JP2017190548A - 弾性経編地およびスポーツ用衣料 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイパワーな伸長・高回復性と十分な破裂強力を有し、身体の激しい動きを補助する機能と筋肉の疲労を軽減させるモーションサポート機能とを具備した弾性経編地および該弾性経編地を用いて作製されたスポーツ用衣料を提供する。【解決手段】２枚筬により編成される弾性経編地は、非弾性繊維からなるフロント筬と、弾性繊維からなるバック筬と、を備え、経方向または緯方向のいずれか一方のみにおける１００％伸長時の応力が９．８Ｎ以上１９．６Ｎ以下であり、かつ伸長率が１００％以下の領域における伸長・応力曲線の変曲定数が２．０未満である。【選択図】なし

Description

本発明は、２枚筬により編成される弾性経編地および該弾性経編地を用いて作製されたスポーツ用衣料に関する。

従来、弾性繊維と非弾性繊維を交編した弾性経編地は、主にスポーツ用シャツ・パンツ、インナー、スパッツ、水着等、ストレッチ性を要求される衣料の素材として用いられている。

近年、激しい運動に伴う身体の動きを補助する機能を有するとともに、筋肉の疲労を軽減させるモーションサポート機能を有する弾性経編地への要求が高まってきている。この要求に応えるために、生地を厚く仕上げたり、生地の主力素材である非弾性繊維の繊度を太くしたりする方法が用いられている。

しかしながら、単に非弾性繊維の繊度を太くしたり、仕上げ生地密度を詰めて生地を厚くしたりすると、破裂強力はアップするものの衣服が嵩ばるため、動きにくくなることに加えて風合いも粗硬になり、特に激しい運動を伴うスポーツ用衣料としては適さないという問題があった。

この課題を克服するために、弾性繊維を太繊度化し、該弾性繊維を挿入組織として、非弾性繊維と交編する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この方法で得られた生地には、いわゆるワライの問題があり、実用性に欠けたものであった。ここでワライとは、生地の伸長と緩和を繰り返すことにより、生地中の弾性繊維が初期の位置よりずれて生地がひずむ現象をいう。

また、軽量かつ経方向、緯方向の伸長特性に優れた弾性経編地を提供する方法として、４枚筬を使用して、挿入組織とニット組織を特殊に組み合わせて弾性繊維と非弾性繊維を交編する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この方法の場合、生地に特異な柄感が出るため汎用性がないことに加え、４枚筬で編成するため生産性が低くコストアップになり、実用性に乏しかった。

一方、水着用の編地として、少なくとも片面が平滑加工され、かつ、その平滑加工された面に面積比を規定した撥水加工部分を有し、さらに目付と経方向、緯方向の伸長率とが規定された弾性経編地が提案されている（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、この方法による編地は水着用としては適しているものの、ハイパワーな伸長・高回復性が要望されるスポーツ用衣料には適していないという問題があった。

特開２０００−１９９１５９号公報 特開２００５−８９９０９号公報 特開平８−３１１７５１号公報

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ハイパワーな伸長・高回復性と十分な破裂強力を有し、身体の激しい動きを補助する機能と筋肉の疲労を軽減させるモーションサポート機能とを具備した弾性経編地および該弾性経編地を用いて作製されたスポーツ用衣料を提供することを目的とする。

本発明に係る弾性経編地は、２枚筬により編成される経編地であって、非弾性繊維からなるフロント筬と、弾性繊維からなるバック筬と、を備え、経方向または緯方向のいずれか一方のみにおける１００％伸長時の応力が９．８Ｎ以上１９．６Ｎ以下であり、かつ伸長率が１００％以下の領域における伸長・応力曲線の変曲定数が２．０未満であることを特徴とする。

本発明に係る弾性経編地は、上記発明において、目付が１８０ｇ／ｍ^２以上２４０ｇ／ｍ^２以下であることを特徴とする。

本発明に係る弾性経編地は、上記発明において、前記非弾性繊維は、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維およびポリプロピレン系繊維の内の少なくとも一種から選択された繊維からなることを特徴とする。

本発明に係る弾性経編地は、上記発明において、前記弾性繊維は、ポリウレタン系弾性繊維、ポリエーテル・エステル系弾性繊維、ポリアミド系弾性繊維およびポリスチレン系弾性繊維の内の少なくとも一種から選択された繊維からなることを特徴とする。

本発明に係る弾性経編地は、上記発明において、破裂強力が３００ｋＰａ以上であることを特徴とする。

本発明に係る弾性経編地は、上記発明において、１００％伸長時の応力が９．８Ｎ以上１９．６Ｎ以下である方向の１００％の伸長・回復後の仕事回復率が５０％以上であることを特徴とする。

本発明に係る弾性経編地は、上記発明において、１００％伸長時の応力が９．８Ｎ以上１９．６Ｎ以下である方向の１００％の伸長・回復後の伸長回復率が８５％以上であることを特徴とする。

本発明に係る弾性経編地は、上記発明において、編地組織が逆ハーフ組織であることを特徴とする。

本発明に係るスポーツ用衣料は、上記弾性経編地を少なくとも一部に用いて作製してなることを特徴とする。

本発明によれば、ハイパワーな伸長・高回復性と十分な破裂強力を有し、身体の激しい動きを補助する機能と筋肉の疲労を軽減させるモーションサポート機能とを具備した弾性経編地および該弾性経編地を用いて作製されたスポーツ用衣料を得ることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る弾性経編地の伸長・応力曲線の一態様を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る弾性経編地の伸長・応力曲線における変曲定数を説明するための図である。 図３は、本発明の実施例に係る弾性経編地の編地編方図である。 図４は、比較例に係る弾性経編地の編地編方図である。 図５は、比較例に係る弾性経編地の編地編方図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。本発明の実施の形態に係る弾性経編地は、２枚筬により編成される経編地であって、フロント筬に非弾性繊維を配するとともに、バック筬に弾性繊維を配し、交編してなる。

経編機としてはシングルトリコット機またはシングルラッシェル機のいずれも使用可能であり、特に限定されるものではない。ただし、生産効率の良さと編機ゲージが多彩で選定しやすい点を考慮した場合、シングルトリコット機を使用することがより好ましい。

シングルトリコット機の場合、筬枚数は通常２〜４枚で使用されるが、筬枚数が増えるに従って生産効率が下がり、かつ、目付がアップする。このことから、２枚筬からなる編地組織を選定することが好ましい。また、編地のストレッチ特性や編地形態の安定性の点から、各筬がループ形成される編地組織であることが好ましい。

そのような観点から２枚筬でかつ各筬がループ形成される編地組織としては、ハーフ組織、逆ハーフ組織、ダブルデンビ組織、ダブルコード組織、アトラス組織、サテン組織等があり、いずれも使用可能である。このうち、スポーツ用素材として目付の軽量化がしやすく、ハイパワーな伸長・高回復特性および形態安定性もよく、かつ、生地表面の平滑感が得やすい逆ハーフ組織を選定することが好ましい。

本実施の形態に係る弾性経編地は、フロント筬に非弾性繊維を配するとともに、バック筬に弾性繊維を配して形成される。バック筬に弾性繊維を配することにより、編地の中層部には弾性繊維が配置されやすくなるため、染色性が劣るなどの弾性繊維特有の欠点をカバーするとともに、目付の増加を抑制することができる。また、フロント筬に配された非弾性繊維は、編地表裏に配置されやすくなるため、非弾性繊維の特徴を表現しやすくなる。特に、逆ハーフ組織を採用してバック筬プレーンコード組織に弾性繊維を配することにより、ハーフ組織のバック筬デンビー組織に弾性繊維を配する場合と比較して、弾性繊維のニットループ間隔を長く設定して編地の構造歪を抑制し、弾性繊維の高回復性を編地に十分反映させることができる。

また、本実施の形態に係る弾性経編地の編地設計においては、使用する各筬の給糸長バランスの設定が重要である。弾性経編地の給糸長はランナー長と呼ばれる。ランナー長とは単位ループ数あたりの給糸長のことである。単位ループ数は４８０と定められているため、ランナー長は４８０コースあたりの給糸長のことである。ランナー長は、使用する筬の枚数に応じて、筬ごとに定められる。各筬相互間のランナー長の比率をランナー比という。

本実施の形態に係る弾性経編地のランナー比の具体例を説明する。例えば、逆ハーフ組織の場合、フロント筬デンビー組織の非弾性繊維に対するバック筬プレーンコード組織の弾性繊維のランナー比は、１：１．２０〜１．４０が好ましい。このように、一般的なツーウエイ逆ハーフ組織のランナー比１：１．５０〜１．８０に比べてバック筬プレーンコード組織の弾性繊維のランナー長を短くすることにより、ハイパワーな伸長・高回復特性を有するとともに形態安定性に優れた弾性経編地を得ることができる。

本実施の形態に係る弾性経編地に用いる非弾性繊維は、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維およびポリプロピレン系繊維のうちの少なくとも一種から選択された繊維からなることが好ましい。これらの合成繊維の糸種は特に限定されるものではないが、マルチフィラメント糸を使用することが好ましい。マルチフィラメント糸は、モノフィラメント糸よりも肌触りが良好で、着用感に優れるためである。

マルチフィラメント糸を構成する合成繊維としては、ＪＩＳＬ０２０４−３（１９９８）に該当する弾性繊維（ゴム状弾性を有する繊維）を除く、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートなどからなる芳香族ポリエステル系繊維、芳香族ポリエステルに第三成分を共重合した芳香族ポリエステル系繊維、Ｌ乳酸を主成分とするもので代表される脂肪族ポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６、およびナイロン５６等のポリアミド系繊維、ならびにポリプロピレン系繊維等が挙げられる。本実施の形態では、これらの合成繊維を単独または２種以上の混合物として使用することができるが、ポリエステル系繊維またはポリアミド系繊維を主成分とする合成繊維を使用するのが好ましい。

一般に、ポリエステル系繊維は分散染料を用いて染められるが、弾性繊維として後述するポリウレタン系繊維を使用した場合、分散染料はポリウレタン系繊維を汚染してしまうため、最終製品において色移り等の堅牢度不良を発生させることがある。そこで、非弾性繊維にポリエステル系繊維を採用する場合には、カチオン染料で染色することができるカチオン可染型ポリエステル系繊維を用いることがより好ましい。

また、合成繊維マルチフィラメント糸として、通常のフラットヤーン以外に、仮撚り加工糸または混繊糸等のフィラメントヤーンを用いることができる。

合成繊維マルチフィラメント糸の総繊度は、２２〜５５デシテックスが好ましく、２２〜４４デシテックスであればより好ましい。この総繊度が２２デシテックス未満の場合には、破裂強力が不十分である。また、総繊度が５５デシテックスより大きい場合には、目付が重くなりすぎる。

合成繊維マルチフィラメント糸のフィラメント数は、１０〜５５フィラメントが好ましく、２４〜４４フィラメントであればより好ましい。フィラメント数が１０フィラメント未満の場合には、風合いが粗硬気味となる。また、フィラメント数が５５フィラメントより大きい場合には、スナッグやピリングなどの物性が劣化する。

合成繊維マルチフィラメント糸を構成する単繊維の繊度は、０．５〜５．５デシテックスが好ましく、０．５〜３．０デシテックスであればより好ましい。単繊維繊度が０．５デシテックス未満の場合には、スナッグやピリング等の物性が劣化する。単繊維繊度が５．５デシテックスより大きい場合には、風合いが粗硬気味となる。

単繊維の断面は、丸断面、三角断面、Ｙ型断面、Ｈ型断面、Ｔ型断面、Ｗ型断面、Ｘ型断面、プラス（＋）型断面、ダルマ型断面、および八葉型断面等のいずれかでよく、特に限定されない。

一方、本発明に用いる弾性繊維としては、ポリウレタン系弾性繊維、ポリエーテル・エステル系弾性繊維、ポリアミド系弾性繊維およびポリスチレン系弾性繊維のうちの少なくとも一種から選択された繊維からなることが好ましい。

この弾性繊維は、ゴム状弾性を持っている繊維からなるものであればいかなるものでもよく、例えばＪＩＳＬ０２０４−３（１９９８）に該当する繊維からなるものが用いられる。このような繊維には、例えば、外力に対して原長の５〜７倍に伸びる一方、外力を取り除いた場合に原長に近い長さに復元する特性を持つ繊維が含まれる。具体的には、ポリウレタン系弾性繊維、上述した弾性を有するポリエステル系弾性繊維、ポリエーテル・エステル系弾性繊維およびポリスチレン系弾性繊維等が挙げられる。このうち、ストレッチ性と復元性に優れた東レ・オペロンテックス（株）製“ライクラ”（登録商標）に代表されるポリウレタン系弾性繊維を用いることが好ましい。弾性繊維の太さは、例えば７７デシテックス以上１６５デシテックス以下が好ましく、８８デシテックス以上１４４デシテックス以下であればより好ましい。

交編される非弾性繊維と弾性繊維糸の混率は、編地生機または最終の仕上がり編地で非弾性繊維が２５質量％以上６０質量％以下、弾性繊維が４０質量％以上７５質量％以下であることが好ましい。

弾性繊維糸条が４０質量％未満の場合は狙いとするスポーツ用シャツ・パンツ素材やスポーツ用インナー素材としてストレッチ不足となり、７５質量％より大きい場合はストレッチパワーが強すぎるため着脱し難く、コストが増加する。

本実施の形態に係る弾性経編地の目付は、１８０ｇ／ｍ^２以上２４０ｇ／ｍ^２以下であることが好ましく、１９０ｇ／ｍ^２以上２３０ｇ／ｍ^２以下であればより好ましく、２００ｇ／ｍ^２以上２２０ｇ／ｍ^２以下であればさらに好ましい。目付が２４０ｇ／ｍ^２より大きい場合には、スポーツ用シャツ・パンツ素材やスポーツ用インナー素材として要求される軽量感を得ることができず、動きが妨げられやすくなることから疲れが増すだけでなく、着用時の不快感を生じるなど着用性に劣る場合がある。目付が１８０ｇ／ｍ²未満の場合には、動きやすいものの、狙いとする身体の激しい動きの補助と筋肉の疲労を軽減させるモーションサポート機能に劣る。

本実施の形態に係る弾性経編地によれば、従来のハイパワーなストレッチ特性を有するスポーツ用シャツ・パンツ素材やスポーツ用インナー素材とは異なる軽量の目付を有することにより、着用した時に、軽くて、かつ、身体の激しい動きの補助と筋肉の疲労を軽減させるモーションサポート機能を得ることができる。

本実施の形態に係る弾性経編地は、破裂強力が３００ｋＰａ以上であることが好ましく、３５０ｋＰａ以上であればより好ましく、４００ｋＰａ以上であればさらに好ましい。弾性経編地の破裂強力が３００ｋＰａ未満の場合は、運動時の激しい動きから生地の破れが発生することがある。

また、本実施の形態に係る弾性経編地の厚さは、０．４０ｍｍ以上０．８０ｍｍ以下であることが好ましく、０．４０ｍｍ以上０．７０ｍｍ以下であればより好ましく、動きやすさの観点から０．４５ｍｍ以上０．６５ｍｍであればさらに好ましい。弾性経編地の厚さが０．８０ｍｍより大きい場合には、スポーツ用シャツ・パンツ素材やスポーツ用インナー素材としては厚くなり過ぎ、動いている状態でかさばるのを感じたり、動きが妨げられることにより疲れが増し、かえって着用時の不快感を生じるなど着用性に劣る場合がある。また、弾性経編地の厚さが０．４０ｍｍ未満の場合には、動きやすいものの生地が薄すぎて透けなどの問題も発生し、審美性の観点からも好ましくない。また、弾性経編地の厚さが０．４０ｍｍ未満の場合は、破裂強力も低くなり、生地物性面でスポーツ用シャツ・パンツ素材やスポーツ用インナー素材として不適合である。

本実施の形態に係る弾性経編地は、経方向または緯方向のいずれか一方のみの１００％伸長時の応力が９．８Ｎ以上１９．６Ｎ以下である。経方向または緯方向のいずれか一方のみの１００％伸長時とは、本発明者らが身体の運動時の皮膚伸びを計測した結果、陸上短距離走の男子選手の場合、股関節動作時の最大角度が約１００度の時、臀部の皮膚伸びが約１００％であることから設定したものである。また、上述した応力の範囲（９．８Ｎ以上１９．６Ｎ以下）によれば、最大皮膚伸びの１００％に対し、ハイパワーでもあまり抵抗を感じることなく伸長し、かつ、高回復することにより、身体の激しい動きの補助と筋肉の疲労を軽減させるモーションサポート機能を得ることができる。

このハイパワーな伸長・高回復性は、弾性経編地の経方向または緯方向のいずれか一方向のみに有すればよく、この特性を有する編地方向を身体の皮膚伸びに追従する方向に使用すればよい。例えば、ツーウエイ逆ハーフ組織からなる弾性経編地の場合は、緯方向が経方向よりハイパワーな伸長・高回復性を有することから、編地の緯方向を身長方向に用いればよい。

本発明者らは、ハイパワーな伸長・高回復性を有する弾性経編地のスポーツウエアにより運動着用評価を行った。その結果、皮膚伸びの大きな身長方向の部位に編地のハイパワーな伸長・高回復性を有する方向を合わせ、身長方向とは異なる部位に編地のローパワーな伸長・低回復性を有する方向を合わせて使用することとした。これにより、動きやすさと筋肉への適度な締め付け感を有し、経方向と緯方向の両方向ともハイパワーな伸長・高回復性を有する弾性経編地よりも運動がしやすいことを見出した。

図１は、本実施の形態の弾性経編地の伸長・応力曲線の一態様を示す概念図である。同図に示す伸長・応力曲線Ｌ１において、点Ａがゼロ荷重位置（伸長開始位置）であり、点Ｂが編地の１００％伸長時における応力位置であり、点Ｃが伸長後のゼロ荷重位置（回復位置）である。また点Ｄは、編地の１００％伸長時の位置を示している。編地の伸長・応力の具体的な評価方法については、後述する実施例で説明する。

図２は、弾性経編地の伸長・応力曲線における変曲域を説明するための概念図である。同図に示す伸長・応力曲線Ｌ２は、編地を伸長開始位置（点Ｅ）から１４．７Ｎの定荷重伸長位置（点Ｆ、伸長率Ｌ％）まで伸長させた後、元のゼロ荷重位置（点Ｇ）まで回復させた場合の伸長・応力曲線である。伸長・応力曲線Ｌ２における変曲域とは、伸長時（点Ｅ→点Ｆ）において、曲線の曲り方が所定の基準より大きくなる領域を意味している。

具体的には、まず図２において基準とする伸長領域として、伸長率１０％（応力ａ（Ｎ））から伸長率２０％（応力ｂ（Ｎ））までの領域Ｉ₀を基準領域として応力差ｂ−ａ（Ｎ）を求める。ここで、基準領域Ｉ₀を伸長率１０〜２０％の領域とするのは、伸長応力が立ち上がってから安定し始める領域であり、かつ伸長・応力曲線が直線状をなすとみなすことができる領域であるためである。

その後、基準領域よりも伸長率が大きい領域において伸長率の差が１０％であるような領域Ｉを設定し、この領域の端点における応力差ｄ−ｃ（Ｎ）を求める。このとき、変曲定数Ｋを以下の式で定義する。
変曲定数Ｋ＝（ｄ−ｃ）／（ｂ−ａ） ・・・（１）
この変曲定数Ｋは、領域Ｉ₀の端点を通過する直線ｍ１の傾きに対する、領域Ｉの端点を通過する直線ｍ２の傾きの比率に相当する量である。二つの直線ｍ１、ｍ２の交点をＰとすると、領域Ｉは常に交点Ｐよりも右側に位置する。本実施の形態では、変曲定数Ｋが２．０以上となる領域を変曲域とする。このとき、本実施の形態の弾性経編地は、伸長率が１００％以下の領域における伸長・応力曲線の変曲定数Ｋが２．０未満である。換言すると、本実施の形態の弾性経編地は、伸長・応力曲線の変曲域が伸長率１００％以下領域に存在しない。

このような変曲特性を有する弾性経編地を少なくとも一部に用いて作製されるスポーツ用衣料は、運動時の最大皮膚伸びの１００％に相当する編地の伸長率１００％以下領域に変曲域が存在しないため、運動の激しい動きにも編地の伸長・回復特性が追従しやすい。したがって、動きやすく、かつ疲労感を感じにくい。これに対して、変曲域が編地の伸長率１００％以下領域に存在する弾性経編地を用いる場合には、運動での激しい動きに編地の伸長・回復特性が追従しにくくなり、動きにくく、かつ疲労感を感じやすい。

また、変曲定数Ｋが２．０未満の領域では、伸長時の伸長・応力曲線は、伸長時にほぼ直線的に応力が増加した後、緩やかな曲線状をなして応力が増加する。したがって、この意味でも、本実施の形態の弾性経編地を少なくとも一部に用いて作製されるスポーツ用衣料は、動きやすく、かつ疲労感を感じにくい。一方、変曲域を示す変曲定数Ｋが２．０以上の領域では、編地の伸びと共に伸長曲線の立ち上がりが徐々に強くなると共に直線状に立ち上がっていくため、動き難く、疲労感を感じやすい衣料となる。

理想的な伸長・回復特性を示す一例として、ゴム状弾性体に近い弾性経編地を挙げることができる。この場合は、伸長開始から伸長率１００％以上領域を含めてほぼ直線状をなし、変曲定数Ｋが常に２．０未満である。このような弾性経編地には、変曲域が存在しない。なお、変曲域および変曲定数の具体的な計測の方法については、後述する実施例で説明する。

本実施の形態の弾性経編地は、１００％伸長時の応力が９．８Ｎ以上１９．６Ｎ以下である方向の１００％の伸長・回復後の仕事回復率が５０％以上であることが好ましい。図１に示す伸長・応力曲線Ｌ１において、点Ｂから点Ｃに回復する回復時の曲線と伸長率の軸で囲まれた面積（伸長・応力曲線の仕事回復面積）をＳ１（ｃｍ²）とし、伸長時の曲線と回復時の曲線と伸長率の軸で囲まれた面積（伸長・応力曲線の仕事ロス面積）をＳ２（ｃｍ²）とすると、伸長時の仕事量はＳ１＋Ｓ２（ｃｍ²）に比例する量として与えられる。このとき、１００％伸長・回復の仕事回復率は、
仕事回復率（％）＝Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）×１００ ・・・（２）
で定義される。なお、１００％伸長・回復の仕事ロス率（％）は、Ｓ２／（Ｓ１＋Ｓ２）×１００で定義される。

本実施の形態の弾性経編地は、上記の如く定義される仕事回復率が５０％以上であり、５５％以上であればより好ましく、６０％以上であればさらに好ましい。仕事回復率が５０％未満の場合は、編地の仕事ロス率が大きく、伸長回復率に劣ることとなる。仕事回復率が５０％未満の弾性経編地を用いて作製したスポーツ用衣料は、激しい運動による衣料の伸長・回復が身体の動きに追従できないことから、フィット性に劣るとともに、見栄えの悪いものとなる。

理想的な伸長・応力特性を示すゴム状弾性体に近い弾性経編地の場合、伸長・応力曲線がほぼ直線状をなすため、仕事回復率は９０％以上となる。これに対して、一般的な弾性経編地の場合は、非弾性繊維の糸が多く含まれることから、仕事回復率の最大値は７０％程度である。編地の仕事回復率の具体的な評価方法については、後述する実施例で説明する。

本実施の形態の弾性経編地は、１００％伸長時の応力が９．８Ｎ以上１９．６Ｎ以下である方向の１００％の伸長・回復後の伸長回復率が８５％以上であることが好ましい。図１において、１００％伸長時の応力位置である点Ｂから回復到達位置である点Ｃまで回復した後の回復長をＲ（ｃｍ）とし、このときの残留歪長をＮ（ｃｍ）としたとき、伸長回復率は、
伸長回復率（％）＝Ｒ／（Ｎ＋Ｒ）×１００ ・・・（３）
で定義される。この伸長回復率は、好ましくは９０％以上である。伸長回復率が８５％未満の弾性経編地を用いて作製したスポーツ用衣料は、激しい運動による衣料の伸長・回復が身体の動きに追従できないことから、フィット性に劣るとともに、見栄えの悪いものとなる。編地の伸長回復率の具体的な評価方法については、後述する実施例で説明する。

本実施の形態の弾性経編地において、製編された生機の熱処理、精練、染色などの加工は、特に限定されるものではなく、使用する素材構成や用途によって適した一般的な加工工程および加工法に準じて実施すればよい。例えば、ナイロンとポリウレタン系弾性繊維で構成されたツーウエイトリコット編地の場合には、連続リラクサー熱セット機でリラックス、精練、予備熱セットを行い、液流染色機で染色した後、熱セット機で仕上げればよい。

染色段階での付帯加工として、例えば、機能剤の付与による撥水加工剤、防汚加工剤、抗菌加工剤、消臭加工剤、防臭加工剤、吸汗加工剤、吸湿加工剤、および紫外線吸収加工剤を適用することが好ましい。その場合には、求められる用途や要望により適用する加工剤を適宜選択することができる。

また、機能剤付与の加工以外の付帯加工として、カレンダー加工、エンボス加工、プリント加工等を、最終用途の要求特性に応じて適宜付与することができる。

本実施の形態の弾性経編地は、洗濯収縮率が経方向および緯方向ともに−６％以下であることが好ましく、−５％以下であればより好ましい。この洗濯収縮率は、前述した編地設計における使用糸の繊度バランス、ランナー比、染色加工条件の適正化を図ることにより、−６％以下を達成しやすくなる。洗濯収縮率が−６％を超えると、洗濯することにより大きく収縮し、運動がしにくくなるとともに、見栄えの悪いものとなる。なお、洗濯収縮率の評価は、ＪＩＳＬ１０９６（２０１０）８．３９Ｇ法（家庭用電気洗濯機法）に準じて行えばよい。

また、本実施の形態の弾性経編地を少なくとも一部に用いて作製されるスポーツ用衣料は、例えば、スポーツ用シャツ・パンツやスポーツ用インナーの全部分、あるいは大腿部や上身頃のみに使用することも可能である。また、本実施の形態の弾性経編地の使用面積をスポーツ用衣料の全面積の３０％以上とすれば、身体の激しい動きの補助と筋肉の疲労を軽減させるモーションサポート機能を実感することができる。このように、本実施の形態の弾性経編地は、スポーツ用衣料の全部分への使用、あるいは、ある特定部分の一部分に使用するなどいずれも幅広く採用することができる。

以上説明した本発明の実施の形態によれば、非弾性繊維からなるフロント筬と、弾性繊維からなるバック筬と、を備え、経方向または緯方向のいずれか一方のみにおける１００％伸長時の応力が９．８Ｎ以上１９．６Ｎ以下であり、かつ伸長率が１００％以下の領域における伸長・応力曲線の変曲定数が２．０未満であるため、ハイパワーな伸長・高回復性と十分な破裂強力を有し、身体の激しい動きを補助する機能と筋肉の疲労を軽減させるモーションサポート機能とを具備した弾性経編地および該弾性経編地を用いて作製されたスポーツ用衣料を提供することができる。

次に、本発明の弾性経編地およびスポーツ用衣料について実施例を挙げてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明において用いた評価は、それぞれ次の方法により行ったものである。

（１）弾性経編地の目付
最終加工上がりの編地から、ＪＩＳＬ１０９６（２０１０）の第８．３項に記載のＡ法に準じて目付の測定を行った。すなわち、最終加工上がりの編地から、２０ｃｍ×２０ｃｍの試験片３枚を採取し、それぞれの標準状態における質量（ｇ）を測定し、次の式によって１ｍ^２当たりの質量（ｇ／ｍ^２）を求め、その平均値を算出し、四捨五入して目付（ｇ／ｍ^２）とした。
目付（ｇ／ｍ^２）＝Ｗ／Ａ
ここで、Ｗは標準状態における試験片の質量（ｇ）を表し、Ａは試験片の面積（ｍ^２）を表す。

（２）弾性経編地の厚さ
最終加工上がりの編地から、ＪＩＳＬ１０９６（２０１０）の第８．４項に記載のＡ法（ＪＩＳ法）に準じて厚さの測定を行った。即ち、試料の異なる５か所について厚さ測定器を用いて、一定時間及び一定圧力の下で厚さ（ｍｍ）を測定し、その平均値を算出し、四捨五入して小数点以下２桁で表した。このときの測定時の一定圧力は、０．７ｋＰａとした。

（３）弾性経編地の破裂強力
最終加工上がりの編地から、ＪＩＳＬ１０９６（２０１０）の第８．１８項に記載のＡ法（ミューレン形法）に準じて破壊強力の測定を行った。即ち、試料の異なる３か所について破裂強力（ｋＰａ）を測定し、その平均値を算出して表した。

（４）弾性経編地の１００％伸長時の応力
標準状態に調温湿した試料から、幅５ｃｍ×長さ１５ｃｍの試験片を経方向及び緯方向の各々３枚を採取した。試験片を自記記録装置付定速伸長形引張試験機で、上下つかみ幅は表裏とも５ｃｍ、つかみ間隔１０ｃｍ、初荷重３ｃＮ、引張速度１０ｃｍ／分の条件で伸長率１００％まで引っ張った後、即、ゼロ荷重まで戻す伸長・応力曲線（図１）を描き、１００％伸長時の応力（図１のＭに相当）を求め、経方向及び緯方向の各々３枚の平均値を算出し、四捨五入して小数点以下１桁で表した。

（５）弾性経編地の１４．７Ｎ定荷重伸長時での変曲域と変曲定数Ｋ
まず、上記（４）と同様に、試験片を経方向及び緯方向の各々３枚を採取し、この試験片を同一の引張試験機で、同一の上下つかみ幅、つかみ間隔、初荷重、引張速度の条件で１４．７Ｎ荷重まで引っ張った後、即、ゼロ荷重まで戻す伸長・応力曲線（図２）を描いた。

この後、図２における基準領域Ｉ₀の端点（伸長率１０％、２０％）における応力差ｂ−ａ（Ｎ）を算出するとともに、基準領域Ｉ₀と伸長・応力曲線Ｌ２との２つの交点が通過する直線ｍ１を引いた。

続いて、基準領域Ｉ₀よりも伸長率が大きい領域Ｉを設定し、その領域Ｉの端点における応力差ｄ−ｃ（Ｎ）を算出するとともに、その領域Ｉの端点と伸長・応力曲線Ｌ２の伸長時の曲線との２つの交点を通過する直線ｍ２を引いた。

２つの応力差ｂ−ａ（Ｎ）、ｄ−ｃ（Ｎ）を用いて、上述した式（１）にしたがって変曲定数Ｋを算出する。算出の結果、Ｋ≧２．０であれば、領域Ｉを変曲域とする。一方、算出の結果、Ｋ＜２．０であれば、伸長率の最小値を所定値（例えば１０％）大きくした新たな領域Ｉを設定し、Ｋ≧２．０の領域が見つかるまで繰り返す。

なお、この変曲域の位置は、試験片の経方向及び緯方向の各々３枚であって変曲定数Ｋ≧２．０を満足する３枚の伸長率の平均値を算出し、その平均値を含むような１０％間隔単位で表した。例えば、平均値が８５％の場合には、８０〜９０％と表した。

（６）弾性経編地の１００％の伸長・回復後の仕事回復率：
上記（４）と同様に、試験片を経方向及び緯方向の各々３枚採取し、この試験片を同一の引張試験機で、同一の上下つかみ幅、つかみ間隔、初荷重、引張速度の条件で伸長率１００％まで引っ張った後、即、ゼロ荷重まで戻す。この操作を３回繰り返し、３回目の伸長・応力曲線を描く（図１を参照）。

その後、図１に示す面積Ｓ１およびＳ２を計測する。この際には、デジタルプラニメーター（(株)内田洋行製 ＫＰ−９０タイプ）を使用し、試験片の経方向及び緯方向の各々３枚を計測した平均値を算出し、四捨五入して小数点以下１桁で表した。

続いて、計測した面積Ｓ１およびＳ２を上述した式（２）に代入することにより、弾性経編地の１００％の伸長・回復後の仕事回復率を算出した。

（７）弾性経編地の１００％の伸長・回復後の伸長回復率：
上記（６）と同一の伸長・応力曲線（図１を参照）に基づいて回復長Ｒおよび残留歪長Ｎを求め、上述した式（３）に代入することにより、弾性経編地の１００％の伸長・回復後の伸長回復率を算出した。なお、この伸長回復率は試験片の経方向及び緯方向の各々３枚を計測した平均値を算出し、四捨五入して小数点以下１桁で表した。

（８）スポーツ用衣料の素材としての総合評価
総合評価の基準は、次のとおりである。
○：動きやすく、疲労感も少なく、スポーツ用衣料の素材として適している。
△：動きが妨げられることもなく、スポーツ用衣料の素材として適している。
×：動きにくく、疲労感も感じることから、スポーツ用衣料の素材として適していない。
判定表示で○と△の場合、運動したとき、通常のスポーツ用ウエアに比べ、身体の激しい動きに追従するモーションサポート機能を実感できることから「合格」とした。

［実施例１］
ナイロンからなるフラットヤーンで総繊度４４デシテックス、フィラメント数３４フィラメント（東レ（株）製）とポリウレタン系弾性繊維の１３０デシテックス（東レ・オペロンテックス（株）製“ライクラ”（登録商標））を使用し、シングルトリコット２８ゲージ機で編成し、編地組織を得た。具体的には、図３の編地編方図に示す２枚筬によって、フロント筬（Ｆ）の編地構成糸Ｙ１にナイロン糸を配するとともに、バック筬（Ｂ）の編地構成糸Ｙ２にポリウレタン系弾性繊維を配し、逆ハーフ組織で編成し、各混率がナイロン３２質量％、ポリウレタン系弾性繊維６８質量％の編地生機を得た。

この逆ハーフ組織のループ形成は、以下の通りである。図３における編針の列ｎ₁〜ｎ_kにおいて、フロント筬（Ｆ）での編針の列の針間を０、１、２とし、バック筬（Ｂ）での編針の列の針間を０、１、２、３とすると、フロント筬（Ｆ）の編地構成糸Ｙ１のループ形成は１−０／１−２となり、バック筬（Ｂ）の編地構成糸Ｙ２のループ形成は２−３／１−０となる。

次に、この生機編地を通常のナイロンツーウエイトリコット編地の染色加工に準じて温度８０℃の浴中でのリラックスと精練投入、予備熱セット、温度１００℃の浴中で酸性染料での染色および付帯加工としてナイロン用吸水加工剤による吸汗加工を行った。その後、乾燥、仕上げセットを行い、スポーツ用シャツ・パンツ用編地として仕上げた。

この弾性経編地の目付は２２０ｇ／ｍ^２、厚さは０．４１ｍｍ、破裂強力は３５５ｋＰａ、１００％伸長時の応力は経方向５２．０Ｎ、緯方向１６．３Ｎであった。伸長・応力曲線における変曲域の位置は、経方向では１４．７Ｎ定荷重伸長時の１００％以下領域に存在せず、また、経伸びが少なく、１００％以下の伸長率であった。一方、緯方向では１００％以下領域および１００％以上領域にも存在しなかった。このことから変曲定数Ｋも存在しないことが分かった。

また、この弾性経編地の伸長・回復後の仕事回復率は経方向５０．２％、緯方向７０．１％であり、伸長・回復後の伸長回復率は経方向９１．９％、緯方向９５．７％であった。

これらのことから、本実施例１の弾性経編地は、編地の緯方向が経方向に比べ、１００％伸長時の応力が低く、かつ、仕事回復率と伸長回復率も高く、緯方向および経方向ともに変曲域が１００％以下領域に存在しないことから、スポーツ用衣料に好適であることが分かった。

この弾性経編地の緯方向を身体の身長方向に使用する衣服設計で陸上競技用のハーフパンツを試作し、１９〜２２歳の男女５名ずつに対して１００ｍ短距離走による試着評価を行った結果、動きに伴う身体への適度な締め付け感も良く、かつ、激しい動きに追従するモーションサポート機能を実感できるという評価が得られ、スポーツ用衣料に好適な素材であることが確認された。

［実施例２］
カチオン染料可染型ポリエステルからなるフラットヤーンで総繊度５６デシテックス、フィラメント数２４フィラメント（東レ（株）製“テトロン”（登録商標））と、ポリウレタン系弾性繊維の９０デシテックス（東レ・オペロンテックス（株）製“ライクラ”（登録商標））とを使用し、実施例１と同様に編成した。すなわち、シングルトリコット２８ゲージ機で、図３に示す２枚筬によって、フロント筬（Ｆ）の編地構成糸Ｙ１にカチオン染料可染型ポリエステルを配するとともに、バック筬（Ｂ）の編地構成糸Ｙ２にポリウレタン系弾性繊維を配し、逆ハーフ組織で編成し、各混率がカチオン染料可染型ポリエステル５５質量％、ポリウレタン系弾性繊維４５質量％の編地生機を得た。

次に、この生機編地を通常のポリエステルツーウエイトリコット編地の染色加工に準じて温度８０℃の浴中でのリラックスと精練投入、予備熱セット、温度１３０℃の浴中でカチオン染料での染色および付帯加工としてポリエステル用吸水加工剤による吸汗加工を行った。その後、乾燥、仕上げセットを行い、スポーツ用シャツ・パンツ用編地として仕上げた。

この弾性経編地の目付は２１５ｇ／ｍ^２、厚さは０．５９ｍｍ、破裂強力は３８１ｋＰａ、１００％伸長時の応力は経方向４４．５Ｎ、緯方向１２．１Ｎであった。伸長・応力曲線における変曲域の位置は、経方向が７０〜８０％であり、緯方向は１００〜１１０％であった。各変曲域における変曲定数Ｋは、経方向が３．３、緯方向が２．３であった。

また、この弾性経編地の伸長・回復後の仕事回復率は経方向４９．７％、緯方向６０．３％であり、伸長・回復後の伸長回復率は経方向８６．２％、緯方向８８．３％であった。

これらのことから、実施例１と同様にスポーツ用衣料の編地として優れていると推察できるものであった。

この弾性経編地の緯方向を身体の身長方向に使用する衣服設計で陸上競技用のロングパンツを試作し、実施例１と同様に、１９〜２２歳の男女５名ずつに対して１００ｍ短距離走による試着評価を行った結果、動きに伴う身体への適度な締め付け感は実施例１に比べ若干弱いものの、激しい動きに追従するモーションサポート機能を十分に実感できるという評価が得られ、スポーツ用衣料の素材として適した素材であることが確認された。

［比較例１］
実施例２と同一のカチオン染料可染型ポリエステルからなるフラットヤーンで総繊度５６デシテックス、フィラメント数２４フィラメント（東レ（株）製“テトロン”（登録商標））と、ポリウレタン系弾性繊維の４４デシテックス（東レ・オペロンテックス（株）製“ライクラ”（登録商標））とを使用し、シングルトリコット２８ゲージ機で編成し、編地組織を得た。具体的には、図４の編地編方図に示す２枚筬によって、フロント筬（Ｆ）の編地構成糸Ｙ１にカチオン染料可染型ポリエステルを、バック筬（Ｂ）の編地構成糸Ｙ２にポリウレタン系弾性繊維を配して、ハーフ組織で編成し、各混率がカチオン染料可染型ポリエステル８２質量％、ポリウレタン系弾性繊維１８質量％の編地生機を得た。

このハーフ組織のループ形成は、以下の通りである。図４における編針の列ｎ₁〜ｎ_kにおいて、フロント筬（Ｆ）での編針の列の針間を０、１、２、３とし、バック筬（Ｂ）での編針の列の針間を０、１、２とすると、フロント筬（Ｆ）の編地構成糸Ｙ１のループ形成は１−０／２−３となり、バック筬（Ｂ）の編地構成糸Ｙ２のループ形成は１−２／１−０となる。

次に、この生機編地を実施例２と同様に通常のポリエステルツーウエイトリコット編地の染色加工に準じて温度８０℃の浴中でのリラックスと精練投入、予備熱セット、温度１３０℃の浴中でカチオン染料での染色および付帯加工としてポリエステル用吸水加工剤による吸汗加工を行った。その後、乾燥、仕上げセットを行い、スポーツ用シャツ・パンツ用編地として仕上げた。

この弾性経編地の目付は２１０ｇ／ｍ^２、厚さは０．７０ｍｍ、破裂強力は４２２ｋＰａ、１００％伸長時の応力は経方向１０．５Ｎ、緯方向１３．３Ｎであった。伸長・応力曲線での変曲域の位置は、経方向が９０〜１００％であり、緯方向が６０〜７０％であった。各変曲域における変曲定数Ｋは、経方向が２．３、緯方向が２．７であった。

また、この弾性経編地の伸長・回復後の仕事回復率は経方向５４．１％、緯方向４０．６％であり、伸長・回復後の伸長回復率は経方向８６．３％、緯方向８５．６％であった。

これらのことから、編地の経方向、緯方向とも１００％伸長時の応力は適しているものの、変曲域の位置は両方向とも１００％以下域であり、スポーツ用衣料の素材として適していないことが分かった。

この弾性経編地の経方向を身体の身長方向に使用する衣服設計で陸上競技用のハーフパンツを試作し、実施例１と同様に、１９〜２２歳の男女５名ずつに対して１００ｍ短距離走による試着評価を行った。その結果、動きに伴う身体への編地の伸縮追従性が劣り、動き難く、また、疲れやすいことから、スポーツ用衣料の編地として適していないとの評価が得られた。

［比較例２］
ナイロンからなるフラットヤーンで総繊度３３デシテックス、フィラメント数２６フィラメント（東レ（株）製）と、ポリウレタン系弾性繊維の２２デシテックス（東レ・オペロンテックス（株）製“ライクラ”（登録商標））とを使用し、シングルトリコット２８ゲージ機で編成し、編地組織を得た。具体的には、図５の編地編方図に示す３枚筬によって、フロント筬（Ｆ）の編地構成糸Ｙ１にナイロン糸を配し、ミドル筬（Ｍ）の編地構成糸Ｙ３にも同一のナイロン糸を配するとともに、バック筬（Ｂ）の編地構成糸Ｙ２にはポリウレタン系弾性繊維を配し、ミドル筬（Ｍ）の編地構成糸Ｙ３が挿入される３枚挿入組織で編成し、各混率がナイロン９０質量％、ポリウレタン系弾性繊維１０質量％の編地生機を得た。

この３枚挿入組織のループ形成は、以下の通りである。図５においてフロント筬（Ｆ）の編地構成糸Ｙ１のループ形成は１−０／２−３となり、ミドル筬（Ｍ）の編地構成糸Ｙ３のループ形成は０−０／１−１となり、バック筬（Ｂ）の編地構成糸Ｙ２のループ形成は１−２／１−０となる。

次に、この生機編地を実施例１と同様に通常のナイロンツーウエイトリコット編地の染色加工に準じて、温度８０℃の浴中でのリラックスと精練投入、予備熱セット、温度１００℃の浴中で酸性染料での染色および付帯加工としてナイロン用吸水加工剤による吸汗加工を行った。その後、乾燥、仕上げセットを行い、スポーツ用シャツ・パンツ用編地として仕上げた。

この弾性経編地の目付は２２７ｇ／ｍ^２、厚さは０．７３ｍｍ、破裂強力は４５０ｋＰａ、１００％伸長時の応力は経方向１２．０Ｎ、緯方向１３．７Ｎであった。伸長・応力曲線における変曲域の位置は、経方向が７０〜８０％であり、緯方向が６０〜７０％であった。各変曲域における変曲定数Ｋは、経方向が２．４、緯方向が２．７であった。

また、この編地の伸長・回復後の仕事回復率は経方向４７．５％、緯方向４０．７％であり、伸長・回復後の伸長回復率は経方向８２．７％、緯方向８５．８％であった。

これらのことから、比較例１と同様に編地の経方向、緯方向とも１００％伸長時の応力は適しているものの、変曲域の位置は両方向とも１００％以下域であるため、スポーツ用衣料の素材として適していないことが分かった。

この弾性経編地の経方向を身体の身長方向に使用する衣服設計で陸上競技用のハーフパンツを試作し、実施例１と同様に、１９〜２２歳の男女５名ずつに対して１００ｍ短距離走による試着評価を行った。その結果、動きに伴う身体への編地の伸縮追従性が劣り、動き難く、また、疲れやすいという評価が得られた。更に、編地組織が３枚挿入組織のため、激しい動きで編地中の弾性繊維が初期の位置よりずれて生地がひずむワライ現象が発生したことから、スポーツ用衣料の素材として適していないことが明らかになった。

以上説明した実施例１、２および比較例１、２の結果をまとめた表を示す。

Ｌ１、Ｌ２ 伸長・応力曲線
Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３ 編地構成糸
（Ｆ） フロント筬
（Ｍ） ミドル筬
（Ｂ） バック筬

Claims (9)

1. ２枚筬により編成される経編地であって、
   非弾性繊維からなるフロント筬と、
   弾性繊維からなるバック筬と、
   を備え、
   経方向または緯方向のいずれか一方のみにおける１００％伸長時の応力が９．８Ｎ以上１９．６Ｎ以下であり、かつ伸長率が１００％以下の領域における伸長・応力曲線の変曲定数が２．０未満であることを特徴とする弾性経編地。
2. 目付が１８０ｇ／ｍ^２以上２４０ｇ／ｍ^２以下であることを特徴とする請求項１に記載の弾性経編地。
3. 前記非弾性繊維は、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維およびポリプロピレン系繊維の内の少なくとも一種から選択された繊維からなることを特徴とする請求項１または２に記載の弾性経編地。
4. 前記弾性繊維は、ポリウレタン系弾性繊維、ポリエーテル・エステル系弾性繊維、ポリアミド系弾性繊維およびポリスチレン系弾性繊維の内の少なくとも一種から選択された繊維からな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弾性経編地。
5. 破裂強力が３００ｋＰａ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の弾性経編地。
6. １００％伸長時の応力が９．８Ｎ以上１９．６Ｎ以下である方向の１００％の伸長・回復後の仕事回復率が５０％以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の弾性経編地。
7. １００％伸長時の応力が９．８Ｎ以上１９．６Ｎ以下である方向の１００％の伸長・回復後の伸長回復率が８５％以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の弾性経編地。
8. 編地組織が逆ハーフ組織であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の弾性経編地。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の弾性経編地を少なくとも一部に用いて作製してなることを特徴とするスポーツ用衣料。

Images