JPH09132871A - 吸水性吸湿性繊維布帛 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人間が不快と感じる発汗時のムレ，ベタツキ
を素早く解消する優れた吸湿速度と高吸水性，高吸湿性
を有する繊維布帛を提供する。 【解決手段】 繊維内部に非水溶性ポリエチレンオキシ
ド変性物を有する複合繊維よりなる布帛の構成繊維の表
面にキトサンを主成分とする化合物が固着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，吸水性と吸湿性に
優れた繊維布帛に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】合成繊維は，木綿，麻，ウール，絹等の
天然繊維と比べて強力，耐摩耗性，寸法安定性，ウォッ
シュアンドウェア性，速乾性等の点で優れており，衣料
用素材として広く使用されている。しかし，合成繊維
は，一般に天然繊維が有する優れた吸水性能や吸湿性能
を有しておらず，着用時の発汗によりムレ，ベタツキ等
が生じ，天然繊維よりも快適性の点で劣っている。

【０００３】従来から，合成繊維に吸水性や吸湿性を付
与する試みは種々なされている。例えばポリアルキレン
グリコールを配合した親水性ポリエステル繊維（特公昭
３９−５２１４号），繊維表面から中空部まで貫通する
溝を有する中空繊維（特公昭６０−３７２０３号），金
属スルホネート基を有する化合物とポリオキシアルキレ
ングリコールとの縮合物を含むポリエステル繊維をアル
カリ処理した微多孔性繊維（特開昭６０−１６７９６９
号）などが提案されている。しかし, これらの繊維は，
いずれも吸湿性能のレベルが低く，吸湿性能が十分なレ
ベルのものではなかった。

【０００４】また，後加工によって合成繊維に吸水性や
吸湿性を付与する方法として，ラジカル開始剤および電
子線等を用いてビニルカルボン酸をグラフト重合させる
方法が知られている。しかし，この方法では，繊維の強
力低下，風合の硬化，効果の耐久性不足といった種々の
問題を有しているとともに，染色堅牢度が低下するとい
う致命的な欠点を有しており，衣料用繊維として実用化
された例はほとんど認められない。

【０００５】本発明者らも，非水溶性のポリエチレンオ
キシド変性物のごとき吸水性，吸湿性化合物を繊維内部
に含有せしめることにより，吸水性，吸湿性に優れた繊
維を特願平７−１１６８６６号にて提案しているが，こ
の繊維は，吸水性，吸湿性の化合物が繊維内部に含有さ
れていて，水や水蒸気が吸水性，吸湿性化合物と直接接
しないため吸水，吸湿速度が遅く，実用上求められてい
る吸水性能，吸湿性能を発揮するためには比較的時間を
要し，着用発汗時に天然繊維よりも快適性の点で優れて
いるとはいえなかったのが実状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，このような
現状に鑑みて行われたもので，優れた吸湿速度を有し，
天然繊維並みの吸水性能，吸湿性能を有する吸水性，吸
湿性繊維布帛を得ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は，このような課
題を解決するもので，次の構成よりなるものである。す
なわち，本発明は，非水溶性ポリエチレンオキシド変性
物または該変性物と繊維形成性の良好な熱可塑性樹脂の
混合物からなる成分Ａと，繊維形成性の良好な熱可塑性
樹脂からなる成分Ｂより構成された複合繊維を主体とす
る繊維布帛であって，構成繊維の表面にキトサンを主成
分とする化合物が固着されていることを特徴とする吸湿
速度に優れた吸水性，吸湿性繊維布帛を要旨とするもの
である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下，本発明について詳細に説明
する。本発明の布帛では，繊維として，非水溶性ポリエ
チレンオキシド変性物または該変性物と繊維形成性の良
好な熱可塑性樹脂の混合物からなる成分Ａと，繊維形成
性の良好な熱可塑性樹脂からなる成分Ｂより構成された
複合繊維を主体として用いる。ここでいう非水溶性ポリ
エチレンオキシド変性物とは，水溶性ポリエチレンオキ
シド（その特性が大きく損なわれない範囲で，プロピレ
ンオキシド，ブチレンオキシド等の共重合成分を含有し
たものを含む。）を適当な架橋剤を用いて架橋処理した
もので，吸水，吸湿性を有し，３００℃以下の温度で溶
融加工が可能なものをいう。

【０００９】併用する架橋剤としては，アルデヒド，ジ
アルデヒド，ジアミン，ジイソシアネート，ビスエポキ
シ化合物等が用いられ，架橋処理によって着色したり，
ポリエチレンオキシドが有している吸水，吸湿性能を著
しく低下させないものを選定して使用すればよい。この
ような非水溶性ポリエチレンオキシド変性物は，例え
ば，住友精化株式会社から「アクアコーク」の商品名で
市販されている。

【００１０】繊維形成性の良好な熱可塑性樹脂として
は，ポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフィ
ン，ナイロン６，ナイロン６６，ナイロン１１，ナイロ
ン１２等のポリアミド，ポリエチレンテレフタレート，
ポリプロピレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタ
レート等のポリエステルおよびこれらを主体とする共重
合体もしくは混合物を挙げることができる。

【００１１】本発明で用いる繊維を構成する成分Ａとし
ては，上述の非水溶性ポリエチレンオキシド変性物を単
独で用いることもできるし，該変性物と上記熱可塑性樹
脂を混合して使用してもよい。混合物として用いる場合
には，両者を予め溶融混合してマスターチップ化してお
いてもよく，ドライブレンドしたものを複合紡糸に供し
てもよい。

【００１２】本発明で用いる繊維に非水溶性ポリエチレ
ンオキシド変性物を含有せしめる際の含有率について
は，使用する熱可塑性樹脂の種類や成分Ａと成分Ｂの複
合化により得られる繊維の吸湿性が異なるため，本発明
では特に限定しないが，一般には繊維重量に対して0.５
〜６０重量％の範囲にあることが好ましい。非水溶性ポ
リエチレンオキシド変性物の含有率が0.５重量％未満で
は，満足な吸水，吸湿性が得られない場合があり，含有
率が６０重量％を超えると，製糸性に問題が生じる場合
があり，好ましくない。

【００１３】本発明の繊維は，上記の成分Ａおよび成分
Ｂからなる複合繊維であって，常法に従って製造するこ
とができる。複合比は，使用するポリマーや要求される
性能の度合いにより異なるが，重量比で１５：８５〜８
５：１５の範囲が好ましい。これよりも成分Ａの割合が
少ないと，吸水，吸湿性に劣り，逆に成分Ａが多くなり
すぎると，製糸性に問題が生じる。

【００１４】複合の形態は特に限定されるものではな
く，芯鞘型，海島型，多層型，サイドバイサイド型等の
いずれでもよい。また，繊維の断面形状も特に限定され
るものではなく，円形断面の他，楕円形断面，三角断
面，星型断面等の異形断面であってもよい。

【００１５】本発明の複合繊維の断面形状の具体例を図
１に示す。図１において，Ａは成分Ａ，Ｂは成分Ｂを示
す。これらのうち，（１）（２）および（７）のように
成分Ａが成分Ｂで包囲された繊維は，着用時に発汗した
場合，成分Ａの吸水，吸湿により膨潤しても，成分Ａが
直接皮膚と接触しないため，ベタツキを感じず，快適性
を保持できる。

【００１６】また，（３）のように成分Ａ全体が繊維表
面に露出した繊維は，吸水速度が速いという利点を有し
ているが，これを布帛の全体に用いると，吸水，吸湿し
たときベタツキ感が生じるという問題がある。しかし，
この問題は，この繊維を通常の繊維でカバリングして用
いたり，ニットの繋ぎ糸として用いる等，布帛の表面に
この繊維が露出しないような使用の仕方をすれば解消さ
れる。

【００１７】さらに，（４）（５）および（６）のよう
に成分Ａの一部が繊維表面に露出した繊維は，成分Ａの
繊維表面への露出の度合いが小さいので，（３）の繊維
よりも成分Ａによるベタツキ感が緩和され，単独で用い
ることもできるし，他の通常の繊維と混用することもで
きる。このような本発明で用いる繊維には，必要に応じ
て捲縮付与したり，着色剤，難燃剤，酸化防止剤等の添
加剤を含有させたりすることができる。

【００１８】本発明では，上述の複合繊維を主体として
繊維布帛が形成されるが，ここでいう繊維布帛の形態
は，特に限定されるものではなく，織物，編物，不織布
等のいずれの形態でもよく，個々の用途によって決定さ
れる。本発明の吸水性，吸湿性繊維布帛は，上述の繊維
布帛を構成する繊維の表面にキトサンを主成分とする化
合物が固着されている。ここでいうキトサンとは，無脊
椎動物の甲殻類やきのこ等から得られるキチンを高濃度
アルカリで処理し，脱アセチル化して得られる遊離アミ
ノ基を有するものである。キトサンの脱アセチル化度
は，３０〜１００％，好ましくは５０％以上のものを用
いる。

【００１９】本発明では，上述のキトサンを蟻酸，酢
酸，クエン酸等の有機酸または塩酸等の無機酸に溶解さ
せ，キトサンのアミノ基と反応せしめ，キトサンの第４
級アンモニウム塩として，水に可溶な形態として用い
る。キトサンを上述の有機酸や無機酸の水溶液に溶解す
る際のキトサンの濃度は，キトサンの溶解性を考慮し
て，２０％以下であることが好ましい。また，有機酸ま
たは無機酸の使用量は，キトサンの遊離アミノ基を中和
するのに必要な量以上使用することが好ましい。

【００２０】本発明では，キトサン以外に他の吸水性，
吸湿性物質を併用してもよい。ここでいう吸水性，吸湿
性物質としては，セリシンやコラーゲンを挙げることが
できる。セリシンは，絹生糸のうちフィブロインを取り
囲むように存在し，セリン，アスパラギン酸を主アミノ
酸とするタンパク質である。絹生糸を精練する際にアル
カリ水溶液に溶解したセリシンを精製，抽出し，粉末状
に乾燥させたものを使用する。このようなセリシン粉末
は，例えば，セーレン株式会社より「プロテインパウダ
ー」の商品名で市販されている。

【００２１】コラーゲンは，分子量約１０万のポリペプ
チド鎖が３本集まった３重螺旋構造をとるグリシン，プ
ロリンを主アミノ酸とするタンパク質である。本発明で
キトサンと他の吸水性，吸湿性物質を併用する場合の併
用割合は，特に限定するものではなく，用途，性能を考
慮して適宜決められる。また，キトサンとコラーゲンを
結合した複合物質（例えば，新日本物産株式会社より
「キト・コラα」の商品名で市販されている。）を用い
ても一向に差し支えない。

【００２２】本発明では，上述のキトサンや吸水性，吸
湿性物質を皮膜形成能を有する樹脂液と混合し，繊維布
帛の繊維表面に固着させる。ここでいう皮膜形成能を有
する樹脂とは，水溶性あるいはエマルジョンタイプの樹
脂で，熱処理を行うことにより皮膜を形成し，水不溶性
となるものをいう。例えば，ポリウレタン樹脂，ポリア
クリル酸樹脂，ポリメタクリル酸樹脂等を挙げることが
できる。さらに，キチンや吸水性，吸湿性物質と繊維構
造物との結合強くし，洗濯等の耐久性を向上させるた
め，イソシアネート基等の官能基を有する樹脂を併用し
てもよい。

【００２３】特にセリシン粉末を繊維表面に固着させる
場合には，繊維固着後，セリシンの水不溶化処理を行
う。セリシンの水不溶化処理としては，架橋処理等があ
る。架橋処理は，ホルマリン，グルタルアルデヒド等の
アルデヒド類や各種エポキシ系化合物等の多官能架橋剤
を用い，セリシンを架橋不溶化するものである。キトサ
ンにセリシンを併用する場合，上述のキトサン混合液に
上記多官能架橋剤を添加しなければならない。

【００２４】また，上述のキトサン混合液に柔軟剤，帯
電防止剤等の一般繊維加工剤を併用してもよい。ただ
し，繊維構造物の吸水性能の低下を招く撥水，撥油加工
剤は併用してはならない。上述のキトサンを主体とする
化合物を繊維布帛に付着せしめる方法としては，従来か
ら公知のいかなる方法を用いてもよく，例えば，パディ
ング法，スプレー法，コーティング法等を挙げることが
できる。本発明は，以上の構成よりなるものである。

【００２５】

【作用】本発明の繊維布帛のごとく，構成繊維の表面に
キトサンを主体とする化合物を固着しておくと，表面が
親水化しているため，空気中の水分子を吸着しやすく，
繊維表面に吸着された水分子は，吸着初期過程ではキト
サンを主体とする化合物に吸収されるが，吸着が進行し
て過飽和状態になると，繊維内部への水分子の拡散量が
多くなり，繊維内部に含まれる非水溶性ポリエチレンオ
キシド変性物に吸収される。このように，繊維表面に存
在するキトサンを主体とする化合物の吸湿性能と繊維内
部に存在する非水溶性ポリエチレンオキシド変性物の吸
湿性能の相互作用により，相乗効果的に機能性を発揮
し，従来にない吸湿速度に優れた高吸湿性能を有する繊
維布帛が得られるようになる。

【００２６】

【実施例】次に，実施例により本発明を具体的に説明す
るが，実施例における特性値や性能の測定は，下記の方
法で行った。 （１）ナイロン６（Ｎ６）の相対粘度 硫酸（濃度９６％）を溶媒とし，濃度１ｇ／デシリット
ル，温度２５℃で測定した。 （２）ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の相対粘
度 フェノールとテトラクロロエタンとの等重量混合物を溶
媒とし，濃度0.５ｇ／デシリットル，温度２０℃で測定
した。

【００２７】（３）吸水性 染色した編物について，温度２５℃，相対湿度６０％の
条件下で２時間調湿した吸水前のサンプルの重量Ｗを秤
量後，ＪＩＳ Ｌ １９０７ 5.３で規定された吸水性
測定法によって１８０秒後の吸水サンプルの重量Ｗ₁₈₀
を測定し，下記の式で吸水率Ｒを求める。 Ｒ（％）＝〔（Ｗ₁₈₀ −Ｗ）／Ｗ〕×１００

【００２８】（４）吸湿速度，吸湿性能 被測定試料を温度１０５℃で２時間乾燥して重量Ｗ₀ を
測定し，次に，温度２５℃，相対湿度６０％の条件下で
２時間調湿して重量Ｗ₁ を測定し，下記式により初期
水分率Ｍ₁ を算出する。続いて，この試料を温度３４
℃，相対湿度９０％の条件下で１０分間および２４時間
吸湿させた後，各々重量Ｗ₁₀，Ｗ₂₄を測定し，吸湿速度
（１０分後の吸湿率）Ｖおよび吸湿性能Ｍ（２４時間後
の吸湿率）をそれぞれ下記式，により算出した。 Ｍ₁(％）＝〔（Ｗ₁ −Ｗ₀)／Ｗ₀ 〕×１００ Ｖ (％）＝〔（Ｗ₁₀−Ｗ₁)／Ｗ₁ 〕×１００ Ｍ (％）＝〔（Ｗ₂₄−Ｗ₁)／Ｗ₁ 〕×１００

【００２９】実施例１ 相対粘度2.６のナイロン６とアクアコーク（住友精化株
式会社製，非水溶性ポリエチレンオキシド変性物）を重
量比９０：１０でドライブレンドしたものを芯部に用
い，相対粘度2.６のナイロン６を鞘部に用いた芯鞘重量
比３０：７０の同心円状の芯鞘型複合繊維を紡糸した。
この際，紡糸温度を２５０℃とし，２４孔の紡糸口金を
使用し，溶融紡出した糸条に１５℃の空気を吹きつけて
冷却し，油剤を付与した後，８００ｍ／分の速度で引き
取った。引取ローラと非加熱の延伸ローラとの間で3.０
倍に延伸し，繊度７０ｄ／２４ｆの糸条を得た。

【００３０】この芯鞘型複合繊維を経糸，緯糸の双方に
用いて，経糸密度１２０本／吋，緯糸密度９０本／吋の
平織物を製織し，その生機を用いて常法により精練，プ
レセット後，常法によりSuminol Fast Yellow ２ＧＰ
（住友化学株式会社製，酸性染料）２％owf にて染色
し，続いて，下記処方１に示す溶液にてパディング（絞
り率５０％）処理した後，１７０℃で１分間の熱処理を
行い，本発明の加工布を得た。 処方１ キトサン ５部 （脱アセチル化度７０％，新日本化学株式会社製） 酢 酸 ３部 エラストロン ＭＦ−９ ３０部 （水溶性ポリウレタン樹脂，第一工業製薬株式会社製） 水 ９６２部

【００３１】本発明との比較のため，本実施例において
処方１に示す処理液のパディングを省く他は，本実施例
とまったく同一の方法により比較用の加工布（比較例
１）を得た。また，本発明との比較のため，本実施例に
おいて芯鞘型複合繊維に代えて通常のナイロン６繊維７
０ｄ／２４ｆを経糸，緯糸に用いる他は，本実施例とま
ったく同一の方法により比較用の加工布（比較例２）を
得た。さらに，本発明との比較のため，本実施例におい
て芯鞘型複合繊維に代えてナイロン６繊維７０ｄ／２４
ｆを用いて製織し，その生機を用いて同様に常法により
染色し，比較例３とした。

【００３２】上記のごとくして得られた本発明および比
較用の加工布の性能を測定し，その結果を合わせて表１
に示した。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１より明らかなように，本発明の加工布
は，優れた吸水性能，吸湿速度，吸湿性能を有している
ことが分かる。

【００３５】実施例２ 相対粘度1.３８のポリエチレンテレフタレートを芯部に
用い，相対粘度1.３８のポリエチレンテレフタレートと
アクアコーク（住友精化株式会社製，非水溶性ポリエチ
レンオキシド変性物）を重量比９０：１０でドライブレ
ンドしたものを鞘成分として用いて，芯鞘比５０：５０
にて芯鞘型複合繊維を溶融紡糸後，延伸し，５０ｄ／２
４ｆの芯鞘型複合繊維糸条を得た。

【００３６】この繊維糸条を経糸，緯糸に用いて，コー
ス数５２本／吋，ウェール数４０本／吋のトリコットハ
ーフを製編し，その生機を用いて常法により精練，プレ
セット後，Kayalon Polyester Blue ２Ｒ−ＳＬ（日本
化薬株式会社製，分散染料）２％owf にて染色した。

【００３７】次に，下記処方２のキトサン・コラーゲン
溶液をパディング（ピックアップ率６０％）し，１７０
℃で１分間乾燥セットし，本発明の加工布を得た。 処方２ キト・コラα ２０部（キトサン，コラーゲン誘導
体，新日本物産株式会社製） 水 ８０部

【００３８】本発明との比較のため，本実施例において
処方２に示す処理液のパディングを省く他は，本実施例
とまったく同一の方法により比較用の加工布（比較例
４）を得た。また，本発明との比較のため，本実施例に
おいて芯鞘型複合繊維に代えて通常のポリエステル繊維
５０ｄ／２４ｆを経糸，緯糸に用いる他は，本実施例と
まったく同一の方法により比較用の加工布（比較例５）
を得た。さらに本発明との比較のため，本実施例におい
て芯鞘型複合繊維に代えてポリエステル繊維５０ｄ／２
４ｆを経糸，緯糸に用いてトリコットハーフを製編し，
その生機を用いて同様に常法により染色し，比較例６と
した。

【００３９】上記のごとくして得られた本発明および比
較用の加工布の性能を測定し，その結果を合わせて表２
に示した。

【００４０】

【表２】

【００４１】表２より明らかなように，本発明の加工編
物は，優れた吸水性能，吸湿速度，吸湿性能を有してい
ることが分かる。

【００４２】

【発明の効果】本発明の繊維布帛は，優れた吸水性能と
吸湿性能を有しており，特に人間が不快と感じる発汗時
のムレやベタツキを素早く解消する優れた吸湿速度を兼
ね備えている。本発明の繊維布帛は，大量の発汗を伴う
スポーツ衣料から紳士，婦人衣料まで幅広く利用でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（１）〜（７）は，いずれも本発明で用いる複
合繊維の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

Ａ：成分Ａ Ｂ：成分Ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非水溶性ポリエチレンオキシド変性物ま
   たは該変性物と繊維形成性の良好な熱可塑性樹脂の混合
   物からなる成分Ａと，繊維形成性の良好な熱可塑性樹脂
   からなる成分Ｂより構成された複合繊維を主体とする繊
   維布帛であって，構成繊維の表面にキトサンを主成分と
   する化合物が固着されていることを特徴とする吸湿速度
   に優れた吸水性吸湿性繊維布帛。