CN100552102C - 含有硼化物微粒的纤维和使用该纤维的纤维制品 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高效吸收热线，具有优异的保温性的同时透明性优异、无损于纤维制品的外观设计性的纤维和使用该纤维的纤维制品。混合硼化物微粒、分散介质和用于分散微粒的分散剂，进行分散处理，再使之干燥，得到分散粉。将得到的分散粉添加至热塑性树脂颗粒中，均匀混合后，熔融混炼，得到含有热线吸收成分的母胶。将该含有热线吸收成分的母胶与用同样的方法制备的没有添加无机微粒的母胶混合，熔融混炼，接着，进行拉伸，制造复丝，切断该复丝，制作纤维短纤维，由其制造具有热线吸收效果的短纤维纱。使用该短纤维纱得到具有保温性的编织制品。

Description

含有硼化物微粒的纤维和使用该纤维的纤维制品

技术领域

本发明涉及含有热线吸收成分的纤维和加工该纤维得到的纤维制品。

背景技术

在纤维领域中，迫切期望具有各种各样的特殊功能的纤维。作为其中之一，有赋予了保温性的纤维。通常，为了提高纤维制品的保温性，可以采用增厚质地、细化网眼或加浓色彩的方法。

专利文献1记载了使用含有无机微粒的热线放射性纤维以提高纤维的保温性的技术，其中，无机微粒是在二氧化硅或者硫酸钡等无机微粒的1种或者两种以上中含有导热系数为0.3kcal/m²sec℃以上的金属和金属离子中的至少一种，并具有热线放射特性的无机微粒。

专利文献2记载了在纤维中含有相对于纤维重量为0.1～20重量％的具有远红外线放射能力的陶瓷微粒，从而发挥优异的保温性能。在该文献中，记载了含有具有吸收光转变为热的能力的微粒和氧化铝微粒作为上述陶瓷微粒，从而发挥保温性能。

专利文献3提出了将由氨基化合物构成的红外线吸收剂与根据需要使用的含有紫外线吸收剂和各种稳定剂的粘合剂树脂分散、粘着而形成的红外线吸收加工纤维制品。

专利文献4提出了将从直接染料、反应染料、萘酚染料、还原染料(vatdye)中选择的、具有近红外线区域的吸收比黑色染料大的特性的染料、和其他的染料组合而将纤维染色，加工为在波长从750到1500nm的近红外线范围内，质地的分光反射率低至65％以下的纤维素类纤维结构物的近红外线吸收加工方法。

专利文献1：特开平11-279830号公报

专利文献2：特开平5-239716号公报

专利文献3：特开平8-3870号公报

专利文献4：特开平9-291463号公报

发明内容

发明要解决的课题

上述的现有技术所涉及的赋予了保温性的纤维存在如下所述的问题：由于添加剂对纤维的必要添加量多，因而，纤维的比重变高，用该纤维制作的衣服等变重，或者使添加剂均匀分散于熔融了的纺纱中变得极为困难等。再者，在使用了有机材料或染料时，因为使用的红外线吸收剂是有机材料或黑色染料等，所以存在热或湿度导致的劣化显著、耐气候性差的问题。而且，通过将这些材料附加在纤维上，纤维被着色成浓色，所以不能使用于淡色的制品，存在能够使用的领域受到限制的问题。

除以上说明的方法以外，还已知如下所述的技术，将铝或钛等金属粉末粘着或通过蒸镀等附着在纤维上，使纤维具有辐射反射效果，从而提高了保温性。但是，存在如下所述的各种问题，由于粘着或蒸镀加工导致的纤维颜色的变化大，因而，用途受到限制；伴随着蒸镀加工而成本上升；在蒸镀加工前的准备工序中，由于布帛的微妙处理而产生蒸镀斑；由于洗涤或穿着时的摩擦，蒸镀金属脱落，导致保温性能下降等。

本发明就是基于上述的背景而完成的，其目的是提供一种纤维和纤维制品，该纤维透明性和耐气候性优异且含有高效吸收热线的热线吸收成分；该纤维制品使用该纤维，具有优异的保温性，并且不损害外观设计性(图案性)。

解决课题的方法

为了达到上述目的，本发明人等反复研究的结果发现：用通式XB_m(式中，X为选自La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sr、Ca、Y中的至少一种以上的元素)表示的硼化物微粒作为可以解决上述课题的热线吸收成分。该硼化物微粒保有大量自由电子，但通过使其微粒化，发现如下所述的现象，作为材料本身的特性的在可见光区域具有极大的透过率，并且，在近红外区域表现出强的吸收，并具有极小的透过率。而且还发现：使纤维的表面和/或内部含有该硼化物微粒，使之在上述近红外区域表现出强的吸收，由此可以赋予纤维保温性，以至完成了本发明。

即，用于解决课题的第1方法是，一种含有硼化物微粒的纤维，该纤维含有用通式XB_m(式中，X为选自La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sr、Ca、Y中的至少一种以上的元素)表示的硼化物微粒作为热线吸收成分，其特征在于，在上述纤维的表面和/或内部含有相对于上述纤维的固体成分为0.001重量％～30重量％的上述微粒。

第2方法是，第1方法所述的含有硼化物微粒的纤维，其特征在于，还含有远红外线放射物质，在上述纤维的表面和/或内部，含有相对于上述纤维的固体成分为0.001重量％～30重量％的上述远红外线放射物质。

第3方法是，第2方法所述的含有硼化物微粒的纤维，其特征在于，上述远红外线放射物质是ZrO₂微粒。

第4方法是，第1～3中任一方法所述的含有硼化物微粒的纤维，其特征在于，所述硼化物微粒的粒径为800nm以下。

第5方法是，第1～4中任一方法所述的含有硼化物微粒的纤维，其特征在于，上述硼化物微粒的表面用含有选自硅、锆、钛、铝中的至少一种以上的元素的化合物包覆。

第6方法是，第5方法所述的含有硼化物微粒的纤维，其特征在于，所述化合物是氧化物。

第7方法是，第1～6中任一方法所述的含有硼化物微粒的纤维，其特征在于，所述纤维是合成纤维、半合成纤维、天然纤维、再生纤维、无机纤维或将它们进行混纺(blend)、合纱(doubled yarn)、混纤(combined filamentyarn)等得到的混合纱的任一种。

第8方法是，第7方法所述的含有硼化物微粒的纤维，其特征在于，所述合成纤维是选自聚氨酯纤维、聚酰胺类纤维、丙烯酸类纤维、聚酯类纤维、聚烯烃类纤维、聚乙烯醇类纤维、聚偏氯乙烯类纤维、聚氯乙烯类纤维、聚醚酯类纤维中的一种以上的合成纤维。

第9方法是，第7方法所述的含有硼化物微粒的纤维，其特征在于，所述半合成纤维是选自纤维素类纤维、蛋白质类纤维、氯化橡胶、盐酸橡胶中的一种以上的半合成纤维。

第10方法是，第7方法所述的含有硼化物微粒的纤维，其特征在于，所述天然纤维是选自植物纤维、动物纤维、矿物纤维中的一种以上的天然纤维。

第11方法是，第7方法所述的含有硼化物微粒的纤维，其特征在于，所述再生纤维是选自纤维素类纤维、蛋白质类纤维、海藻纤维(algin fiber)、橡胶纤维、甲壳素纤维(chitin fiber)、甘露聚糖纤维(mannan fiber)的一种以上的再生纤维。

第12方法是，第7方法所述的含有硼化物微粒的纤维，其特征在于，所述无机纤维是选自金属纤维、碳纤维、硅酸盐纤维中的一种以上的无机纤维。

第13方法是，一种纤维制品，其是加工第1～第12中任一方法所述的含有硼化物微粒的纤维而制成的。

具体实施方式

本发明的赋予保温性的纤维是使用在期望的纤维的表面和/或内部含有通式XB_m表示的、用XB₄、XB₆、XB₁₂表示的硼化物微粒作为热线吸收用成分而制作的。这里，说明作为用于吸收热线的成分而优选的硼化物微粒。首先，作为用于吸收热线的成分，在上述的通式XB_m中，优选4≤m＜6.3。即，作为硼化物微粒，在上述硼化物内，优选以XB₄、XB₆为主体，而且也可以含有一部分XB₁₂。这里，所谓m是表示化学分析含有得到的硼化物微粒的粉末时，B相对于X元素的一个原子的原子数比。

在通常的情况下，含有硼化物微粒的粉末实际上是XB₄、XB₆、XB₁₂等的混合物。例如，在作为代表的硼化物微粒的六硼化物的情况下，即使由X线衍射的结果判断为单一相，但实际上为5.8＜m＜6.2，这被认为含有少量的其它相。这里，在m≥4时，XB、XB₂等的生成受到抑制，理由尚不明确，但热线吸收特性得以提高。另一方面，在m＜6.3时，除可以抑制硼化物微粒以外，还可以抑制产生氧化硼颗粒。因为氧化硼颗粒具有吸湿性，因此当硼化物粉末中混入氧化硼颗粒时，硼化物粉末的耐湿性降低，热线吸收特性的历时劣化变大。因此，m＜6.3时，抑制产生氧化硼颗粒，是优选的。

在以下的说明中，以m＝6时的六硼化物为例说明硼化物。本发明的具有保温性的纤维通过在该纤维的表面和/或内部含有六硼化物XB₆(X为选自La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sr、Ca、Y中的至少一种以上)微粒作为热线吸收用成分来制作。本发明所使用的六硼化物可举出LaB₆、CeB₆、PrB₆、NdB₆、SmB₆、EuB₆、GdB₆、TbB₆、DyB₆、HoB₆、ErB₆、TmB₆、YbB₆、LuB₆、SrB₆、CaB₆和YB₆。

本发明所使用的六硼化物微粒优选其表面未氧化的微粒，但通常稍微氧化的情况多，再者，在微粒的分散工序中，发生表面的氧化在某种程度上是不可避免的。但是，即使在这种情况下，表现出日照吸收效果的有效性也没有发生变化。再者，这些微粒作为结晶的完全性越高，得到的日照吸收效果就越大，但是，即使是结晶性低、在X射线衍射中产生宽的衍射峰值的微粒，如果微粒内部的基本结合具有立方晶CaB₆类型的结构，也表现出日照吸收效果。而且，由于六硼化物微粒是无机物质，因此耐气候性也优异。

这些六硼化物微粒是暗的青紫色或绿色等的粉末，但与可见光波长相比，粒径很小，在使具有这样的小粒径的微粒分散并含有在纤维的表面和/或内部的状态下，产生可见光透过性，但可以保持充分强的热线吸收能力。认为这是因为：六硼化物微粒中的自由电子的量多，由于该微粒内部和表面的自由电子引起的等离激元(plasmon)吸收和带间间接迁移的吸收能量恰好在可见～近红外光附近，因此可以选择性地反射/吸收该波长区域的热线。根据该实验判明：在充分细且均匀分散了这些六硼化物微粒的膜中，透过率在波长400～700nm之间具有极大值而且在波长700～1800nm之间具有极小值。因此，即使在纤维表面和/或内部含有该六硼化物微粒的纤维中，也可以得到同样的透过率的波长特性。这理解为：考虑到人类的可见光波长为380～780nm，可见度为将550nm附近作为峰值的吊钟型时，在含有这类六硼化物微粒的纤维中，有效地透过可见光，有效地反射/吸收除此之外的热线。

再者，六硼化物微粒的单位重量的热线吸收能力非常高，与ITO或ATO相比，以40～100分之一以下的使用量就可以发挥其效果。因此，由于即使微粒期望的纤维中的添加量少，也可以确保充分的热线吸收能力，因而具有无损于纤维的物性的优点。当然，也可以根据希望大量添加，纤维的表面和/或内部的六硼化物微粒的含量可以在相对于纤维的固体成分为0.001重量％～30重量％的范围内选择。而且，由于考虑到添加六硼化物微粒后的纤维的重量或原料成本的观点，优选0.005重量％～15重量％的范围，更优选0.005重量％～10重量％的范围。如果添加量在0.001重量％以上，即使底布很厚，也可以得到充分的热线吸收效果；如果不足30重量％，在纺纱工序中，就可以避免由于堵塞过滤器或断线等导致的可纺性降低；如果不足15重量％，可以进一步稳定可纺性；更优选不足10重量％。

再者，与六硼化物微粒一起，使具有放射远红外线的能力的物质的微粒包含在纤维的表面和/或内部也是优选的构成。作为该远红外线放射物质的微粒，例如可举出ZrO₂、SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、MnO₂、MgO、Fe₂O₃、CuO等金属氧化物、ZrC、SiC、TiC等碳化物、ZrN、Si₃N₄、AlN等氮化物等。

六硼化物微粒具有吸收波长为0.3～2μm的太阳光等光能量的性质，特别是选择性地吸收波长1μm附近的近红外区域的光，并再辐射或转换成热。上述的远红外线放射物质的微粒具有接受六硼化物微粒吸收的能量，并转换成中-远红外线波长的热能并放射的能力。例如，ZrO₂微粒将由六硼化物吸收的热转换成波长2～20μm的热能并进行放射。因此，在微粒之间交换吸收的能量且高效放射，由此进行更为有效地保温。

远红外线放射物质的微粒在纤维表面和/或内部中的含量相对于纤维的固体成分，优选在0.001重量％～30重量％之间使用。如果使用量在0.001重量％以上，即使底布很厚，也可以得到充分的热能放射效果；如果在30重量％以下，在纺纱工序中，就可以避免由于堵塞过滤器或断线等导致的可纺性降低。

接着，说明六硼化物微粒和远红外线放射物质的微粒优选的粒径。通常，纤维所含有的无机微粒的粒径在纺纱、拉伸等纤维化工序时不产生问题是重要的，从该观点出发，优选平均粒径为5μm以下，更优选3μm以下。如果平均粒径为5μm以下，既可以在纺纱工序中避免由于堵塞过滤器或断线等导致的可纺性降低的问题，又可以避免在拉伸工序中的断线等的问题。而且，如果平均粒径为5μm以下，可以容易地将无机微粒均匀混合、分散于纺纱原料中。

而且，从衣料等纤维材料的染色性等外观设计性的观点出发，要求在保持透明性的同时高效遮蔽近红外线。可是，在无机微粒的粒径大时，通过几何散射或衍射散射，将400～780nm的可见光区域的光散射，成为如磨砂玻璃一样，难以得到鲜明的透明性。因此，本发明的六硼化物微粒的粒径小于800nm时，因为不会遮蔽可见光，所以可以在保持可见光区域的透明性的同时，高效遮蔽近红外线。

而且，微粒的粒径为200nm以下时，上述散射降低，成为米氏散射或瑞利散射区域。特别是在粒径减少到瑞利散射区域时，散射光与分散粒径的6次方成反比而降低，所以随着粒径的减少，散射降低，透明性提高。进一步在100nm以下时，散射光变得非常少，是优选的。因此，特别是在重视可见光区域的透明性的情况下，无机微粒的粒径宜为200nm以下，更优选100nm以下。

而且，为了提高六硼化物微粒的耐候性，用含有一种以上选自硅、锆、钛、铝中的元素的化合物包覆该微粒的表面也是优选的结构。这些化合物基本上是透明的，不会由于包覆了六硼化物微粒而使可见光透过率降低，所以无损于纤维的外观设计性。再者，这些化合物优选氧化物。因为这些氧化物的远红外线放射能力高，所以保温效果也得以提高。

本发明所使用的纤维可以根据用途进行各种选择，可以使用合成纤维、半合成纤维、天然纤维、再生纤维、无机纤维或将它们进行混纺、合纱、混纤等得到的混合纱的任一种。并且，从用简便的方法使六硼化物微粒或远红外线放射物质的颗粒之类的无机微粒包含在纤维内或保温持续性的观点出发，优选合成纤维。合成纤维没有特别限定，例如可举出聚氨酯纤维、聚酰胺类纤维、丙烯酸类纤维、聚酯类纤维、聚烯烃类纤维、聚乙烯醇类纤维、聚偏氯乙烯类纤维、聚氯乙烯类纤维、聚醚酯类纤维等。这里，作为聚酰胺类纤维，例如可举出尼龙、尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙610、尼龙612、芳香族尼龙、芳族聚酰胺纤维等。再者，作为丙烯酸类纤维，例如可举出聚丙烯腈、丙烯腈-氯乙烯共聚物、改性聚丙烯腈等。再者，作为聚酯类纤维，例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸三亚甲基二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等。另外，作为聚烯烃类纤维，例如可举出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。再者，作为聚乙烯醇类纤维，例如可举出维尼纶等。另外，聚偏氯乙烯类纤维，例如可举出聚偏氯乙烯纤维(vinylidene)等。再者，作为聚氯乙烯类纤维，例如可举出聚氯乙烯等。再者，作为聚醚酯类纤维，例如可举出Rexe、Success等。

本发明所使用的纤维为半合成纤维时，例如可举出纤维素类纤维、蛋白质类纤维、氯化橡胶、盐酸橡胶等。再者，作为纤维素类纤维，例如可举出乙酸酯、三乙酸酯、氧化乙酸酯等。这里，作为蛋白质类纤维，例如可举出普罗米克斯纤维等

本发明所使用的纤维为天然纤维时，例如可举出植物纤维、动物纤维、矿物纤维等。这里，作为植物纤维，例如可举出绵、木棉、亚麻、***、黄麻、马尼拉麻、剑麻、新西兰麻、罗布麻、椰子、灯心草、麦秆等。再者，作为动物纤维，例如可举出羊毛、山羊毛、马海毛、开士米山羊绒、羊驼毛、安哥拉山羊毛、骆驼绒、骆马绒等的毛料、丝、羽绒、羽毛等。再者，作为矿物纤维，例如可举出石绵、石绵(asbestos)等。

本发明所使用的纤维是再生纤维时，例如可举出纤维素类纤维、蛋白质类纤维、海藻纤维、橡胶纤维、甲壳素纤维、甘露聚糖纤维等。这里，作为纤维素类纤维，例如可举出人造丝、粘胶人造丝(viscose rayon)、铜氨纤维(cupra)、波里诺西克粘胶纤维(polynosic)、铜氨人造丝等。再者，作为蛋白质类纤维，例如可举出酪蛋白纤维、花生蛋白质纤维、玉米蛋白质纤维、大豆蛋白质纤维、再生丝等。

本发明所使用的纤维是无机纤维时，例如可举出金属纤维、碳纤维、硅酸盐纤维等。这里，作为金属纤维，例如可举出金属纤维、金丝、银丝、耐热合金纤维等。再者，作为硅酸盐纤维，例如可举出玻璃纤维、矿渣纤维、岩石纤维等。

本发明所使用的纤维的剖面形状没有特别限定，例如可举出圆形、三角形、中空状、偏平状、Y型、星型等。微粒能够以各种形态包含在纤维的表面和/或内部，例如，在芯鞘型的纤维的情况下，既可以使微粒包含在该纤维的芯部，也可以包含在鞘部。再者，本发明所使用的纤维的形状，既可以是纤丝(长纤维)又可以是人造纤维(短纤维)。

再者，也优选如下所述的结构，根据希望，在不损伤性能的范围内，将抗氧剂、阻燃剂、消臭剂、防虫剂、抗菌剂、紫外线吸收剂等添加至本发明所使用的纤维中。

接着，说明在本发明所使用的纤维的表面和/或内部均匀含有六硼化物微粒或远红外线放射物质的微粒这些无机微粒的方法。在纤维的表面和/或内部均匀含有无机微粒的方法没有特别限定，例如有以下的方法。(1)将上述无机微粒直接混合于合成纤维的原料聚合物中并纺丝的方法。(2)制造预先将上述无机微粒以高浓度地包含在原料聚合物的一部分中的母胶，并在纺纱时，将该母胶稀释调整到规定浓度，然后纺丝的方法。(3)预先将上述无机微粒均匀分散到原料单体或低聚物溶液中，使用该分散溶液合成目的的原料聚合物，同时，使该无机微粒均匀分散到原料聚合物中，然后纺丝的方法。(4)使用粘合剂等使上述无机微粒附着在预先纺纱得到的期望的纤维的表面上的方法。

这里，对在上述(2)中说明的制造母胶并在将纺丝时将该母胶稀释调整后纺丝的方法的优选实例，进行进一步地详细说明。上述母胶的制造方法没有特别限定，例如，使用混炼机，边除去溶剂边均匀熔融混合六硼化物微粒分散液、热塑性树脂的粉粒体或颗粒和根据需要添加的其它添加剂，由此可以制备使微粒均匀分散到热塑性树脂中的混合物。上述的混炼机，例如可举出螺条混合器、转鼓混合器(tumbler)、诺塔混合器、亨舍尔混合器、高速混合器、行星式搅拌器等混合机和班伯里混合机、捏合机、辊、混合翻转机(kneader ruder)、单轴挤出机、双轴挤出机等。

而且，使用如下所述的方法也可以制备使微粒均匀分散到热塑性树脂中的混合物，该方法是：用公知的方法除去六硼化物微粒分散液的溶剂，均匀熔融混合得到的粉末和热塑性树脂的粉粒体或颗粒以及根据需要添加的其它添加剂。除此之外，也可以使用将六硼化物微粒的粉末直接添加至热塑性树脂中并均匀熔融混合的方法。

用排气式单轴或双轴挤出机混炼利用上述方法得到的混合物，加工成颗粒状，由此可以得到含有热线吸收成分的母胶。

下面，对使无机微粒均匀地包含在上述的本发明所使用的纤维中的(1)～(4)的方法，列举实例进行具体的说明。(1)、(2)的方法：例如，使用聚酯纤维作为纤维时，将六硼化物微粒分散液添加至作为热塑性树脂的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂颗粒中，用搅拌器均匀混合，除去溶剂，然后，用双轴挤出机熔融混炼，制备含有六硼化物微粒的母胶。在树脂的熔融温度附近，熔融混合该含有六硼化物颗粒的母胶和由未添加微粒的聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的母胶的目的量，按照常法纺丝。(3)的方法：例如，使用聚氨酯纤维作为纤维时，用双轴挤出机使含有六硼化物微粒的高分子二醇和有机二异氰酸酯反应，合成异氰酸酯基末端的预聚物，然后，使扩链剂与该预聚物反应，制作聚氨酯溶液(原料聚合物)。按照常法将其纺丝。(4)的方法：例如，为了使无机微粒附着在天然纤维的表面上，制备混合六硼化物微粒、选自丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂中的至少一种粘合剂树脂和水等溶剂的处理液，浸渍该天然纤维，或者，用浸染、印刷或喷射等使上述处理液含浸在该天然纤维中，干燥，由此可以使六硼化物微粒附着在该天然纤维上。

另外，六硼化物微粒或远红外线放射物质的微粒这些无机微粒的分散方法只要是无机微粒均匀地分散于液体中的方法即可，可以是任何方法，例如，有介质搅拌碾磨机、球磨机、砂磨机、超声波分散等方法。无机微粒的分散剂没有特别限定，可以根据混合的纤维选择。例如可以使用水、酒精、醚、酯、酮、芳香族化合物等通常的各种有机溶剂。再者，也可以与所期望的纤维或成为其原料的聚合物直接混合。另外，也可以根据需要添加酸或碱调整pH。而且，为了更进一步提高微粒的分散稳定性，添加各种表面活性剂、偶合剂等也是优选的构成。

如上详述，按照本发明，使用六硼化物微粒作为热线吸收成分，而且根据希望同时使用放射远红外线的微粒，并使之包含在纤维中，由此，可以提供即使无机微粒的添加量少保温性也优异的纤维。再者，由于无机微粒的添加量少，也可以避免损伤纤维的强度或伸长率等纤维的基本的物性。因此，本发明的纤维可以使用于需要保温性的用于防寒的衣料、用于运动的衣料、长筒袜、窗帘等纤维材料、用于其它工业的纤维材料等各种用途。

实施例

以下，通过实施例更详细地说明本发明。但是，本发明并不受下述实施例的限定。

(实施例1)

混合200g作为硼化物微粒的LaB₆微粒(比表面积30m²/g)、730g作为分散剂的甲苯和70g用于分散微粒的分散剂，用介质搅拌碾磨机进行分散处理，制备1kg的LaB₆微粒的分散液作为(A液)。再使用喷雾干燥机，除去(A液)的甲苯，得到LaB₆分散粉(A粉)。将得到的(A粉)添加到作为热塑性树脂的聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒中，用搅拌器均匀混合后，用双轴挤出机熔融混炼，将挤出的条股(strand)切成颗粒状，得到含有30重量％作为热线吸收成分的LaB₆微粒的母胶。以重量比1∶1混合含有30重量％该LaB₆微粒的聚对苯二甲酸乙二醇酯母胶和用同样方法制备的没有添加无机微粒的聚对苯二甲酸乙二醇酯母胶。LaB₆微粒的平均粒径是使用TEM(透射型电子显微镜)、从用单独衍射环成像的暗视场像观测为20nm(以下记为“暗视场法”)。将含有15重量％该LaB₆微粒的混合母胶熔融纺纱，接着进行拉伸，制造聚酯复丝，切断得到的复丝，制作聚酯化纤短纤维(stapler)，使用其制造短纤维纱(spun yarn)。使用该短纤维纱得到具有保温性的编织制品。使用日立制作所制造的分光光度计，通过波长200～2100nm的光的透过率，测定制作好的编织制品的分光特性，根据JIS A 5759算出日照吸收率。(这里，任一样品的日照反射率均为8％，由日照吸收率(％)＝100％-日照透过率(％)-日照反射率(％)算出)日照吸收率为40.45％。接着，如以下所示，测定制作的编织制品的底布背面的温度上升效果。在20℃、60％RH环境下，从距该底布30cm的距离照射近似太阳光线的光谱灯(セリツク(株)制ソ一ラ一シミユレ一タXL-03E50改)，用放射温度计(ミノルタ(株)制HT-11)测定每一定时间(0秒、30秒、60秒、180秒、360秒、600秒)的该底布背面的温度。将该结果示于太阳光近似光在每照射时间中的编织制品的底布背面的温度测定结果一览表图1中。另外，图1也一同示出在实施例2～实施例7、比较例1中得到的编织制品的底布背面的温度上升效果。

(实施例2)

用与实施例1同样的方法制作以1∶1.5的比例含有10重量％的LaB₆微粒和ZrO₂微粒的聚对苯二甲酸乙二醇酯母胶。LaB₆微粒和ZrO₂微粒的平均粒径是使用TEM按照暗视场法分别观测为20nm、30nm。使用含有上述两种微粒的母胶，用与实施例1同样的方法制造复丝。切断得到的复丝，制作聚酯化纤短纤维，用与实施例1同样的方法制造短纤维纱。使用该短纤维纱得到编织制品。用与实施例1同样的方法，测定制作好的编织制品的分光特性，日照吸收率为43.38％。再者，用与实施例1同样的方法测定底布背面的温度上升效果。该结果如图1所示。

(实施例3)

用与实施例1同样的方法制作以1∶1.5的比例含有30重量％的CeB₆微粒和ZrO₂微粒的聚对苯二甲酸乙二醇酯母胶。CeB₆微粒和ZrO₂微粒的平均粒径使用TEM按照暗视场法分别观测为25nm、30nm。使用含有上述两种微粒的母胶，用与实施例1同样的方法制造复丝。切断得到的复丝，制作聚酯化纤短纤维，用与实施例1同样的方法制造短纤维纱。使用该短纤维纱得到编织制品。用与实施例1同样的方法，测定制作好的编织制品的分光特性，日照吸收率为39.21％。再者，用与实施例1同样的方法测定底布背面的温度上升效果。该结果如图1所示。

(实施例4)

用与实施例1同样的方法制作以1∶1.5的比例含有30重量％的PrB₆微粒和ZrO₂微粒的聚对苯二甲酸乙二醇酯母胶。PrB₆微粒和ZrO₂微粒的平均粒径使用TEM按照暗视场法观测为25nm、30nm。使用含有上述两种微粒的母胶，用与实施例1同样的方法制造复丝。切断得到的复丝，制作聚酯化纤短纤维，用与实施例1同样的方法制造短纤维纱。使用该短纤维纱得到编织制品。用与实施例1同样的方法，测定制作好的编织制品的分光特性，日照吸收率为32.95％。再者，用与实施例1同样的方法测定底布背面的温度上升效果。该结果如图1所示。

(比较例1)

使用在实施例1中说明了的没有添加无机微粒的聚对苯二甲酸乙二醇酯母胶，用与实施例1同样的方法制造复丝。切断得到的复丝，制作聚酯化纤短纤维，用与实施例1同样的方法制造短纤维纱。使用该短纤维纱得到编织制品。用与实施例1同样的方法，测定制作好的编织制品的分光特性，日照吸收率为3.74％。再者，用与实施例1同样的方法测定底布背面的温度上升效果。该结果如图1所示。

(实施例5)

除使用尼龙树脂颗粒作为热塑性树脂以外，用与实施例1同样的方法，制备以1∶3的比例含有10重量％的LaB₆微粒和ZrO₂微粒的尼龙6母胶，与用同样的方法制备的没有添加无机微粒的尼龙6母胶以1∶1的重量比混合。LaB₆微粒和ZrO₂微粒的平均粒径使用TEM按照暗视场法分别观测为20nm、30nm。将该含有5重量％LaB₆微粒和ZrO₂微粒的混合母胶熔融纺纱，接着进行拉伸，制造尼龙复丝。切断得到的复丝，制作尼龙化纤短纤维，使用该尼龙化纤短纤维制造短纤维纱。使用该短纤维纱得到具有保温性的尼龙纤维制品。用与实施例1同样的方法，测定制作好的尼龙纤维制品的分光特性，日照吸收率为44.01％。再者，用与实施例1同样的方法测定底布背面的温度上升效果。该结果如图1所示。

(实施例6)

除使用丙烯酸树脂颗粒作为热塑性树脂以外，用与实施例1同样的方法，制备以1∶3的比例含有20重量％的LaB₆微粒和ZrO₂微粒的聚丙烯腈母胶，与用同样的方法制备的没有添加无机微粒的聚丙烯腈母胶以1∶1的重量比混合。LaB₆微粒和ZrO₂微粒的平均粒径是使用TEM按照暗视场法分别观测为20nm、30nm。将该含有10重量％的LaB₆微粒和ZrO₂微粒的混合母胶进行纺纱，接着进行拉伸，制造丙烯酸复丝。切断得到的复丝，制作丙烯酸化纤短纤维，使用该丙烯酸化纤短纤维制造短纤维纱。使用该短纤维纱得到具有保温性的丙烯酸纤维制品。用与实施例1同样的方法，测定制作好的丙烯酸纤维制品的分光特性，日照吸收率为42.57％。再者，用与实施例1同样的方法测定底布背面的温度上升效果。该结果如图1所示。

(实施例7)

使以1∶1.5的比例含有10重量％的LaB₆微粒和ZrO₂微粒的聚四亚甲基醚二醇(PTG2000)和4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯反应，制备异氰酸酯基末端预聚物。接着，使该预聚物与作为扩链剂的1，4-丁二醇和3-甲基-1，5-戊二醇反应，进行聚合，制造热塑性聚氨酯溶液。LaB₆微粒和ZrO₂微粒的平均粒径使用TEM按照暗视场法分别观测为20nm、30nm。将得到的聚氨酯溶液作为纺纱原液进行纺纱，接着进行拉伸，得到聚氨酯弹性纤维。使用该纤维得到具有保温性的聚氨酯纤维制品。用与实施例1同样的方法，测定制作好的聚氨酯纤维制品的分光特性。日照吸收率为43.02％。再者，用与实施例1同样的方法测定底布背面的温度上升效果。该结果如图1所示。

(评价)

在将实施例1～实施例7和比较例1相比较时，判定：由于在各种纤维中含有六硼化物颗粒和ZrO₂微粒，由该纤维制作的底布背面温度在经过30秒以后，与比较例相比，平均高14℃以上，赋予了优异的保温性。根据以上的情况，通过在各种纤维中含有六硼化物颗粒和按照希望的远红外线放射物质，可以得到透明性优异、耐候性良好、低成本而且微粒添加量少、高效吸收来自太阳光等的热线、具有保温性的纤维和由该纤维制作的具有优异的保温性的同时无损于外观设计性的纤维制品。并且，上述纤维和使用该纤维的纤维制品根据其优异的特性，可以使用于需要保温性的用于防寒的衣料、用于运动的衣料、长筒袜、窗帘等纤维材料、用于其它产业的纤维材料等各种用途。

工业实用性

如上详述，本发明涉及一种纤维，该纤维含有用通式XB_m(但是，X是选自La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sr、Ca、Y的至少一种以上的元素)表示的硼化物微粒作为热线吸收成分的，并且，通过在上述纤维的表面和/或内部含有相对于上述纤维的固体成分为0.001重量％～30重量％的上述微粒，可以得到透明性优异且高效吸收热线的含有硼化物微粒的纤维。

附图说明

图1是在太阳光近似光的每照射时间内编织制品的底布背面的温度测定结果一览表。

Claims (12)

1.一种含有硼化物微粒的纤维，该纤维含有用通式XB_m(式中，X为选自La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sr、Ca、Y中的至少一种以上的元素，4≤m＜6.3)表示的硼化物微粒和远红外线放射物质作为热线吸收成分，其中，在所述纤维的表面和/或内部，含有相对于所述纤维的固体成分为0.001重量％～30重量％的所述微粒，并且还含有相对于所述纤维的固体成分为0.001重量％～30重量％的所述远红外线放射物质。

2.权利要求1所述的含有硼化物微粒的纤维，其中，所述远红外线放射物质是ZrO₂微粒。

3.权利要求1或2所述的含有硼化物微粒的纤维，其中，所述硼化物微粒的粒径为800nm以下。

4.权利要求1～3中任一项所述的含有硼化物微粒的纤维，其中，所述硼化物微粒的表面用含有选自硅、锆、钛、铝中的至少一种以上的元素的化合物包覆。

5.权利要求4所述的含有硼化物微粒的纤维，其中，所述化合物是氧化物。

6.权利要求1～5中任一项所述的含有硼化物微粒的纤维，其中，所述纤维是合成纤维、半合成纤维、天然纤维、再生纤维、无机纤维或将它们进行混纺、合丝、混纤等得到的混合纱的中任意一种。

7.权利要求6所述的含有硼化物微粒的纤维，其中，所述合成纤维是选自聚氨酯纤维、聚酰胺类纤维、丙烯酸类纤维、聚酯类纤维、聚烯烃类纤维、聚乙烯醇类纤维、聚偏氯乙烯类纤维、聚氯乙烯类纤维、聚醚酯类纤维的一种以上的合成纤维。

8.权利要求6所述的含有硼化物微粒的纤维，其中，所述半合成纤维是选自纤维素类纤维、蛋白质类纤维、氯化橡胶、盐酸橡胶中的一种以上的半合成纤维。

9.权利要求6所述的含有硼化物微粒的纤维，其中，所述天然纤维是选自植物纤维、动物纤维、矿物纤维中的一种以上的天然纤维。

10.权利要求6所述的含有硼化物微粒的纤维，其中，所述再生纤维是选自纤维素类纤维、蛋白质类纤维、海藻纤维、橡胶纤维、甲壳素纤维、甘露聚糖纤维的一种以上的再生纤维。

11.权利要求6所述的含有硼化物微粒的纤维，其中，所述无机纤维是选自金属纤维、碳纤维、硅酸盐纤维中的一种以上的无机纤维。

12.一种纤维制品，其是加工权利要求1～11中任一项所述的含有硼化物微粒的纤维而制成的。

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