耐光堅牢度が４級であり、人が着座した時の快適性が優れていた。

〔実施例７〕
１６７ｄｔｅｘ−７２ｆ（フィラメント）のポリエチレンテレフタレート延伸糸を経糸と緯糸に用い、織密度が地組織及びパイルともに経糸は２５０ｃｍ／ｃｍ、緯糸は２２０本／ｃｍの二重織物を製織した。
得られた織物を実施例１と同条件で染色した後、剪毛機にてパイル長さを１．８ｍｍとしたベルベット織物を作成した。その後、上記織物に実施例１と同様の方法で吸湿性ポリマーを固着させ、吸湿性ポリマーの固着率が１０．５％、布帛の吸湿率が３．５％、吸湿性ポリマーの吸湿率が３３．３％である実施例７の繊維構造体を得た。この織物の構造はｃ群に属する。

この繊維構造体を製織方向に対して垂直方向に切断し、電子顕微鏡で観察した。その観察結果によると、表層の繊維断面本数は２３０本、裏層の繊維断面本数は９８０本であり、繊維断面本数比は４．２６であった。

性能評価の結果を表１に示す。編物表面温度降下が２．３℃、着座時の涼しさが「非常に良好」、風合いが「非常に良好」、耐光堅牢度が４級であり、人が着座した時の快適性が優れていた。

［比較例１］
実施例６において表地と裏地の組織を変え、２８ゲージの両面丸編機にて表地は８４ｄｔｅｘ−７２ｆ（フィラメント）のポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸を供給し、裏地（地組織）は参考例２の８４ｄｔｅｘ−３６ｆ（フィラメント）のポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸を供給し、表地は平編組織、裏地は柄組織とし、機上コースが３８コース／２．５４ｃｍの生機を製編した。

次いで、上記編物を実施例１と同様の方法で染色したのち吸湿性ポリマーを固着させ、目付２３２ｇ／ｍ^２、吸湿性ポリマーの固着率が８．６％、布帛の吸湿率が２．０％、吸湿性ポリマーの吸湿率が２３．２％である比較例１の繊維構造体を得た。

この繊維構造体を製編方向に対して垂直方向に切断し、電子顕微鏡で観察した。図４はその電子顕微鏡写真（５０倍）である。その観察結果によると、表層の繊維断面本数は３１９本、裏層の繊維断面本数は１６２本であり、裏層の繊維断面本数／表層の繊維断面本数（繊維断面本数比）は０．５１であった。さらに、編物の地組織に吸湿性ポリマーが固着していることが観察できた。

性能評価の結果を表１に示す。布帛の表面温度降下が０．５℃、着座時の涼しさが「劣る」、風合いが「可」、耐光堅牢度が４級であり、人が着座した時の快適性が劣っていた。

［比較例２］
ウォータージェットルーム織機を用い、タテ糸とヨコ糸に、参考例２の１６７ｄｔｅｘ−４８ｆ（フィラメント）のポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸を供給し、織上密度がタテ１２８本／２．５４ｃｍ、ヨコ８１本／２．５４ｃｍであるツイル組織で製織した。

次いで、上記織物を実施例１と同様の方法で染色したのち吸湿性ポリマーを固着させ、目付１９７ｇ／ｍ^２、吸湿性ポリマーの固着率が８．３％、布帛の吸湿率が１．９％、吸湿性ポリマーの吸湿率が２２．８％である比較例２の繊維構造体を得た。

この繊維構造体を製織方向に対して垂直方向に切断し、電子顕微鏡で観察した。図５はその電子顕微鏡写真（１５０倍）である。その観察結果によると、表層の繊維断面本数は１０７本、裏層の繊維断面本数は１３３本であり、繊維断面本数比は１．２４であった。また織物の地組織に吸湿性ポリマーが固着していた。

性能評価の結果を表１に示す。布帛の表面温度降下が１．３℃、着座時の涼しさが「劣る」、風合いが「可」、耐光堅牢度が４級であり、人が着座した時の快適性が劣っていた。

Claims (6)

1. 布帛の繊維に吸湿性ポリマーが固着している繊維構造体であって、繊維構造体断面の中心線を境界として表面側である表層と裏面側である裏層の繊維密度が異なっている繊維構造体において、
   繊維構造体を製織又は製編方向に対して垂直方向に切断して、断面の中心線を境界として表面側である表層と裏面側である裏層にそれぞれ含まれる繊維断面本数を算出したとき、裏層の繊維断面本数を表層の繊維断面本数で除した数値（繊維断面本数比）が２〜１０の範囲であることを特徴とする繊維構造体。
2. 布帛が織物または編物の形態を有し、布帛の地組織が裏層側にあることを特徴とする請求項１に記載の繊維構造体。
3. 吸湿性ポリマーがアクリル酸アミド−２−プロパンスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、イソプレンスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸ナトリウム、メタリルスルホン酸ナトリウムから選ばれる１種以上のモノマーの重合体又はこれら１種以上のモノマーおよび前記以外のモノマーとの共重合体であることを特徴とする請求項１または２に記載の繊維構造体。
4. 吸湿性ポリマーの布帛への固着率が４〜２０質量％であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の繊維構造体。
5. 布帛の組織が以下のａ〜ｃ群から選ばれるものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の繊維構造体。
   ａ群：２枚以上の筬を有する編み機から製造された経編物であって、裏層となる組織が２針振り又は３針振り組織であるもの
   ｂ群：両面編機で編成された緯編物であって表層となる組織が柄組織であるもの
   ｃ群：地組織を有するパイル織物
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の繊維構造体を有する車両内装材。