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きみおやなぎしま
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1 46 ストッキングとタイツの着用時の紫外線防御能 (2014 年 7 月 22 日受付 ;2014 年 11 月 7 日受理 ) 塩原みゆき * # 榊原沙耶 ** 川端博子 ** * エフシージー総合研究所 ** 埼玉大学 UV Protection Efficiency of Pantyhose and Tights while Being Worn Miyuki SHIOBARA* #, Saya SAKAKIBARA**, Hiroko KAWABATA** *FCG Research Institute, Inc., Tokyo, Japan **Saitama University, Saitama, Japan Abstract UV protection pantyhose are in the market, but the effectiveness of the ultraviolet radiation (UV) protection on these stretchy products while being worn was not yet to be clarified. The purpose of this study is to examine the UV protection efficiency on items made of stretchy fabric, namely the pantyhose and tights, while being worn. Samples correlating to items being worn were fitted on the mannequin legs to monitor the transmittance, UPF, and porosity on the three parts of the body: the ankle, the calf, and the thigh. It was found that the UV protection efficiency of pantyhose and tights that stretch when worn was greatly influenced by porosity, and that the UV protection efficiency decreased as porosity increased. The fine yarn of pantyhose with high porosity did not possess any UV protection efficiency, and the UV protection was found useless. In case of tights, it was clarified that items with higher porosity were influenced by lightness rather than hue, and the lower the lightness, the higher the UV protection efficiency. Black color indicated adequate UV protection efficiency when porosity was less than 10%. UV protection efficiency of tights showed correlation with weight, but not with denier. (Received July 22, 2014 ; Accepted November 7, 2014) Key words: UV protection, pantyhose, tights, UPF, porosity, transmittance (Journal of the Japan Research Association for Textile End-Uses, Vol.56, pp , 2015) 要旨 UV 加工を施したストッキング類が市販されているが, これら伸縮性のある商品の着用時の効果については明らかではない. 本研究では, 伸縮性のあるアイテムのうち, ストッキングとタイツについて, 着用時の UV 防御能を持つ条件を調べた. 試料を脚部ボディに履かせ, 足首ふくらはぎ大腿部の 3 か所から直接, 着用時のサンプルを採取し, 透過率,UPF, 空隙率を測定した. 着用時に伸張するストッキングやタイツ類の UV 防御能には空隙率が大きく影響し, 空隙率が大きいほど UV 防御能は低下した. ストッキングでは糸が細く空隙率が大きいため,UV 防御能を有せず, UV 加工を施しても効果が認められないことが分かった. タイツでは, 空隙率が大きくなると色相よりも明度の影響を受け, 明度が低いほど UV 防御能が高い. 黒色の場合は, 空隙率が 10% 以下であれば UV 防御能を有することが分かった. また, タイツの UV 防御能はデニールではなく重さと相関があることが確認された. キーワード :UV 防御, ストッキング, タイツ,UPF, 空隙率, 透過率 # Corresponding Author: shiobara@fcg-r.co.jp ( 148 ) $ c2015 Jpn.Res.Assn.Text.End-Uses.

47 1. 緒言近年, 紫外線 ( 以下,UV) による肌への影響が認知されるようになり,UV 防止化粧品だけでなく, 衣類での UV 防御に期待した商品も多く出回っている. 肌に対する UV 防御は, 肌に負担がかからない方法が基本であり, 衣服による防御は最も安全でかつ効果的な方法である.

これまで塩原らは, 衣服の UV 防御について布帛を使った実験を行い, ポリエステルは UV-B(280 ~315 nm) 防御能に優れているが,UV-A(315 ~400 nm) については綿と同様, 効果は期待できないこと, 色については明度が低いほど UV 防御能は高くなるが, 同じ明度であれば黄色の効果が最も高いこと, 蛍光増白剤は白布の UV-A の防御能を高めること,

伸縮性のある素材, 特に, 着用により脚にフィットして空隙が広がるストッキング類に対しては, 仲島らによる高校生が行った ESR を用いた教育実践的な報告 5) はあるものの, 着用伸張率を測定するなどした基本的な研究はない. しかしながら, このようなアイテムに対しても UV 加工を施した機能性繊維を標榜する商品が上市されるなどしているが, 着用時の効果については明らかではない.

Table 1 Sample pantyhose. Table 2 Sample tights. ティ糸 100% で編まれたもの ) あるいは交編 ( サポーティ糸とナイロン糸の交編 ), 色は各々 Black と Beige で,UV 防御加工 ( 以下,UV 加工 ) を施したものと, 施さないもの 3 社 7 種のストッキングで, 試料の諸元は, 商品表記をもとに表 1 にまとめた.

2 47 1. 緒言近年, 紫外線 ( 以下,UV) による肌への影響が認知されるようになり,UV 防止化粧品だけでなく, 衣類での UV 防御に期待した商品も多く出回っている. 肌に対する UV 防御は, 肌に負担がかからない方法が基本であり, 衣服による防御は最も安全でかつ効果的な方法である. しかし, 夏場は肌を露出するため, 露出する部分の UV 防御には UV 防止化粧料など直接, 肌に塗布する方法が一般的に行われている. この化粧料塗布に代わるものとして, 露出された脚部分の UV 防御法として期待できるのが, ストッキングやタイツといった脚にフィットするレッグウエア類である. これまで塩原らは, 衣服の UV 防御について布帛を使った実験を行い, ポリエステルは UV-B(280 ~315 nm) 防御能に優れているが,UV-A(315 ~400 nm) については綿と同様, 効果は期待できないこと, 色については明度が低いほど UV 防御能は高くなるが, 同じ明度であれば黄色の効果が最も高いこと, 蛍光増白剤は白布の UV-A の防御能を高めること, 蛍光増白剤入り洗剤での洗濯の繰り返しで, 綿白布は UV-A 防御能を有するようになることなど, 綿とポリエステル布についての基本的な UV 防御能に関する知見 1)- 4) を得てきた. 伸縮性のある素材, 特に, 着用により脚にフィットして空隙が広がるストッキング類に対しては, 仲島らによる高校生が行った ESR を用いた教育実践的な報告 5) はあるものの, 着用伸張率を測定するなどした基本的な研究はない. しかしながら, このようなアイテムに対しても UV 加工を施した機能性繊維を標榜する商品が上市されるなどしているが, 着用時の効果については明らかではない. 本研究は, 伸縮性のあるアイテムについて着用されることを前提として, 伸張を考慮して実際の着用における UV 防御能を検証するものである. UV 加工を施されたストッキングを含むストッキングとタイツを試料として, 着用によるストッキング類の伸張を加味して試料の透過率を測定し, UPF 値と明度, 空隙率からストッキングとタイツが UV 防御能を持つ条件を調べた. Table 1 Sample pantyhose. Table 2 Sample tights. ティ糸 100% で編まれたもの ) あるいは交編 ( サポーティ糸とナイロン糸の交編 ), 色は各々 Black と Beige で,UV 防御加工 ( 以下,UV 加工 ) を施したものと, 施さないもの 3 社 7 種のストッキングで, 試料の諸元は, 商品表記をもとに表 1 にまとめた. 2-2 タイツ商品表記による試料の諸元は, 表 2 の通りであり, 全ての試料のサイズは M~L と表記されているもので,UV 加工はされていない. 使用糸の太さは 25~80 デニールまでの 5 タイプとし, 色の影響は 30 デニールの同メーカーの同じシリーズの商品 ( 試料 No:B30,I30,Y30,P30) 3) で比較することとし, これまでの研究で UV 防御能が高い Yellow を含む Black,Ivory,Pink の 4 色とした. 2. 試料 2-1 ストッキング試料としたのは, ポリウレタン弾性糸にナイロン糸を巻いた SCY( シングルカバリングヤーン ), DCY( ダブルカバリングヤーン ) の複合弾性糸を用いたパンティストッキングで, ゾッキ ( サポー 3. 実験着用状態の試料を作成し, 伸張前の試料を対照に, これらの試料の透過率, 空隙率, 明度, 重量の測定を行った. 3-1 着用状態の試料の作成ストッキングやタイツを履いた状態に想定され Vol.56 No.2(2015) ( 149 )

48 る伸張状態で固定するために, プラスティックフィルムで図 1 のような挟み込み台紙を作った. 試料の採取は, 図 2 の脚部ボディ (New Kypris 94R REGULAR, 製造元 :KIIYA) に実際に着装させ, 履いている状態が保たれるように挟み込み台紙に両面テープで固定した.

2 Leg mannequin る 3 部位につき各 2 枚ず and Size. つを採取した. 3-2 透過率の測定と UPF 6) の算出蛍光発光の影響を受けない UV Transmittance Analyzer 7) (Labsphere, UV-1000) を用いて, 試料の透過率を測定した.

UPF 290 400 290 400 E λ E λ S S er er ( λ) Δλ ( λ) T( λ) Δλ (1) E λ : 太陽放射スペクトル (W/m 2 /nm) メルボルン (38 S) 1990/1/17 正午 Ser (λ):iso/cie 標準紅斑作用スペクトル 6) T (λ): 試料布の透過率 Δλ: 波長間隔 (nm) ( 150 ) Fig.

UPF は,2006 年に CIE(172:2006) 国際指標となった唯一の布の UV 防御指標 (Ultraviolet Protection Factor) であり,UPF 15-24 が Good Protection,UPF 25-39 が Very Good Protection, UPF 40 以上が Excellent Protection の 3 段階で評価される.

Beige の空隙率は,Black の同一製品の値とした. 白画像面積空隙率 (%)= 100 (2) 全面積 3-4 明度の測定カラータイツの明度測定は, 測色色差計 (Color Meter ZE6000, 日本電色工業 ) を用い, 測色条件は C 光 2 度入射で行い,CIE L*a*b* 表色直読式で行った.

3 48 る伸張状態で固定するために, プラスティックフィルムで図 1 のような挟み込み台紙を作った. 試料の採取は, 図 2 の脚部ボディ (New Kypris 94R REGULAR, 製造元 :KIIYA) に実際に着装させ, 履いている状態が保たれるように挟み込み台紙に両面テープで固定した. 採取部位は伸張時試料として, 足首ふくらはぎ( 足首から 22 cm) 大腿部( 足首から 54 cm) の 3 部位の前後左右側面の 4 か所である.3 部位の周径は, 足首 (22.2 cm), ふくらはぎ (33.8 cm), 大腿部 (47.1 cm) である. 対照にした伸張していない試料については, 平置き試料として伸張時, で採取した箇所に相当す Fig. 2 Leg mannequin る 3 部位につき各 2 枚ず and Size. つを採取した. 3-2 透過率の測定と UPF 6) の算出蛍光発光の影響を受けない UV Transmittance Analyzer 7) (Labsphere, UV-1000) を用いて, 試料の透過率を測定した. 表中にある UVA,UVB の透過率は, それぞれ UVA が 315~400 nm,uvb が 280~315 nm の 1 nm 毎の透過率の平均値とした. 測定は 1 つの試料につき同一部分を 3 回測定した平均値を採用した. 測定した透過率を用い, (1) 式より UPF は算出される. UPF E λ E λ S S er er ( λ) Δλ ( λ) T( λ) Δλ (1) E λ : 太陽放射スペクトル (W/m 2 /nm) メルボルン (38 S) 1990/1/17 正午 Ser (λ):iso/cie 標準紅斑作用スペクトル 6) T (λ): 試料布の透過率 Δλ: 波長間隔 (nm) ( 150 ) Fig. 1 Sample frame. UPF は,2006 年に CIE(172:2006) 国際指標となった唯一の布の UV 防御指標 (Ultraviolet Protection Factor) であり,UPF が Good Protection,UPF が Very Good Protection, UPF 40 以上が Excellent Protection の 3 段階で評価される. 3-3 空隙率の算出白紙上に Black のストッキングならびにタイツを載せ, 表面画像を実体顕微鏡で撮影した. 表面画像の輝度分布 (0-255 階調 ) を閾値 128 で 2 値化処理し,(2) 式の通り, 白画像処理された部分を空隙面積として全面積 (1200 ピクセル 1600 ピクセル ) に対する白画像の割合を空隙率とした. Beige の空隙率は,Black の同一製品の値とした. 白画像面積空隙率 (%)= 100 (2) 全面積 3-4 明度の測定カラータイツの明度測定は, 測色色差計 (Color Meter ZE6000, 日本電色工業 ) を用い, 測色条件は C 光 2 度入射で行い,CIE L*a*b* 表色直読式で行った. 明度は L* 値で表わされ, 理論的には L*=0 は黒,L*=100 は白となる. 3-5 重量の測定試料作成時に使用した脚部ボディに着用させ, 足首から 63 cm 間の脚全体部分を採取し, 重量を測定した. 4. 結果と考察 4-1 ストッキングの UV 防御能表 3 に伸張時の, 表 4 に平置きの UPF と UVA,UVB の透過率と空隙率を示す. 測定した試料の中から G2 を例として, 透過スペクトルを図 3 に示す. 着用時を想定した伸張時, 伸張していない平置きのいずれの場合も, 足首ふくらはぎ大腿部と空隙率が大きくなるにつれて透過率は高くなり, それに相反して UPF は小さくなった. すべてのストッキングで,Beige より Black の透過率が低く,UPF は大きくなり, 濃色であることが UV 防御に有効であるが, その差はごくわずかであった. 本試料のうち, 伸張していない平置きの場合は, 最も UPF の大きいもので 27.6 ( A3 Black : UV 加工なし ) と Very Good Protection の効果があったが, 伸張した着用時の条件になると, 最も高いもので 2.7(F2 Black: UV 加工なし ) と 10 分の 1 以下になり, ストッキ

49 Table 3 UV protection effects of sample pantyhose

加工なし試料より UPF が高いというものでもなく, さらに伸張時の UPF は加工なしとほとんど変わらず,UV

4-2 タイツの UV 防御能 Black タイツの試料について, 表 5 に伸張時の UPF と

加えて, 試料の代表として図 4 に K30 の伸張時と平置きの透過スペクトルを示す.

UV protection effects of sample pantyhose (before

4 49 Table 3 UV protection effects of sample pantyhose (stretched) and their porosities. ングでは UV を防御する効果がないことが分かった. また, 試験したストッキングの中には UV 加工を施したものもあったが, 伸張していない平置きの場合でも, 加工なし試料より UPF が高いというものでもなく, さらに伸張時の UPF は加工なしとほとんど変わらず,UV 加工の製品に効果があるという結論には至らなかった. 4-2 タイツの UV 防御能 Black タイツの試料について, 表 5 に伸張時の UPF と UVA,UVB の透過率と空隙率を示す. 加えて, 試料の代表として図 4 に K30 の伸張時と平置きの透過スペクトルを示す. Table 5 UV protection effects of sample tights (stretched) and their porosities. Table 4 UV protection effects of sample pantyhose (before stretched) and their porosities. Fig. 3 Transmittance spectrum of pantyhose (sample G2 Beige). Fig. 4 Transmittance spectrum of tights (sample K30). Vol.56 No.2(2015) ( 151 )

50 伸張していない平置きの場合では, 今回測定した Black タイツ全ての試料において, 代表として示した図 4 の K30 と同じく,UV 領域の透過率はほぼ 0% となり,UPF は 40 を超えた.

しかし, 着用時を想定した伸張時条件では, 表 5 に示す通り, 同じ試料であれば, 足首ふくらはぎ大腿部と空隙率が上がるほど透過率が高くなり UPF が小さくなった.

9 (F80: 足首 ) と UPF40 を超える試料 ( 部位 ) もあり, ふくらはぎ部分でも UPF15 を超える試料 (K30: UPF21.7) もあり, 伸張しても UV 防御能が期待できる試料もあることが分かった.

タイツの UV 防御能は, 色のみを変えた同タイツで比較すると, 色が変わることで透過率と UPF に違いが生じ,Ivory,Yellow,Pink,Black の順で透過率が低くなり,UPF は大きくなった.

4-3 UPF と明度, デニール, 空隙率の関係 4-3-1 UPF と明度の関係 4 色のカラータイツの UV 防御能に色の違いが見られたことから, 図 6 にカラータイツの明度と UPF の関係を示す.

6 Relationship between L* and UPF of color tights (30 denier). Fig. 5 Transmittance spectrum of 30 denier color tights at the thigh.

5 50 伸張していない平置きの場合では, 今回測定した Black タイツ全ての試料において, 代表として示した図 4 の K30 と同じく,UV 領域の透過率はほぼ 0% となり,UPF は 40 を超えた.Black タイツは着用しない状態であれば,Excellent Protection に相当する非常に優れた UV 防御能を示した. しかし, 着用時を想定した伸張時条件では, 表 5 に示す通り, 同じ試料であれば, 足首ふくらはぎ大腿部と空隙率が上がるほど透過率が高くなり UPF が小さくなった. また, 同じ試料の同じ部位で比較すると, デニール ( 糸の太さ ) が大きくなるほど透過率は低下し, UPF が大きくなった. タイツの着用時の UPF は, ストッキングとは異なり, 最も高いもので 42.9 (F80: 足首 ) と UPF40 を超える試料 ( 部位 ) もあり, ふくらはぎ部分でも UPF15 を超える試料 (K30: UPF21.7) もあり, 伸張しても UV 防御能が期待できる試料もあることが分かった. 表 6 に同一メーカー ( 同デニール ) のカラータイツの伸張時と平置きの UPF と UVA, UVB の透過率と空隙率を示し, 部位を代表してふくらはぎの透過スペクトルを図 5 に示す. タイツの UV 防御能は, 色のみを変えた同タイツで比較すると, 色が変わることで透過率と UPF に違いが生じ,Ivory,Yellow,Pink,Black の順で透過率が低くなり,UPF は大きくなった. 伸張しない平置きでは Ivory だけが UVA 領域で他の色よりやや透過率が高かった. 伸張時では, Ivory と Yellow がほぼ同じで, 次いで Pink,Black と,Black が他の 3 色に比べて透過率が概ね低い傾向にあった. 4-3 UPF と明度, デニール, 空隙率の関係 UPF と明度の関係 4 色のカラータイツの UV 防御能に色の違いが見られたことから, 図 6 にカラータイツの明度と UPF の関係を示す. Table 6 UV protection effects of sample color tights and their porosity. Fig. 6 Relationship between L* and UPF of color tights (30 denier). Fig. 5 Transmittance spectrum of 30 denier color tights at the thigh. Bold line: stretched Thin line: before stretched ( 152 ) 伸張率が異なる足首部位と大腿部とでは, 伸張して空隙率が上昇する分だけ大腿部の UPF は大きく低下するが, 明度が高いほど UPF は低下する傾向にある. これまでの研究では伸張しない布帛について,Yellow の UV 防御能が高いという知見を得ている 3). 今回の試験でも伸張率が小さく空隙率が大きくならない足首部分では, 明度の高い Yellow が明度の低い Pink よりも UPF が高く, 布帛と同じ結果が得られた. しかし, さらに空隙率が大きくなると,Yellow の色の効果よりも空隙率の影響により,Yellow の UV 防御能の有効性は確認できないことが分かった UPF と重さ, デニールの関係タイツの UV 防御能は, デニール ( 糸の太さ ) が大きくなるほど高くなる傾向にあったので, デニールや使用する繊維の量に相当する重さと関係

51 Fig. 7 Relationship between denier and UPF of black tights at the thigh. Fig. 8 Relationship between weight and UPF of black tights at the thigh. があるか検討した.

つまり, タイツの UV 防御能に影響する因子は, デニール ( 糸の太さ ) というよりタイツの重さであり, このことは糸の太さだけでなく, タイツの重さと関係する厚さや空隙率も影響している表れと考えられる.

6 51 Fig. 7 Relationship between denier and UPF of black tights at the thigh. Fig. 8 Relationship between weight and UPF of black tights at the thigh. があるか検討した. 図 7 に大腿部での UPF とデニールの関係, 図 8 に同じく, 大腿部での UPF と重さの関係を示す. 図 7 に示すように, タイツの UPF はデニールとは相関が低かった (r=0.45). しかしながら, 図 8 の通り,UPF は重さと有意な相関を示した (r=0.73). つまり, タイツの UV 防御能に影響する因子は, デニール ( 糸の太さ ) というよりタイツの重さであり, このことは糸の太さだけでなく, タイツの重さと関係する厚さや空隙率も影響している表れと考えられる UPF と空隙率の関係伸縮性のあるストッキングやタイツは, 着装することで空隙率が大きくなり, 伸張しない試料と伸張した後の試料とでは, その UPF は大きく変化し, 伸張による空隙率の変化が UPF に大きく影響していることが分かった. そこで, 評価したストッキングとタイツ, 全ての Black 試料について, 伸張時および平置きについて,UPF と空隙率の関係を図 9 に示す. 図 9 に示す通り, 空隙率 10% 以上では, ストッキングとタイツの UPF と空隙率は 2 次関数で表わすことができ,r 2 =0.78 と UPF は空隙率と有意に相関することが分かった. 着装することで空隙率が大きくなるストッキングやタイツ類が UPF15 以上の UV 防御能を有するためには, 空隙率 10% 以下でなければないことが分かった. ストッキングは糸が細く, 空隙率が 10% 以下になるものは見られないことから, 空隙率 10% 以下の条件を満たすのはストッキングにはなく, より糸が Vol.56 No.2(2015) Fig. 9 Relationship between porosity and UPF of pantyhose and tights. 太いタイツ類のみであった. また,UPF と空隙率の関係について, これまでの研究で得られている知見は, ポリエステル白布について空隙率が 10% 以下であれば UPF15 以上であり 1), 素材については, ナイロンはポリエステルより UVB 防御能が低いということである 1). 本試験で, タイツ類が UV 防御能を有するためには空隙率 10% 以下である必要があるという知見が得られたのは, タイツ類の素材がポリエステルに比べ UVB 防御能が低いナイロンであるにもかかわらず, 色が Black であったということが大きい要因の一つであると考えられる. 5. 結論伸縮性のあるアイテムの実着用を想定して, 着用によるストッキング類の伸張を加味して, 実際に着用した時のストッキングとタイツが UV 防御 ( 153 )

7 52 能を有する条件を検証した. その結果, 以下の結論が得られた. 1) 着用時に伸張するストッキングやタイツ類の UV 防御能には, 空隙率が大きく影響し, 足首ふくらはぎ大腿部と空隙率が大きくなるほど,UV 防御能は低下する. 2) ストッキングはタイツに比べて糸が細く, 空隙率の大きさから UV 防御能を有することができない. 3) UV 加工を施したストッキングは, 着用時に空隙率が大きくなることから,UV 防御能は認められなかった. 4) タイツは空隙率が大きくなると色相より明度の影響が大きくなり, 明度が低いほど UV 防御能は高くなる. 5) タイツが UV 防御能を有したのは, 着用時の空隙率が 10% 以下の Black のみであった. 6) タイツの UV 防御能はデニール ( 糸の太さ ) には相関せず, 重さに相関する. 謝辞 : 実験の遂行にあたり, 埼玉大学理工学部研究科森安裕二教授より機器の利用において, お力添えを頂戴しましたこと深謝します. 引用文献 1) 佐々木, 塩原, 三島, 加賀見, 竹下, 齊藤 ; 繊学誌,64,163(2008). 2) 佐々木, 塩原, 竹下, 齊藤 ; 照学誌,93,300 (2009). 3) 塩原, 齊藤, 佐々木, 竹下 ; 繊学誌,65,229 (2009). 4) 塩原, 竹下, 佐々木, 齊藤 :,50,1080 (2009). 5) 仲島, 梶原 : 奈良教育大学教育実践開発研究センター研究紀要,21,193(2012). 6) CIE 172; 2006 UV Protection and Clothing. 7) Labsphere Co. Technical Note, UPF Analysis of Textiles, p.7-8. ( 154 )

37 Studies on the Color Planning of Clothing The warm-cool evaluation of the skin and lipstick color and their matching Masashi KOBAYASHI Osaka Shoin

37 Studies on the Color Planning of Clothing The warm-cool evaluation of the skin and lipstick color and their matching Masashi KOBAYASHI Osaka Shoin Women's University, Osaka, Japan Abstract In this study,