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サポーター
説明

サポーター

【課題】弾性糸を含有するサポーターにおいて、伸長時瞬間的に温度が上昇し、衣料の伸縮を繰り返せば永続的に伸長時発熱するサポーターを提供すること。
【解決手段】非弾性糸と弾性糸とからなる編地であって、100%伸長時の瞬間発熱温度が1℃以上である編地が少なくとも一部に配されてなることを特徴とするサポーター。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、弾性糸を含有するサポーターにおいて、伸長時瞬間的に温度が上昇するサポーターを提供するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、保温衣料等、着用時に温度が上昇するサポーターとして、セルロース等の吸湿発熱繊維を混合した布帛により製造し、着用時の人体からの不感蒸泄や発汗により発熱させる布帛、及び、サポーターが知られているが(例えば、特許文献1参照)、これらの吸湿発熱繊維は、繊維の吸湿量が飽和に達すればそれ以上発熱することは無く、発熱時間が短いばかりでなく、吸湿量が飽和に達した後は、繊維中の水分により冷感を感じることさえあった。
さらに、吸湿発熱以外の発熱布帛および発熱衣服として、面状発熱や発熱繊維などのヒーターを衣服に組み込むことなどが知られているが、いずれも、電気により発熱するもので、衣服とした際は重くなり、電極も必要で動きにくい衣服となる。
【0003】
この様に、現在、着用時温度が上昇する衣服で、動きやすくて軽い衣服としては、吸湿発熱以外は見あたらないが、吸湿発熱する布帛は吸湿という制約があるため吸湿発熱に限界があり、着用していて永続的に発熱し、しかも、軽くて動きやすいサポーターは見られない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2003−227043号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、弾性糸を含有するサポーターにおいて、伸長時瞬間的に温度が上昇し、伸縮を繰り返せば永続的に伸長時発熱するサポーターを提供することであり、また、保温性と伸長部位の筋肉や関節を暖めることによる怪我の防止や、筋肉および脂肪の燃焼効果も期待できるサポーターを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者等は、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、非弾性糸と弾性糸とからなるサポーターであって、100%伸長時の瞬間発熱温度が1℃以上である編地が配されたサポーターにより上記目的が達成出来ることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は以下の通りである。
【0007】
(1)非弾性糸と弾性糸とからなる編地であって、100%伸長時の瞬間発熱温度が1℃以上である編地が少なくとも一部に配されてなることを特徴とするサポーター。
(2)編地が弾性糸を40〜100g/m2含有し、かつ、9.8N荷重下での編地経緯伸度の和が100〜200%であることを特徴とする上記(1)に記載のサポーター。
(3)編地中に弾性糸の挿入組織が混在している事を特徴とする上記(1)または(2)に記載のサポーター。
(4)弾性糸相互が弾性糸の交差部で固定されている事を特徴とする上記(1)〜(3)のいずれか一項に記載のサポーター。
【発明の効果】
【0008】
本発明のサポーターとは、肘および膝等の関節部を中心に保護する筒状またはL字状のカバーであって、運動機能向上、怪我の防止および保温を狙ったサポーター、肘カバー、膝カバーおよび踵カバー等を言い、膝や腕の関節部の曲げ伸ばしにより編地が1℃以上発熱して暖かく、保温性に優れると共に、伸長部位の筋肉を暖めることにより怪我の防止効果を有し、また脂肪燃焼効果も有する。さらに、冬季運動時に着用すると、発熱により筋肉温度低下を防止でき、筋肉温度低下による運動機能低下の防止を期待できる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のサポーターには、非弾性糸と弾性糸とからなり、丸編機により製造される編地、すなわち丸編地であり、編地100%伸長時の瞬間発熱温度が1℃以上である編地(以下、単に瞬間発熱性編地と記すことがある)が少なくとも一部に配されていることを特徴とする。
本発明における瞬間発熱温度とは、伸縮以外に外部からのエネルギー供給を受けない条件下で、編地を100%伸長し、次いで緩和してもとの長さに戻す工程を1回とする繰り返し伸縮を、100回行った後、100回目の100%伸長時の編地温度をサーモグラフィで測定し、試験開始前の編地温度との差から算出された値である。
【0010】
100回目の100%伸長時の編地温度が試験開始前編地温度より高くなれば、瞬間発熱していることを示し、本発明のサポーターに使用する編地はこの方法により測定した瞬間発熱温度が、1℃以上あることが必要である。1℃未満の瞬間発熱温度では、ほとんど発熱を感じられず、発明の目的が達成できない。従い、100%伸長時の瞬間発熱温度が1℃以上、好ましくは1.5℃以上が必要である。瞬間発熱温度が高いほど好適であり、人体に悪影響を与えない範囲であれば上限は特に限定されないが、瞬間発熱温度を高くするために弾性繊維の含有量が多くなりすぎると編地がハイパワーとなって衣料として動き難くなるため、瞬間発熱温度は10℃以下であることが好ましい。なお、発熱温度の測定については、実施例にて具体的に示す。また、編地の少なくとも1方向が伸長時発熱すれば、着用して温かいサポーターとなる。
【0011】
本発明のサポーターに使用する瞬間発熱性編地には、編地中に弾性糸を40〜100g/m2含有されていることが好ましく、弾性糸を多く含有するほど発熱温度が高くなり、また、弾性糸の含有量が多くなり過ぎると編地重量が増し、また、編地がハイパワーとなって衣料として動き難くなるため、より好ましくは50〜90g/m2である。
【0012】
本発明のサポーターに使用する瞬間発熱性編地は、上記の弾性糸含有量のみにより発明の効果を発揮できるものでなく、編地の伸度による影響も大きい。すなわち、9.8N荷重下で編地経緯伸度の和が100〜200%であるのが好ましく、9.8N荷重下で編地経緯伸度の和が100%未満では、伸縮性が乏しく、着用時に突っ張り感を感じる不快な衣服となり、200%より大きい場合は、伸長時十分に発熱しない編地となる。これら編地の伸度調整は、編地の密度調整、編組織の選定および弾性糸の繊度調整により可能である。なお、編地伸度は編地の一方向が、9.8N荷重下での編地伸度を40%以上とする必要があり、また、サポーター製造時には、特に限定されないが、低伸度の編地方向を衣料着用時によく伸長する方向にあわせて衣料製造すれば、伸長時発熱効果が発揮されやすい衣料となる。なお、編地の伸度測定は、実施例に記載する方法により行う。
【0013】
本発明のサポーターに使用する瞬間発熱性編地は、通常の丸編機により製造可能で、弾性糸を40〜100g/m2含有し、かつ、9.8N荷重下での編地経緯伸度の和が100〜200%となるよう編物設計すればよく、弾性糸は繊度78dt以上を使用して編成すればよい。
【0014】
さらに、発明の効果を発揮させるには、瞬間発熱性編地中の少なくとも1種の弾性糸がニットループを形成しない挿入組織である事が好ましく、これにより、本発明の目的である伸長時発熱が好適に達成しやすくなる。具体例として、タック、あるいは、ウエルトの組み合わせで編成し、ニット以外の挿入編成が連続3ウェール以上あれば本発明では挿入編成とし、例えば、タックとウエルトを繰り返すインレイ組織や、連続3ウェールウエルト編成し、1ウェールニットの繰り返し編成も可能である。この場合、少なくとも4コースの編成中に1コースは弾性糸の挿入組織とするのが好ましく、他のコースはニットループのみ、あるいは、タックループやウエルトループとの組み合わせによる組織とすればよいが、この場合も、なるべくタックループやウエルトループが多い組織の方が伸長時発熱効果は発揮されやすくなり好ましい。
【0015】
さらに、挿入される弾性糸は、70〜300dt(デシテックス、以下同じ記号を使用する)が好ましく、挿入編成される弾性糸が太くなる程、伸長時の発熱効果が発揮でき、70dtより細いと発熱効果が小さく、300dtより太いと伸縮力が大きくなりすぎ、着用して突っ張り感が強く動き難く不快なサポーターとなる。
【0016】
本発明のサポーターに使用する瞬間発熱性編地中の弾性糸は、交差している部分で部分的に溶解し、弾性糸相互が融着して固定されている、あるいは、弾性糸の交差している部分が変形し、弾性糸相互が噛み合って固定されているなど、弾性糸相互が弾性糸の交差部で固定されているのが好ましく、このような状態であれば、伸長時の発熱効果が高くなる。なお、弾性糸が交差している部分とはループ相互の交差部をいい、ニットループとシンカーループの交差部、ニットループ、あるいはシンカーループ相互の交差部において、弾性糸相互が固定されているものである。
【0017】
弾性糸相互を交差部で固定する方法については、熱により固定するのが簡単で、染色加工時のピンテンター等を使用するヒートセット時において、185℃以上の高温にして編地を通せば弾性糸は固定し易くなり、固定が不十分な場合は、ヒートセット時間を長くするか、ヒートセット温度は200℃を超えない範囲で高くすれば良い。ヒートセット温度を200℃以上にして30秒以上の加熱を行なうと、弾性糸および非弾性糸ともに脆化や黄変する危険があるため、ヒートセット温度は200℃を超えないように設定する。また、100℃程度のスチームセットや、180℃程度のヒートセットでセット効果の高い弾性糸を使用する方法でも、弾性糸相互の固着が可能で好ましい。
【0018】
弾性糸相互の交差部の固定状態を判別するには、弾性丸編地を編み終わり方向から非弾性糸と共に弾性糸を解いて抜き出し、弾性糸が10cm以上抜き出せる場合交差部が固定されているとの判別が可能である。抜き出した弾性糸の長さは、抜き出した弾性糸繊度を測定し、その繊度の1/100の荷重をかけて測長し、10本の平均値を抜き出せる長さとする。
【0019】
本発明のサポーターに使用する瞬間発熱性編地中の弾性糸は、ポリウレタン系およびポリエーテルエステル系の弾性糸で、例えばポリウレタン系弾性糸では、乾式紡糸又は溶融紡糸したものが使用でき、ポリマーや紡糸方法には特に限定されない。弾性糸の破断伸度は400%〜1000%程度のもので、かつ、伸縮性に優れ、染色加工時のプレセット工程の通常処理温度180℃近辺で伸縮性を損なわないことが好ましい。また、弾性糸に、特殊ポリマーや粉体添加により、高セット性、抗菌性、吸湿および吸水性等の機能性を付与した弾性糸も使用可能である。弾性糸の繊度については、10〜110dt程度の繊維の使用が可能で、編地製造が容易な、20〜80dt程度の弾性繊維の使用が好ましい。また、弾性糸に非弾性糸を巻きつけたカバーリング糸や、あるいは撚糸した糸、非弾性糸と弾性糸とを空気噴射により混繊した混繊糸等の使用も可能である。
【0020】
さらに本発明のサポーターに使用する瞬間発熱性編地中の弾性糸は、弾性糸に無機物質を含有する事が可能で、含有する無機物質の性能を加味した編地とすることが出来、例えば、酸化チタンを含有させると、編地の発熱を酸化チタンに蓄え、遠赤外線効果による保温性が付与できる。無機物質の含有法については、弾性糸の紡糸原液に無機物質を含有させて紡糸する方法が最も簡単に含有させることが可能である。本発明でいう無機物質とは、酸化チタン等のセラミックス、カーボンおよびカーボンブラック等の無機物単体及び/または無機化合物であり、弾性糸紡糸の障害とならない様、微粉末状が好ましい。これら無機物質を弾性糸に1〜10重量%含有していることが好ましく、無機物質を含有することにより、編地の発熱時、保温効果をより効果的に発揮する事が可能となる。なお、無機物質は少ないと保温効果が小さく、多すぎると紡糸時や伸長時に糸切れする事があるため、1〜10重量%の含有が好ましく、より好ましくは、2〜5重量%の含有である。
【0021】
本発明のサポーターに使用する瞬間発熱性編地の発熱効果についてさらに検討した結果、編地の伸長回復率も重要で、伸長回復率は、経方向、緯方向ともに、85%以上の編地であることが好ましい。伸長回復率が85%未満の場合は、繰り返し伸縮時の発熱量の低下を招き好ましくない。また、編地は特に限定はされないが、経方向と緯方向の伸度比が0.6〜2.5である事が望ましく、この伸度比の編地でサポーターを縫製した場合、適度な締め付け感があり、関節の曲げ伸ばしも楽に行える。伸度比が、0.6未満では、身体の曲げ伸ばし時、突っ張り感があり、着用感の良くないサポーターとなる。伸度比が2.5より大きい場合は、関節の曲げ伸ばし時にシワが発生したり、編地に弛みが生じる事があり好ましくない。従って、編地の経方向と緯方向の伸度比が0.6〜2.5であることが好ましく、より好ましくは0.8〜2.3である。なお、本発明でいう伸度比は、上記で測定した経方向と緯方向の伸度から次式により求める。
伸度比=(経方向伸度)/(緯方向伸度)
【0022】
本発明のサポーターに使用する瞬間発熱性編地を広幅の編機で製造し、縫製によりサポーターとする場合のマーキング例として、着用時の製品伸度の大きい方向が編地の高応力方向となる様縫製すれば、より発熱効果が高くなる。
【0023】
本発明に用いる非弾性糸としては、ポリエチレンテレフタレートおよびポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維並びにポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維、さらに、キュプラ、レーヨン、綿および竹繊維等のセルロース系繊維、羊毛等の獣毛繊維等、あらゆる繊維の使用が可能である。また、これらのブライト糸、セミダル糸およびフルダル糸等を任意に使用でき、繊維の断面形状も丸型、楕円型、W型、繭型および中空糸等任意の断面形状の繊維が使用可能であり、繊維の形態についても特に限定されず、原糸および仮撚等の捲縮加工糸が使用できる。さらに、長繊維でも紡績糸でもよく、また、2種以上の繊維を撚糸、カバーリングおよびエアー混繊等により混合した複合糸の使用も可能である。さらには、繊維自体での混合ではなく、編機上での2種以上の繊維の混合も無論可能で、2種以上の繊維をそれぞれに対応する筬を準備して編成すればよい。
【0024】
また、弾性糸と非弾性糸の比率については特に限定されないが、非弾性糸の比率が30〜85%であることが好ましく、さらに好ましくは40〜80%である。非弾性糸の比率が30%未満では染色堅牢度が低下したり、編地の強度が十分に得られないことがあり、非弾性糸の比率が85%より多いと、十分な伸長発熱効果が発揮できない。
【0025】
本発明に用いる非弾性糸は無機物質を0.3〜5重量%含有していることが好ましく、特にポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維およびセルロース系繊維の場合は含有していることが好ましい。無機物質を含有することにより、弾性編地の発熱時、保温効果をより効果的に発揮する事が可能となる。なお、無機物質は、少ないと保温効果が小さく、多過ぎると紡糸時や伸長時に糸切れする事があるため、0.5〜5重量%の含有がさらに好ましく、特に好ましくは、0.4〜3重量%の含有である。
【0026】
本発明のサポーターに使用する瞬間発熱性編地では、非弾性糸にセルロース等の吸湿発熱する素材を使用すれば、着用時吸湿により発熱し、運動することによっても発熱する事になり、本発明の効果をより発揮することが可能である。さらに、紡績糸の使用や起毛により発熱した熱を逃がし難くでき、保温効果を高めることも可能である。
【0027】
本発明のサポーターに使用する瞬間発熱性編地は、釜径が24〜38インチ程度の丸編機、8〜20インチ程度の小寸丸編機、10インチ程度のパンスト編機、ソックス編機等の丸編機により製造可能で、編機はシングル編機、ダブル編機いずれも使用可能であり、小寸丸編機、パンスト編機およびソックス編機を使用すれば、編柄や組織変更が容易で好ましく、特に筒状のサポーターを製造する場合は、縫製が少なくて済むパンスト機の使用が好ましい。これらの編機のゲージについても任意なゲージの編機が使用可能であるが、24〜40ゲージ程度の編機の使用が好ましく、ゲージが粗いと編地の審美性が良くなく、編機のゲージがハイゲージになるほど伸縮性が不良となり、本発明の効果を発揮し難くなる。
【0028】
本発明のサポーターに使用する瞬間発熱性編地の染色仕上げ方法は、通常の染色仕上げ工程が使用でき、使用する繊維素材に応じた染色条件とし、使用する染色機も液流染色機、ウインス染色機およびパドル染色機など任意で、吸水性や柔軟性を向上させる加工剤の使用も行える。
本発明のサポーターは、上述の瞬間発熱性編地が少なくと一部に配されていれば良く、全体が瞬間発熱性編地からなるものであってもよい。また複数の瞬間発熱性編地が組み合わされていても良く、瞬間発熱性を有さない編地と混用されていても良い。例えば、低伸長率の瞬間発熱性編地だけでは着用時伸長しにくいような場合に、高伸長率の瞬間発熱性編地や、高伸長率の発熱性を有さない編地と組み合わせることで、着用性を向上することができる。サポーターにおいて着用時伸縮する部分には瞬間発熱性編地が配されていることが好ましく、サポーター中の50wt%以上が瞬間発熱性編地であることが好ましい。より好ましくは70wt%以上、更に好ましくは90wt%以上である。
【実施例】
【0029】
以下、実施例により本発明を詳述するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例における本発明のサポーターに使用する編地およびサポーターの評価は以下の方法により行なった。なお、サポーターに複数の編地が使用されている場合はそれぞれの編地について測定を行うが、下記方法に記載された試料の大きさが確保できない場合は測定できる範囲で試料サイズを変更しても良い、
【0030】
(1)瞬間発熱温度
瞬間発熱温度の測定は、デマッチャー試験機を使用し、伸長および緩和(戻し)を繰り返した後、サーモグラフィで発熱量を測定した。
繰り返し伸縮機:デマッチャー試験機((株)大栄科学精器製作所製)
試料の大きさ:長さ100mm(把持部除く)、幅60mm
測定環境:温度20℃、湿度65%RHの恒温恒湿条件。伸縮以外に外部からのエネルギー供給を受けない状態で測定する。
伸長量:長さ方向に100%
繰り返し伸縮サイクル:1回/秒
発熱温度測定:繰り返し伸長100回目の100%伸長時の試料表面温度をサーモグラフィで測定。サーモグラフィの放射率は1.0に設定。
発熱温度評価:測定する試料の表面最高温度を読み取り、伸縮前に比べ上昇した温度を発熱温度とする。
【0031】
(2)弾性糸含有量
編地中の弾性糸含有量(g/m2)を、次の方法により求め、小数点一桁を四捨五入する。編地中の非弾性糸を溶解等により除去し、弾性糸のみの重量を測定して単位面積当たりの重量に換算する。非弾性糸を除去することが困難であれば、重量測定後の編地から、弾性糸を溶解等により除去し、非弾性糸のみの重量を測定して、重量減少した分を弾性糸重量とする。
【0032】
(3)弾性糸相互の固定
弾性糸相互が交差部で固定されているかどうかを、下記基準に基づいて明細書中に記載の方法で判定し、○および△を合格とした。
○ : 弾性糸が20cm以上の長さで連続して抜き出せる。
△ : 弾性糸が10〜20cm未満の連続した長さで抜き出せる。
× : 弾性糸が10cm未満の連続した長さしか抜き出せない。
【0033】
(4)編地経緯伸度の和
編地伸度を次の方法により測定する。
試料の大きさ:長さ100mm(把持部除く)、幅25mm
引張り試験機:テンシロン引張り試験機
初荷重:0.1N
引張り速度:300mm/分
引張り長:9.8N荷重まで伸長。
測定:上記条件で伸長し、9.8N荷重での経方向および緯方向それぞれの伸度を求め、経伸度と緯伸度の和を、編地経緯伸度の和とする。
【0034】
(5)伸長回復率
伸長回復率を次の方法により測定する。
試料の大きさ:長さ100mm(把持部除く)、幅25mm
引張り試験機:テンシロン引張り試験機
初荷重:0.1N
引張り速度:300mm/分
引張り長:80mm(80%伸長)
引張り回数:3回伸縮を繰り返す。
測定:上記条件で編地の繰り返し伸縮3回目の伸長回復率を、次式により求める。
伸長回復率(%)=[(180−a)/80]×100
a:繰り返し伸長3回目の応力が0になるときの試料長さ(100mm+残留歪)
【0035】
(6)着用感
実施例で得られたサポーターを10℃の環境試験室で着用し、トレッドミルで4km/分で10分間歩行した後の暖かさを下記基準で評価し、○および△を合格とした。
○ : 尻部、膝および足首を中心に、足全体が暖かい。
△ : 尻部、膝および足首等、伸縮を繰り返す部分が暖かい。
× : 暖かさを感じない。
【0036】
[実施例1]
釜径10インチ、針数400本のパンスト編機を使用して、弾性糸44dt(商品名ロイカSF:旭化成せんい(株)製)にナイロン加工糸22dt/7fを巻きつけたカバーリング糸を使用し、ニットループとタックループとを繰り返す鹿の子組織で編成した。また、3コースに1本弾性糸78dt(商品名ロイカSF:旭化成せんい(株)製)にナイロン加工糸13dt/7fを巻きつけたカバーリング糸を使用し、ニット1ウェール、ウエルトを3ウェール連続の繰り返し組織で編成した。
編成できた編地をパドル染色機でリラックスおよび精練を行い、次いでナイロンの染色を行った。染色後に柔軟仕上げ剤および吸水剤を付与し、脱水後、型枠に入れて120℃でスチーム仕上げセットを行い編地とし、編地上下の端始末を行い膝用サポーターとした。
得られた編地の性能とサポーターの着用感を評価し結果を表1に示すが、得られたサポーターは歩行時に膝が暖かく感じる製品となった。
【0037】
[実施例2〜4および比較例1〜2]
実施例1に於いて、弾性糸の繊度、弾性糸のドラフト率(編成時編込み長)、編成組織および染色加工時の幅出しセット条件等を変更して各種の編地を製造し、サポーターとした。得られた編地の性能とサポーターの着用感を評価し、結果を表1に示す。
【0038】
[実施例5]
28ゲージのシングル丸編機を使用して、弾性糸78dt(商品名ロイカSF:旭化成せんい(株)製)、ナイロン加工糸33dt/24fを準備し、これらをプレーティング編により、天竺組織を3コース編成、ついで、弾性糸110dt(商品名ロイカCR:旭化成せんい(株)製)をニットとタックを繰り返すインレイ組織で編成し、これらを繰り返して編地を製造し、この編地を使用して肘用のサポーターを製造した。
得られた編地の性能とサポーターの着用感を評価し、結果を表1に示す。
【0039】
【表1】

【産業上の利用可能性】
【0040】
本発明のサポーターは身体関節部の曲げ伸ばし時に瞬間発熱するサポーターであり、暖かく、また、伸長部位の筋肉や関節を暖めることによる怪我の防止、および脂肪燃焼効果を期待できるサポーターとなる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
非弾性糸と弾性糸とからなる編地であって、100%伸長時の瞬間発熱温度が1℃以上である編地が少なくとも一部に配されてなることを特徴とするサポーター。
【請求項2】
編地が弾性糸を40〜100g/m2含有し、かつ、9.8N荷重下での編地経緯伸度の和が100〜200%であることを特徴とする請求項1に記載のサポーター。
【請求項3】
編地中に弾性糸の挿入組織が混在していることを特徴とする請求項1または2に記載のサポーター。
【請求項4】
弾性糸相互が弾性糸の交差部で固定されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のサポーター。

【公開番号】特開2013−72157(P2013−72157A)
【公開日】平成25年4月22日(2013.4.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−212697(P2011−212697)
【出願日】平成23年9月28日(2011.9.28)
【出願人】(303046303)旭化成せんい株式会社 (548)
【Fターム(参考)】