JP5890101B2

JP5890101B2 - 繊維製品

Info

Publication number: JP5890101B2
Application number: JP2011047566A
Authority: JP
Inventors: 憲二岩下
Original assignee: Teijin Frontier Co Ltd
Current assignee: Teijin Frontier Co Ltd
Priority date: 2011-03-04
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2016-03-22
Anticipated expiration: 2031-03-04
Also published as: JP2012184520A

Description

本発明は、優れた赤外線遮蔽性を有するだけでなく優れた通気性および着用快適性をも有する赤外線遮蔽性布帛および該赤外線遮蔽性布帛を用いてなる繊維製品に関する。

従来、赤外線を遮蔽する赤外線遮蔽性布帛としては、赤外線反射剤を含む樹脂層を基布の片面に積層したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、かかる布帛では赤外線遮蔽性には優れるものの、通気性および着用快適性の点で十分ではないという問題があった。

特開２００８−３１５９９号公報

本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は優れた赤外線遮蔽性を有するだけでなく優れた通気性および着用快適性をも有する赤外線遮蔽性布帛および該赤外線遮蔽性布帛を用いてなる繊維製品を提供することにある。

本発明者は、基布の少なくとも片面上に、赤外線反射剤を含む樹脂を部分的に付着させることにより、優れた赤外線遮蔽性を有するだけでなく優れた通気性および着用快適性をも有する赤外線遮蔽性布帛が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。
かくして、本発明によれば「基布の少なくとも片面上に、赤外線反射剤を含む樹脂が部分的に付着しており、かつ通気度が０．２〜１．７ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃであり、かつ前記樹脂が付着している基布片面において、全面積に対する樹脂付着部面積の割合が１０〜７０％の範囲内であることを特徴とする赤外線遮蔽性布帛を、樹脂が付着した面が人体側に位置するよう用いてなる、スポーツウエア、アウトドアウエア、レインコート、紳士衣服、婦人衣服、作業衣、防護服、人工皮革、履物、鞄、カーテン、テント、寝袋、防水シート、およびカーシートの群より選ばれるいずれかの繊維製品。」が提供される。

その際、前記赤外線反射剤が酸化チタンであることが好ましい。また、前記赤外線反射剤の粒子径が０．３〜３．０μの範囲内であることが好ましい。また、前記基布に、単糸繊度が０．９ｄｔｅｘ以下かつフィラメント数が６０本以上のポリエステルマルチフィラメントが含まれることが好ましい。その際、前記のポリエステルマルチフィラメントが仮撚捲縮加工糸であることが好ましい。また、前記基布に撥水加工および／またはカレンダー加工が施されていることが好ましい。また、前記基布に吸汗加工が施されていることが好ましい。

本発明の赤外線遮蔽性布帛において、波長７００〜１４００ｎｍの平均赤外線反射率が４８％以上であることが好ましい。

本発明によれば、優れた赤外線遮蔽性を有するだけでなく優れた通気性および着用快適性をも有する赤外線遮蔽性布帛および該赤外線遮蔽性布帛を用いてなる繊維製品が得られる。

本発明で採用することのできる樹脂付着パターンの一例（樹脂付着部と非付着部とを有し、かつ付着部が連続する格子パターン）である。なお、黒色部が樹脂付着部であり、白色部が非付着部である。本発明で採用することのできる樹脂付着パターンの一例（樹脂付着部と非付着部とを有し、かつ付着部が連続しない、飛び島パターン）である。なお、黒色部が樹脂付着部であり、白色部が非付着部である。樹脂の全面付着パターンである。

本発明の赤外線遮蔽性布帛において、基布を構成する繊維は特に限定されず、ポリエステル繊維、アセテート繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、炭素繊維、綿や羊毛などの天然繊維などいずれでもよい。なかでも、ポリエチレンテレフタレートやポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ステレオコンプレックスポリ乳酸、第３成分を共重合させたポリエステルなどからなるポリエステル繊維がリサイクル性の点で好ましい。なお、かかるポリエステルとしては、マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルや、バイオマスすなわち生物由来の物質を原材料として得られたモノマー成分を使用してなるポリエチレンテレフタレートであってもよい。さらには、特開２００４−２７００９７号公報や特開２００４−２１１２６８号公報に記載されているような、特定のリン化合物およびチタン化合物を含む触媒を用いて得られたポリエステルでもよい。該ポリマー中には、本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、微細孔形成剤、カチオン染料可染剤、着色防止剤、熱安定剤、蛍光増白剤、艶消し剤、着色剤、吸湿剤、無機微粒子が１種または２種以上含まれていてもよい。

前記繊維の形態としては、短繊維でもよいし長繊維（マルチフィラメント）でもよいが、優れた赤外線遮蔽性を得る上で長繊維（マルチフィラメント）が好ましい。特に、前記繊維が、単糸繊維繊度が０．９ｄｔｅｘ以下（より好ましくは０．０００１〜０．９ｄｔｅｘ）であり、フィラメント数が６０本以上（より好ましくは６０〜２００本）、総繊度が３０〜２００ｄｔｅｘ（より好ましくは３０〜１００ｄｔｅｘ）のマルチフィラメントであると、優れた赤外線遮蔽性が得られ好ましい。単糸繊維径が１μｍ以下の、ナノファイバーと称される超極細繊維であってもよい。

なお、前記繊維が、通常の仮撚捲縮加工が施された仮撚捲縮加工糸、空気加工糸、２種以上の構成糸条を空気混繊加工や複合仮撚加工させた複合糸であってもよい。特に、前記繊維が仮撚捲縮加工糸であると、優れた赤外線遮蔽性が得られ好ましい。単繊維の断面形状も特に限定されず、丸、三角、扁平、くびれ付き扁平、中空など公知の断面形状でよい。

前記基布の布帛組織は特に限定されず織物、編物、不織布などいずれでもよい。特に赤外線遮蔽性を高める上で、前記基布が、編密度が３０〜１５０コース／２．５４ｃｍかつ２０〜１３０ウエール／２．５４ｃｍの編物であるか、下記式により定義されるカバーファクターＣＦが３００〜３５００（より好ましくは３００〜１０００）の織物であることが好ましい。
ＣＦ＝（ＤＷｐ／１．１）^１／２×ＭＷｐ＋（ＤＷｆ／１．１）^１／２×ＭＷｆ
［ＤＷｐは経糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｐは経糸織密度（本／２．５４ｃｍ）、ＤＷｆは緯糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｆは緯糸織密度（本／２．５４ｃｍ）である。］

ここで、織物組織および編物組織としては特に限定されないが、よこ編組織としては、平編、ゴム編、両面編、パール編、タック編、浮き編、片畔編、レース編、添え毛編等が例示され、たて編組織としては、シングルデンビー編、シングルアトラス編、ダブルコード編、ハーフ編、ハーフベース編、サテン編、ハーフトリコット編、裏毛編、ジャガード編等などが例示され、織物組織としては、平織、綾織、朱子織等の三原組織、変化組織、たて二重織、よこ二重織等の片二重組織、たてビロードなどが例示されるがこれらに限定されない。層数も単層でもよいし、２層以上の多層でもよい。なお、これらの織物や編物は常法により製造することができる。

また、前記基布には、通常の染色加工、減量加工、起毛加工、撥水加工、カレンダー加工、エンボス加工、蓄熱加工、吸汗加工などの後加工を適宜施しても良い。なかでも、優れた赤外線遮蔽性を得る上で撥水加工および／またはカレンダー加工を施すことが好ましい。

前記基布の目付としては、３０〜９００ｇｒ／ｍ^２（より好ましくは３０〜９０ｇｒ／ｍ^２）の範囲内であることが好ましい。該目付が３０ｇｒ／ｍ^２よりも小さいと赤外線遮蔽性が損われるおそれがある。逆に、該目付が９００ｇｒ／ｍ^２よりも大きいと着用快適性が損われるおそれがある。

本発明の赤外線遮蔽性布帛において、前記基布の少なくとも片面（好ましくは片面のみ）上に、赤外線反射剤を含む樹脂が部分的に付着してなるものである。
ここで、「部分的に付着する」とは、「樹脂が基布の片面全面に付着しているのではなく、基布面において樹脂付着部と非付着部とが存在する。」という意味である。具体的には、基布面において樹脂の付着部が分散していることが好ましい。例えば、図１に示す格子パターン、図２に示す飛び島パターン、水玉パターン、市松格子パターン、縞パターンなどで樹脂が基布面に付着していると、優れた赤外線遮蔽性を有するだけでなく優れた通気性および優れた着用快適性も得られ好ましい。図３に示すように、樹脂が基布面の全面に付着していると、布帛の通気性が損なわれるだけでなく、布帛が肌にはりつきやすくなり着用快適性が損なわれるため好ましくない。

また、前記樹脂が付着している基布片面において、全面積に対する付着部面積の割合が１０〜７０％（より好ましくは２０〜４５％）の範囲内であると、優れた赤外線遮蔽性、優れた通気性および着用快適性が得られやすく好ましい。付着部の該割合が７０％よりも大きいと、通気性が損なわれるおそれがあるだけでなく、布帛が肌にはりつきやすくなり着用快適性が損なわれるおそれもある。逆に、付着部の該割合が１０％よりも小さいと、優れた赤外線遮蔽性が得られないおそれがある。なお、全面積に対する付着部面積の割合は、布帛から、布帛と同じ方向に正方形（縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ）のサンプルを切り出し、下記式により算出する。
付着部面積の割合（％）＝Ａ１／Ａ０×１００
ただし、Ａ０はサンプル面の全面積（９００ｃｍ^２）であり、Ａ１は前記サンプル面における樹脂付着部総面積である。Ａ１は計算により求めてもよいし、付着部と同じ形状に型紙を切り取り、その重量から求めてもよい。

また、本発明における赤外線反射剤としては、波長７００〜１４００ｎｍの平均赤外線反射特性を少しでも有するものであれば特に限定されないが、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウムなどが例示され、なかでも酸化チタンが好ましい。
前記赤外線反射剤の平均１次粒子径（ＢＥＴ法により測定される球相当径）としては０．１〜５μｍの範囲内であることが好ましい。

また、前記樹脂に含まれる赤外線反射剤の含有量としては、樹脂重量対比（固形分比）０．５重量％以上（より好ましくは０．５〜３０重量％）であることが好ましい。赤外線反射剤の含有量が０．５重量％未満の場合、十分な赤外線反射性が得られないおそれがある。

ここで、前記樹脂層にシリカ粒子を含ませてもよい。特に、平均１次粒子径（ＢＥＴ法により測定される球相当径）が１〜５０μｍのシリカ粒子を、樹脂層の樹脂重量対比（固形分比）１．０重量％以上（より好ましくは１．０〜１０．０重量％）含ませると、樹脂層に露出（突起）した前記無機微粒子により人体（肌）と布帛との接触面積が小さくなり摩擦係数が小さくなり、さらに優れた着用快適性が得られ好ましい。

前記樹脂層を形成する樹脂の種類としては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、塩化ビニル樹脂、ナイロン樹脂など公知のバインダー樹脂でよい。また、樹脂の基布に対する付着量は、樹脂固形分基準で基布に対して０．０１〜４０ｇ／ｍ^２（より好ましくは５〜３０ｇ／ｍ^２）の範囲内であることが好ましい。

本発明の赤外線遮蔽性布帛は例えば以下の製造方法により製造することができる。すなわち、前記の基布に、赤外線反射剤を含む樹脂配合組成物（樹脂層）を、樹脂が部分的に付着するパターンで付与する。

かかる配合組成物は水系、溶剤系のいずれで構成してもよいが、加工工程の作業環境上水系の方が好ましい。溶剤としては、トルエン、イソプロピルアルコール、ジメチルホルムアミド、メチルエチルケトン、酢酸エチルなどが例示される。この配合組成物には、エポキシ系などの架橋剤を併用してもよい。さらに、基布本体に対する付着性を向上させる等の目的で適当な添加剤をさらに配合してもよい。

基布への配合組成物の付与手段としては、グラビヤコーテイング法、スクリーンプリント法などの、公知の付与手段を用いることができる。
かくして得られた赤外線遮蔽性布帛において、赤外線反射剤を含む樹脂が付着しているので優れた赤外線遮蔽性を有する。その際、布帛において、波長７００〜１４００ｎｍの平均赤外線反射率が４８％以上（より好ましくは４８〜９０％）であることが好ましい。

また、前記樹脂が、部分的に（すなわち、付着部と非付着部とを有する）基布の少なくとも一方の片面に付着しているので、通気性が損なわれることもなく、また、肌へのはりつきが小さく優れた着用快適性を有する。その際、通気度としては０．２ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃ以上(より好ましくは０．２〜１０．０ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃ)であることが好ましい。

次に、本発明の繊維製品は、記載の赤外線遮蔽性布帛を、樹脂が付着した面が人体側に位置するよう用いてなる、スポーツウエア、アウトドアウエア、レインコート、紳士衣服、婦人衣服、作業衣、防護服、人工皮革、履物、鞄、カーテン、テント、寝袋、防水シート、およびカーシートの群より選ばれるいずれかの繊維製品である。
かかる繊維製品は前記の赤外線遮蔽性布帛を用いているので、優れた赤外線遮蔽性を有するだけでなく優れた通気性をも有し、さらには肌へのはりつきが小さく優れた着用快適性をも有する。

本発明の実施例および比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
＜目付＞
ＪＩＳＬ１０９６６．４により測定した。
＜付着部面積の割合＞
布帛から、布帛と同じ方向に正方形（縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ）のサンプルを切り出し、下記式により算出した。
付着部面積の割合（％）＝Ａ１／Ａ０×１００
ただし、Ａ０はサンプル面の全面積であり、Ａ１は前記サンプル面における樹脂付着部総面積である。
＜平均赤外線反射率＞
島津製作所製自記分光光度計ＵＶ−３１００を用いて波長７００〜１４００ｎｍの平均赤外線反射率を測定した。
＜通気性＞
ＪＩＳＬ１０９６６．２７．１Ａ法（フラジール法）により通気性（ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃ）を測定した。
＜織物のカバーファクターＣＦ＞
下記式により、織物のカバーファクターＣＦを算出した。
ＣＦ＝（ＤＷｐ／１．１）^１／２×ＭＷｐ＋（ＤＷｆ／１．１）^１／２×ＭＷｆ
［ＤＷｐは経糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｐは経糸織密度（本／２．５４ｃｍ）、ＤＷｆは緯糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｆは緯糸織密度（本／２．５４ｃｍ）である。］
＜着用快適性＞
試験者３人が、布帛の樹脂層が形成された面の肌へのはりつき性を官能評価し、下記の３段階に評価した。
「着用快適性が優れている。」：肌にはりつきにくく、肌触りが優れている。
「普通」：普通である。
「着用快適性が悪い。」：肌にはりつきやすく、肌触りが悪い。
＜遮熱性＞
赤外線遮蔽性の代用特性として、黒画用紙の５ｍｍ上に試料を保持し、試料側からランプ光を照射して裏面の画用紙中央の温度を熱電対で測定した。５３℃以下であると良好とする。
使用ランプ：岩崎電気（株）製アイランプ＜スポット＞ＰＲＳ１００Ｖ５００Ｗ
照射距離：５０ｃｍ
照射時間：１５分間
試験室温度：１８〜２２℃

［実施例１］
ポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント仮撚捲縮加工糸５６ｄｔｅｘ／７２ｆｉｌ（単糸繊維繊度０．８ｄｔｅｘ）を経糸および緯糸に用いて公知の平組織の生機を織成した後、撥水加工剤を含む通常の染色工程にて分散染料により青色に染色した後、カレンダー加工を施すことにより、基布（目付７８ｇｒ／ｍ^２、カバーファクターＣＦ１８３０）を得た。
次いで、酸化チタン（平均１次粒子径１．０μｍ）を固形分比で１０重量％含有するウレタン系樹脂を、通常のグラビアプリントロール機を使用して、前記基布のカレンダー加工が施された面の全面に、図１に示す格子パターン（付着部面積の割合３３％）でプリントすることにより樹脂層を積層し、赤外線遮蔽性布帛を得た。
得られた布帛は、平均赤外線反射率が５５％と良好であり、遮熱性も４９℃と良好であった。また、通気性は１．７ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃであった。また、肌にはりつきにくく肌触りが優れており、着用快適性に優れるものであった。
次いで、該布帛を、樹脂層が人体側に位置するように用いてウインドブレーカー（スポーツウエア）を得て使用したところ、赤外線遮蔽性に優れ、また、ムレ感もなかった。さらには、ウインドブレーカーが肌にはりつきにくく肌触りが優れており、着用快適性に優れるものであった。

［比較例１］
実施例１において、ウレタン系樹脂に酸化チタンを含有させないこと以外は実施例１と同様にした。
得られた布帛は、平均赤外線反射率が３０％、遮熱性が６５℃と不満足なものであった。また、通気性は１．７ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃであった。
次いで、該布帛を、樹脂層が人体側に位置するように用いてウインドブレーカー（スポーツウエア）を得て使用したところ、赤外線遮蔽性が不満足なものであった。

［参考例］
実施例１において、格子パターンの付着部面積の割合を８０％に変更すること以外は実施例１と同様にした。
得られた布帛は、平均赤外線反射率が７０％、遮熱性が４０℃と良好であった。また、通気性は０．２ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃであった。
次いで、該布帛を、樹脂層が人体側に位置するように用いてウインドブレーカー（スポーツウエア）を得て使用したところ、赤外線遮蔽性に優れるが、ややムレ感があった。

［比較例２］
実施例１において、図３に示すように樹脂を基布に全面付着させること以外は実施例１と同様にした。得られた布帛は、通気性が０ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃと通気性に劣るものであった。
次いで、該布帛を、樹脂層が人体側に位置するように用いてウインドブレーカー（スポーツウエア）を得て使用したところ、ムレ感があった。

本発明によれば、優れた赤外線遮蔽性を有するだけでなく優れた通気性および着用快適性をも有する赤外線遮蔽性布帛および該赤外線遮蔽性布帛を用いてなる繊維製品が提供され、その工業的価値は極めて大である。

Claims

基布の少なくとも片面上に、赤外線反射剤を含む樹脂が部分的に付着しており、かつ通気度が０．２〜１．７ｃｃ／ｃｍ^２・ｓｅｃであり、かつ前記樹脂が付着している基布片面において、全面積に対する樹脂付着部面積の割合が１０〜７０％の範囲内であることを特徴とする赤外線遮蔽性布帛を、樹脂が付着した面が人体側に位置するよう用いてなる、スポーツウエア、アウトドアウエア、レインコート、紳士衣服、婦人衣服、作業衣、防護服、人工皮革、履物、鞄、カーテン、テント、寝袋、防水シート、およびカーシートの群より選ばれるいずれかの繊維製品。
前記赤外線反射剤が酸化チタンである、請求項１に記載の繊維製品。
前記赤外線反射剤の粒子径が０．３〜３．０μの範囲内である、請求項１または請求項２に記載の繊維製品。
前記基布に、単糸繊度が０．９ｄｔｅｘ以下かつフィラメント数が６０本以上のポリエステルマルチフィラメントが含まれる、請求項１〜３のいずれかに記載の繊維製品。
前記のポリエステルマルチフィラメントが仮撚捲縮加工糸である、請求項４に記載の繊維製品。
前記基布に撥水加工および／またはカレンダー加工が施されてなる、請求項１〜５のいずれかに記載の繊維製品。
前記基布に吸汗加工が施されてなる、請求項１〜５のいずれかに記載の繊維製品。
波長７００〜１４００ｎｍの平均赤外線反射率が４８％以上である、請求項１〜７のいずれかに記載の繊維製品。