JP6614244B2 - 繊維及び詰め綿 - Google Patents

Description

本発明は、繊維及び詰め綿に関する。
本願は、２０１６年１０月１９日に日本に出願された特願２０１６−２０４９３６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

アクリル繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維等の各種繊維は、それぞれ柔軟な風合い、保温性、形態安定性、耐候性、染色性等の特徴を有しており、寝装、衣料品、インテリア分野に多用されている。

近年、羽毛の価格高騰があり、羽毛代替として衣料や寝装分野において化学繊維が中綿としての用途展開もされている。寝装寝具、ダウンジャケットなどの詰め綿として主に使用される羽毛は、風合いに富み、軽量で、保温性、嵩高性に優れ、更に圧縮後の回復率が高いことが知られている。しかしながら羽毛を得るためには、大量の水鳥の飼育が必要であり、多量の飼料を必要とするだけでなく、水鳥の***物による水質汚染、又は感染症の発生とその拡散という問題が生じている。また、羽毛を詰め綿として使用できるようにするためには、採毛、選別、消毒、及び脱脂といった多くの工程を経る必要がある。さらに、工程中に羽毛が舞い上がるため作業が繁雑になり、その結果、羽毛を詰め綿とした寝装寝具の価格は高い。

一方、衣料分野においては、合成繊維は天然繊維に比べ公定水分率が低く、吸放出性に乏しいことから、衣服として用いられる場合は高湿時において「むれ感」を生じたり、冬場の低温時には静電気を生じたりと、着用快適性においては好ましい素材とはいえない。

これらの欠点を解消するため、例えば特許文献１には繊度４〜１８ｄｔｅｘの中空ポリエステル繊維が提案されている。しかし、嵩高性を出すために太繊度であるために保温性はそれほど高いものではなかった。

特許文献２には、親水性に優れた水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどの無機粒子を添加したポリエステル繊維や、特許文献３及び４にはシリカ系無機粒子を添加したポリエステル繊維が提案されているが、吸湿性を向上することが目的であり、嵩高性向上に関する記載はなかった。

さらに、特許文献５には、吸湿発熱繊維として無機粒子がバインダーにより繊維表面上に固着された繊維が提案されている。

特開平８−１８８９１８号公報 特開２００１−１９２９３５号公報 特開２００１−３４８７３３号公報 特開２００２−３６３８２４号公報 特開２００２−１８０３７５号公報

本発明の目的は、特定形状の繊維細孔が形成された繊維を使用した、合成繊維でありながら嵩高性に優れた詰め綿、及び嵩高性に優れた詰め綿に用いるための特定形状の繊維細孔が形成された繊維を提供することにある。

［１］平均粒子径が１〜２０μｍの無機粒子を繊維内部に含有し、繊維軸方向の繊維断面において、最大幅が０．１〜５μｍ、最大長さが１〜５０μｍの繊維細孔が形成された繊維。
［２］前記繊維（１００質量％）中における、前記無機粒子の含有量が１〜１５質量％である、［１］に記載の繊維。
［３］繊維間の静摩擦係数μ_ｓが０．３３〜０．４５である、［１］又は［２］に記載の繊維。
［４］前記繊維がアクリル繊維である、［１］〜［３］のいずれかに記載の繊維。
［５］前記無機粒子に複数の細孔が形成されており、前記無機粒子の細孔容積が０．３〜２．０ｍＬ／ｇであり、前記無機粒子の比表面積が２００〜８００ｍ^２／ｇである、［１］〜［４］のいずれかに記載の繊維。
［６］単繊維繊度が０．５〜２０ｄｔｅｘであり、単繊維強度が１．８〜３．０ｃＮ／ｄｔｅｘであり、単繊維伸度が１０〜５０％である、［１］〜［５］のいずれかに記載の繊維。
［７］ダウンパワーが２７０〜４００ｃｍ^３／ｇであり、Ｃｌｏ値が３〜５である、［１］〜［６］のいずれかに記載の繊維。
［８］温度２０℃、湿度４０％ＲＨの環境から、温度２０℃、湿度９０％ＲＨの環境まで変化させたときの最高到達繊維温度が２４℃以上である、［１］〜［７］のいずれかに記載の繊維。
［９］［１］〜［８］のいずれかに記載の繊維を用いた詰め綿。
［１０］繊維Ａを含有し、詰め綿（１００質量％）中における繊維Ａの含有量が５０〜１００質量％であり、ダウンパワーが２７０〜４００ｃｍ^３／ｇである詰め綿であって、前記繊維Ａは、平均粒子径が１〜２０μｍの無機粒子を繊維内部に含有する繊維である、詰め綿。
［１１］前記繊維Ａが、繊維軸方向の繊維断面において、最大幅が０．１〜５μｍ、最大長さが１〜５０μｍの繊維細孔が形成された繊維である、［１０］に記載の詰め綿。
［１２］Ｃｌｏ値が３〜５である、［１０］又は［１１］に記載の詰め綿。
［１３］前記繊維Ａ（１００質量％）中における、前記無機粒子の含有量が１〜１５質量％である、［１０］〜［１２］のいずれかに記載の詰め綿。
［１４］前記繊維Ａがアクリル繊維である、［１０］〜［１３］のいずれかに記載の詰め綿。
［１５］前記無機粒子の細孔容積が０．３〜２．０ｍＬ／ｇであり、前記無機粒子の比表面積が２００〜８００ｍ^２／ｇである、［１０］〜［１４］のいずれかに記載の詰め綿。
［１６］前記繊維Ａの繊維間静摩擦係数μ_ｓが０．３３〜０．４５であり、前記繊維Ａの単繊維繊度が０．５〜２０ｄｔｅｘであり、前記繊維Ａの単繊維強度が１．８〜３．０ｃＮ／ｄｔｅｘであり、前記繊維Ａの単繊維伸度が１０〜５０％である、［１０］〜［１５］のいずれかに記載の詰め綿。
［１７］さらに、前記繊維Ａとは異なる化学繊維を含み、前記化学繊維の単繊維繊度が０．５〜２．２ｄｔｅｘである、［１０］〜［１６］のいずれかに記載の詰め綿。
［１８］さらに、熱接着短繊維を含み、詰め綿（１００質量％）中における、前記熱接着短繊維の含有量が５〜３０質量％であり、前記熱接着短繊維の少なくとも一部が、前記繊維Ａと接着している、［１０］〜［１７］のいずれかに記載の詰め綿。

本発明によれば、平均粒子径１〜２０μｍの無機粒子が繊維中に練り込まれることによって、繊維中に特定形状の繊維細孔が形成され、嵩高性に優れた繊維を得ることができ、その繊維を用いて嵩高性に優れた詰め綿を得ることができる。
本発明の繊維は、優れた嵩高性に加え、保湿性、及び吸湿発熱性を備える。

本発明の繊維の繊維軸方向の繊維断面図を示す。図１中、矢印の方向は繊維軸方向を示す。

［繊維］
本発明の繊維は、平均粒子径が１〜２０μｍの無機粒子を繊維内部に含有し、繊維軸方向の繊維断面において、最大幅が０．１〜５μｍ、最大長さが１〜５０μｍの繊維細孔が形成された繊維である。

本発明の繊維に含有される無機粒子の平均粒子径は１〜２０μｍである。
無機粒子の平均粒子径が１μｍ以上であれば、繊維軸方向に繊維細孔が存在しやすくなり、２０μｍ以下であれば、紡糸性が良好になりやすい。これらの観点から、無機粒子の平均粒子径は、１〜１０μｍがより好ましく、２〜５μｍがさらに好ましい。

本発明の繊維において、繊維軸方向の繊維断面に形成された繊維細孔の最大幅は、０．１〜５μｍである。
繊維細孔の最大幅が０．１μｍ以上であれば、嵩高性を高くしやすく、５μｍ以下であれば、繊維の折損を少なくしやすい。これらの観点から、繊維細孔の最大幅は、１〜４μｍがより好ましく、２〜３μｍがさらに好ましい。
本発明の繊維において、繊維細孔の最大幅とは、繊維軸方向の繊維断面に形成された、ある一つの繊維細孔断面の短径方向における幅のうち、最大値をとる部分の幅を言う。図１においては、繊維細孔の最大幅はＢで示されている。

本発明の繊維において、繊維軸方向の繊維断面に形成された繊維細孔の最大長さは、１〜５０μｍである。
最高の最大長さが１μｍ以上であれば、嵩高性を高くしやすく、５０μｍ以下であれば、繊維の折損を少なくしやすい。これらの観点から、繊維細孔の最大長さは、１０〜４５μｍがより好ましく、２０〜４０μｍがさらに好ましい。
本発明の繊維において、繊維細孔の最大長さとは、繊維軸方向の繊維断面に形成された、ある一つの繊維細孔断面の長径方向における長さのうち、最大値をとる部分の長さを言う。図１においては、繊維細孔の最大長さはＡで示されている。

本発明の繊維（１００質量％）中に含まれる無機粒子の含有量は、１〜１５質量％であることが好ましい。
無機粒子の含有量が１質量％以上であれば、詰め綿にした時に、詰め綿のダウンパワーを高くしやすく、１５質量％以下であれば、紡糸中の繊維切れを少なくしやすく、紡糸性が良好となる。これらの観点から、無機粒子の含有量は、１〜１０質量％がより好ましく、３〜８質量％がさらに好ましい。

本発明の繊維に含まれる無機粒子は、シリカ系無機微粒子であることが好ましい。
具体的には無機粒子（１００質量％）のうち、５０質量％以上がＳｉＯ_２で構成される無機粒子であり、無機粒子（１００質量％）中のＳｉＯ_２の含有量は９５質量％以上がより好ましい。ＳｉＯ_２は、湿式シリカであることが、細孔容積、比表面積が大きく、繊維中の繊維細孔を大きくできる点から好ましく、具体的には、ホワイトカーボン、シリカゾル、シリカゲル、合成シリカが挙げられる。

本発明の繊維は、繊維間の静摩擦係数μ_ｓが０．３３〜０．４５であることが好ましい。
静摩擦係数μ_ｓが０．３３以上であれば、詰め綿の形状が維持しやすく、嵩高性を高くしやすくなり、０．４５以下であれば、詰め綿の復元性が良好となりやすい。これらの観点から、静摩擦係数μ_ｓは、０．３４〜０．４２であることがより好ましい。

本発明の繊維は、アクリル繊維であることが好ましい。
アクリル繊維とすることで、繊維内部に繊維細孔を形成しやすくなる。

本発明の繊維がアクリル繊維である場合、アクリル繊維に使用するアクリロニトリル単位を主要な構成単位とするアクリロニトリル系共重合体は、８０質量％以上のアクリロニトリル単位からなり、他にアクリロニトリルと共重合可能ないかなる単量体をも合わせ用いることが可能である。例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸アルキルエステル、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルエチルエーテル、メタクリロニトリル等の中性単量体、アクリル酸、メタクリル酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸等の酸性単量体及びこれら単量体のアンモニウム塩、アルカリ金属塩等を適宜組み合わせたものを２０質量％以下の割合で、８０質量％以上のアクリロニトリルと共重合せしめたものが挙げられる。このアクリロニトリル系共重合体は懸濁重合、溶液重合、乳化重合等、いかなる方法によって製造されたものでよい。

本発明の繊維に含まれる無機粒子は、複数の細孔が形成されていることが好ましい。
無機粒子に複数の細孔が形成されている場合の無機粒子の細孔容積は０．３〜２．０ｍＬ／ｇであることが好ましい。
無機粒子の細孔容積が０．３ｍＬ／ｇ以上であれば、詰め綿にした時にダウンパワーを高くしやすく、２．０ｍＬ／ｇ以下であれば、無機粒子を分散させた液が高粘度となりにくく、工業的な製造が可能となる。これらの観点から、無機粒子の細孔容積は、０．５〜２．０ｍＬ／ｇがより好ましく、１．０〜２．０ｍＬ／ｇがさらに好ましい。
細孔容積は、ＪＩＳＺ８８３１−２（２０１０）［ＩＳＯ１５９０１−２（２００６）］により測定した。

また、本発明の繊維に含まれる無機粒子の比表面積は２００〜８００ｍ^２／ｇであることが好ましい。
無機粒子の比表面積が２００ｍ^２／ｇ以上であれば、詰め綿にした時にダウンパワーを高くしやすく、８００ｍ^２／ｇ以下であれば、繊維の繊維細孔形成に必要な細孔容積としやすい。これらの観点から、無機粒子の比表面積は、２００〜８００ｍ^２／ｇがより好ましく、３００〜６００ｍ^２／ｇがさらに好ましい。
比表面積は、ＪＩＳＺ８８３０（２０１３）［ＩＳＯ９２７７（２０１０）］のＢＥＴ法により測定した。

また、一態様として、本発明の繊維に含まれる無機粒子は複数の細孔が形成されており、無機粒子の細孔容積は０．３〜２．０ｍＬ／ｇであり、本発明の繊維に含まれる無機粒子の比表面積は２００〜８００ｍ^２／ｇであってもよい。

本発明の繊維は、単繊維繊度が０．５〜２０ｄｔｅｘであることが好ましい。
単繊維繊度が０．５ｄｔｅｘ以上であれば、紡糸中に繊維が切れにくくなり、紡糸性が良好となり、２０ｄｔｅｘ以下であれば、詰め綿にした場合にダウンパワーとＣｌｏ値が高くなりやすい。これらの観点から、単繊維繊度は、０．８〜１０ｄｔｅｘがより好ましく、１．０〜７．８ｄｔｅｘがさらに好ましい。

本発明の繊維は、単繊維強度が１．８〜３．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。
単繊維強度が１．８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であれば、詰め綿を製造する際のカード工程における単繊維が切断して発生するフライの量を少なくしやすく、３．０ｃＮ／ｄｔｅｘあれば、十分な強度としやすい。これらの観点から、単繊維強度は２．０〜２．８ｃＮ／ｄｔｅｘがより好ましい。

本発明の繊維は、単繊維伸度が１０〜５０％であることが好ましい。
単繊維伸度が１０％以上であれば、紡績、開綿工程においてフライが発生しにくく、５０％以下であれば、紡績、開綿工程において通過性が良好となりやすい。これらの観点から、単繊維伸度が２０〜４０％であることがより好ましい。

また、一態様として、本発明の繊維は、単繊維繊度が０．５〜２０ｄｔｅｘであり、単繊維強度が１．８〜３．０ｃＮ／ｄｔｅｘであり、単繊維伸度が１０〜５０％であってもよい。

本発明の繊維は、ダウンパワーが２７０〜４００ｃｍ^３／ｇであることが好ましい。
繊維のダウンパワーが２７０ｃｍ^３／ｇ以上であれば、詰め綿として使用する場合に、嵩が高くなりやすく、使用する綿量を減量することができ、４００ｃｍ^３／ｇ以下であれば、製品の詰め綿として使用する場合に、圧縮してもコンパクトにしやすい。これらの観点から、繊維のダウンパワーは、２７０〜３８０ｃｍ^３／ｇがより好ましく、３００〜３５０ｃｍ^３／ｇがさらに好ましい。

本発明の繊維は、Ｃｌｏ値が３〜５であることが好ましい。
本発明の繊維のＣｌｏ値が３以上であれば、詰め綿として使用する場合に、少ない量でも保温の効果が得られやすく、５以下であれば、製品にした場合に厚くなりすぎにくい。これらの観点から、Ｃｌｏ値は、３．５〜４．５がより好ましい。

また、一態様として、本発明の繊維は、ダウンパワーが２７０〜４００ｃｍ^３／ｇであり、Ｃｌｏ値が３〜５であってもよい。

本発明の繊維は、温度２０℃、湿度４０％ＲＨの環境から、温度２０℃、湿度９０％ＲＨの環境まで変化させたときの最高到達繊維温度が２４℃以上であることが好ましい。
上記条件下における最高到達繊維温度が２４℃以上であれば、人の触覚で暖かさを体感しやすい。

［詰め綿］
本発明の詰め綿の一態様は、本発明の繊維を用いた詰め綿である。
本発明の繊維を用いることで、嵩高性に優れた詰め綿を得ることができる。

本発明の詰め綿の別の一態様は、繊維Ａを含有し、詰め綿（１００質量％）中に含まれる繊維Ａの含有量が５０〜１００質量％であり、ダウンパワーが２７０〜４００ｃｍ^３／ｇである詰め綿であって、繊維Ａは、平均粒子径が１〜２０μｍの無機粒子を繊維内部に含有する繊維かつである詰め綿である。

詰め綿中における繊維Ａの含有率が５０質量％以上であれば、詰め綿の嵩高性を高くしやすく、１００質量％以下であれば、所望する嵩高性が得られやすい。これらの観点から、繊維Ａの含有率は、６０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましい。
所望する嵩高性が得られれば、他の繊維を混ぜることも可能である。
他の繊維としては、例えば、抗菌性、消臭性等の機能を有する繊維、羊毛などの天然繊維、熱融着繊維が挙げられ、本発明においては、羽毛を含む。

詰め綿のダウンパワーが２７０ｃｍ^３／ｇ以上であれば、詰め綿として使用する綿量を減量しやすく、４００ｃｍ^３／ｇ以下であれば、製品の詰め綿として使用する場合に、圧縮してもコンパクトにしやすい。これらの観点から、詰め綿のダウンパワーは、２８０〜３８０ｃｍ^３／ｇが好ましく、３００〜３５０ｃｍ^３／ｇがより好ましい。

本発明の詰め綿において、繊維Ａは、繊維軸方向の繊維断面において、最大幅が０．１〜５μｍ、最大長さが１〜５０μｍの繊維細孔が形成された繊維であることが好ましい。
繊維細孔の最大幅が０．１μｍ以上であれば、詰め綿のダウンパワーを高くしやすく、５μｍ以下であれば、繊維強度が低下しにくく、繊維が破断しにくくなる。これらの観点から、繊維細孔の最大幅は１〜４μｍがより好ましい。
繊維細孔の最大長さが１μｍ以上であれば、詰め綿のダウンパワーを高くしやすく、５０μｍ以下であれば、繊維強度が低下しにくく、繊維が破断しにくくなる。これらの観点から、繊維細孔の最大長さは１０〜４５μｍがより好ましい。

本発明の詰め綿は、Ｃｌｏ値が３〜５であることが好ましい。
Ｃｌｏ値が３以上であれば、少ない量でも保温の効果が得られやすく、５以下であれば、製品にした場合に厚くなりすぎにくい。これらの観点から、Ｃｌｏ値は、３．５〜４．５がより好ましい。

本発明の詰め綿において、繊維Ａ（１００質量％）中に含まれる無機粒子の含有量は、１〜１５質量％であることが好ましい。
無機粒子の含有量が１質量％以上であれば、繊維細孔が大きくなりやすく、詰め綿にした時に、詰め綿のダウンパワーを高くしやすく、１５質量％以下であれば、繊維Ａの破断を少なくしやすく、嵩高性を維持しやすくなる。これらの観点から、繊維Ａ中に含まれる無機粒子の含有量は、１〜１０質量％がより好ましく、３〜８質量％がさらに好ましい。

本発明の詰め綿において、繊維Ａはアクリル繊維であることが好ましい。
アクリル繊維とすることで、繊維内部に繊維細孔を形成しやすく、嵩高性を高くしやすくなる。

本発明の詰め綿において、繊維Ａに含まれる無機粒子は、複数の細孔が形成されていることが好ましい。
無機粒子に複数の細孔が形成されている場合の無機粒子の細孔容積は０．３〜２．０ｍＬ／ｇであることが好ましい。
無機粒子の細孔容積が０．３ｍＬ／ｇ以上であれば、詰め綿のダウンパワーを高くしやすく、２．０ｍＬ／ｇ以下であれば、物品中の繊維Ａの折損を少なくしやすい。これらの観点から、無機粒子の細孔容積は、０．５〜２．０ｍＬ／ｇがより好ましく、１．０〜２．０ｍＬ／ｇがさらに好ましい。

本発明の詰め綿において、繊維Ａに含まれる無機粒子の比表面積は２００〜８００ｍ^２／ｇであることが好ましい。
無機粒子の比表面積が２００ｍ^２／ｇ以上であれば、繊維中の繊維細孔が大きくなり、詰め綿のダウンパワーを高くしやすく、８００ｍ^２／ｇ以下であれば、繊維Ａの繊維細孔形成に必要な細孔容積としやすい。これらの観点から、無機粒子の比表面積は、２００〜８００ｍ^２／ｇがより好ましく、３００〜６００ｍ^２／ｇがさらに好ましい。

また、一態様として、本発明の詰め綿において、繊維Ａに含まれる無機粒子は複数の細孔が形成されており、無機粒子の細孔容積は０．３〜２．０ｍＬ／ｇであり、繊維Ａに含まれる無機粒子の比表面積は２００〜８００ｍ^２／ｇであってもよい。

本発明の詰め綿において、繊維Ａの繊維間静摩擦係数μ_ｓは０．３３〜０．４５であることが好ましい。
繊維間静摩擦係数μ_ｓが０．３３以上であれば、詰め綿の形状が維持しやすくなり、嵩高性を高くしやすくなり、０．４５以下であれば、詰め綿の復元性が良好となりやすい。

本発明の詰め綿において、繊維Ａの単繊維繊度は０．５ｄｔｅｘ〜２０ｄｔｅｘであることが好ましい。
単繊維繊度が０．５ｄｔｅｘ以上であれば、物品中の繊維Ａの折損を少なくしやすく、２０ｄｔｅｘ以下であれば、詰め綿の嵩高性を高くしやすい。これらの観点から、単繊維繊度は、０．８〜１０ｄｔｅｘがより好ましく、１．０〜７．８ｄｔｅｘがさらに好ましい。

本発明の詰め綿において、繊維Ａの単繊維強度は１．８〜３．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。
単繊維強度が１．８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であれば、物品中の詰め綿の折損を少なくしやすく、３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であれば、十分な強度としやすい。これらの観点から、単繊維強度は２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上がより好ましく、２．２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上がさらに好ましい。

本発明の詰め綿において、繊維Ａの単繊維伸度は１０〜５０％であることが好ましい。
単繊維伸度が１０％以上であれば、繊維の剛性が小さくソフトな風合いにしやすく、５０％以下であれば、圧縮回復性が良好となりやすい。これらの観点から、単繊維伸度は２０〜４０％であることがより好ましい。

また、一態様として、本発明の詰め綿において、繊維Ａの繊維間静摩擦係数μ_ｓは０．３３〜０．４５であり、繊維Ａの単繊維繊度は０．５〜２０ｄｔｅｘであり、繊維Ａの単繊維強度は１．８〜３．０ｃＮ／ｄｔｅｘであり、繊維Ａの単繊維伸度は１０〜５０％であってもよい。

本発明の詰め綿は、さらに、単繊維繊度が０．５〜２．２ｄｔｅｘである、繊維Ａとは異なる化学繊維を含んでもよい。
繊維Ａとは異なる、特定の単繊維繊度を有する化学繊維を含むことで、抗菌性、消臭性等の機能を付与しやすくなる。
繊維Ａとは異なる化学繊維の単繊維繊度が０．５ｄｔｅｘ以上であれば、物品中の繊維Ａの折損を少なくしやすく、２．２ｄｔｅｘ以下であれば、保温性を向上しやすい。これらの観点から、繊維Ａとは異なる化学繊維の単繊維繊度は、０．６〜２．０ｄｔｅｘがより好ましく、０．７〜１．５ｄｔｅｘがさらに好ましい。
化学繊維とは、合成繊維、半合成繊維、再生繊維、無機繊維を含み、本発明においては、ＪＩＳ Ｌ０２０４−２に記載の繊維を意味する。

本発明の詰め綿は、さらに、熱接着短繊維を含み、詰め綿（１００質量％）中に含まれる熱接着短繊維の含有量が５〜３０質量％であり、熱接着短繊維の少なくとも一部が、繊維Ａと接着していてもよい。
熱接着短繊維の含有量が５質量％以上であれば、詰め綿の片寄り防止の効果が得られやすく、３０質量％以下であれば、嵩高性と保温性低下を抑制しやすい。これらの観点から、熱接着短繊維の含有量は、６〜２５質量％が好ましく、７〜２０質量％がより好ましい。
また、熱接着短繊維の少なくとも一部が、繊維Ａと接着していることで嵩高性を維持しやすくなる。

［繊維の製造方法］
本発明の繊維は、湿式紡糸法や乾湿式紡糸法により得ることができるが、生産性やコストの点で、湿式紡糸法が望ましい。

例えば、本発明の繊維がアクリル繊維である場合、本発明の繊維の製造方法は、前述したアクリロニトリル系共重合体が溶媒に溶解した溶液に、平均粒子径１〜２０μｍの無機粒子１０〜２０質量％が均一に混合された混合物と、アクリロニトリル系共重合体を溶媒に溶解した溶液とを混合して紡糸原液とし、これを紡糸することを特徴とする。

溶媒としては、アクリロニトリル系共重合体を溶解しうる溶媒ならばいずれを使用してもよい。例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン等の有機溶媒が挙げられ、中でも、繊維製造における生産性、得られたアクリル繊維の物性の面からジメチルアセトアミドが好ましい。

無機粒子をアクリロニトリル系共重合体が溶媒に溶解した溶液に混合させるには、無機粒子が分散した分散液を添加すればよい。
分散液は、３〜１０質量％のアクリロニトリル系共重合体と、３〜３０質量％の無機粒子と、６０〜９０質量％の溶媒からなることが好ましい。分散液中の無機粒子濃度が３質量部以上３０質量部以下であれば、良好な分散状態となりやすく、紡糸性が良好となり好ましい。これらの観点から、分散液中の無機粒子濃度は、５〜２０質量部がより好ましい。

紡糸原液は、１５〜３０質量部、好ましくは１８〜２５質量部のアクリロニトリル系共重合体と、１．５〜６質量部の無機粒子と、７０〜８５質量部の溶媒とからなることが好ましい。紡糸原液中のアクリロニトリル系共重合体の含有量が上記範囲内であれば、糸切れや生産性の面から、紡糸性が良好となりやすい。

アクリロニトリル系共重合体を溶媒に溶解する溶解温度は、４０〜９５℃であることが好ましい。溶解温度が４０℃以上であれば、未溶解分が少なく、それに従いフィルタープレス等の濾過設備における濾材の使用期間が長くでき、また曳糸性を損ねることがないので好ましい。一方、溶解温度が９５℃以下であれば、共重合体が変色し難いので好ましい。

また、アクリロニトリル系共重合体を溶媒に溶解した後の紡糸原液の温度は４０〜９５℃であることが好ましい。紡糸原液の温度が上記範囲内であれば、紡糸原液の曳糸性や、低粘度によるノズル圧上昇、紡糸原液のゲル化などを防止しやすく、紡糸性が良好である。

次に、溶媒濃度が４０〜６０質量％、温度が３５〜５０℃の水溶液に紡糸ノズルが有する複数の吐出孔から紡糸原液を吐出して凝固繊維束とする。
溶媒濃度及び温度が上記範囲内であれば、凝固が早くなり過ぎず、カード通過性が良好な繊維を製造することができる。

紡糸ノズルの吐出孔から吐出する際のジェットストレッチは０．４〜２．２が好ましい。ジェットストレッチとは、凝固糸の引取り速度を吐出線速度で割った値である。
ジェットストレッチが０．４以上であれば、ノズル圧が上昇しにくく、連続生産時間が長くなる点で好ましく、２．２以下であれば、紡浴中での糸切れを少なくしやすく、紡糸性が良好となりやすい。これらの観点から、ジェットストレッチは０．６〜２．０がより好ましい。
ジェットストレッチは、紡浴出の引取り速度を吐出線速度で割ることから算出することができる。

さらに、凝固繊維束を熱水中で延伸倍率２〜６倍で延伸し、油剤付与し、乾燥する。
熱水中での延伸倍率が２倍以上であれば、紡績や開綿工程で必要な単繊維強度及び単繊維伸度が得られやすく、６倍以下であれば、紡糸による糸切れが低減しやすい。

熱水中で延伸する際の熱水の温度は、８０〜９８℃であることが好ましい。この範囲であれば、熱水中での延伸時に繊維の切断を防止しやすい。

熱水で延伸された繊維の膨潤度は８０〜２５０％の範囲にあることが好ましい。膨潤度が上記範囲内であれば、乾燥性や生産性が良好となりやすい。

乾燥された繊維束は、捲縮を付与され、コンテナーに収納される。

その後、コンテナーに収納された繊維が５〜４０％収縮するように熱緩和処理を行い繊維とする。
熱緩和条件は繊維の熱収縮度合によって規定され、繊維の熱収縮が５〜４０％であれば、紡績や開綿工程で必要な単繊維強度及び単繊維伸度となる点で好ましい。
熱収縮とは、熱緩和処理前後で繊維束が収縮した比率である。
熱緩和する温度は、１２０〜１４５℃とする。熱緩和する温度が１２０℃以上であれば、紡績時のカード通過性が良好な単繊維強度及び単繊維伸度を得られやすく、１４５℃以下であれば、繊維の風合いが良好な単繊維を得られやすい。

本発明の繊維がアクリル繊維以外の繊維である場合、当業者に自明な方法若しくは上記アクリル繊維の製造法に準じて、アクリル繊維以外の本発明の繊維を製造することができる。

以下、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

（比表面積、細孔容積の測定方法）
ＪＩＳＺ８８３０及びＪＩＳＺ８８３１−２：２０１０の窒素吸着法により測定し、比表面積についてはＢＥＴ法で、細孔容積についてＢＪＨ法で解析した。

（繊維軸方向の繊維細孔の最大幅、最大長さの測定方法）
入手した原綿から少量の繊維を採取し、引き揃えてＵＶ硬化アクリルシラップで平板状に包埋した。ガラスナイフを装着したミクロトームにより繊維の縦断面を切削加工した。試片をＳＥＭ用試料台に貼り付けてカーボンペーストで接着固定した。ターボスパッター装置（ＥＭＩＴＥＣＨ製 Ｋ５７５ＸＤ）により、Ｐｔをイオン電流２０ｍＡの条件で２０秒コーティングした（コーティング厚さ：約５ｎｍ）。装置は日本電子(株) ＪＳＭ−６０６０Ａを使用し、加圧電圧は１０ｋＶ、プローブ電流は３０、観察倍率は３０００倍、５０００倍で測定した。ＳＥＭ画像をＡ３に拡大印刷し、定規で繊維断面に形成された繊維細孔断面の長径方向及び短径方向の最大値を測定し、換算した。

（平均粒子径の測定方法）
ＪＩＳ Ｚ ８８２５（２０１３）に準拠して平均粒子径を測定した。

（単繊維の繊度、強度、伸度及び静摩擦係数の測定）
ＪＩＳ Ｌ１０１５（２０１０）に準拠して測定した。

（ダウンパワーの測定方法）
ＪＩＳ Ｌ１９０３に準拠してダウンパワーを測定した。前処理はスチーム法を行った。

（Ｃｌｏ値の測定方法）
サーモラボＩＩ ドライコンタクト法で保温率を測定した。
１．２０ｃｍ角のクッションカバー（生地：綿１００％）に詰め綿１０ｇを入れた試料を作製する。
２．カトーテック（株）社製のＫＥＳ−Ｆ７サーモラボＩＩ験機を用い、２０℃に設定した熱板に作製した試料をセットする。
３．３０ｃｍ／秒の有風の条件で、試料を介して放熱された熱量（ａ）を求める。
４．試料をセットしない状態で放散された熱量（ｂ）を求め、式１によりＣｌｏ値を算出する。
Ｃｌｏ値＝０．６４５×｛１／（ａ−ｂ）｝
Ｃｌｏ値が高い程、保温性に優れる。

（吸湿発熱測定）
一般財団法人ボーケン品質評価機構が作成した吸湿発熱法性試験方法 ＢＱＥ Ａ ０３５−２０１１で測定した。
資料５ｇを採取し、ポリエステルのメッシュ状ネットに入れ、乾燥機において４時間処理し、シリカゲル入りのデシケータ内で一晩放置する。処理後の試料の中心に熱電対温度センサーを取り付け、試験体とする。恒温恒湿機を用いて試験体を２０℃、４０％ＲＨの環境下で２時間処理した後、恒温恒湿機の設定を２０℃、９０％ＲＨに変化させたときの温度毎を1分毎に１５分間測定し、その最高到達温度を確認した。

（実施例１）
アクリロニトリル単位９３質量％、酢酸ビニル単位７質量％からなるアクリロニトリル系共重合体をジメチルアセトアミドに溶解し、共重合体濃度２４．３質量％、５０℃における粘度が４００ポイズのアクリロニトリル系共重合体溶液を得た。
さらにアクリロニトリル単位９３質量％、酢酸ビニル単位７質量％からなるアクリロニトリル系共重合体６質量％と、シリカ系無機微粒子（富士シリシア化学製 サイリシア３０１Ｐ、細孔容積１．６ｍＬ／ｇ、比表面積３００ｍ^２／ｇ、平均粒径２．７μｍ）１２質量％と、ジメチルアセトアミド８２質量％とからなり、アクリロニトリル共重合体がジメチルアセトアミドに溶解し、シリカ系無機微粒子が均一に混合された混合物（１）を得た。
このアクリロニトリル系共重合体溶液と混合物（１）とを、アクリロニトリル系共重合体とシリカ系無機微粒子とを合わせた量に対し、シリカ系無機微粒子の量が５質量％となるように均一に混合して紡糸原液とした。
この紡糸原液を、孔径０．０６０ｍｍの複数の吐出孔から、ジメチルアセトアミド濃度５６質量％、温度４１℃の水溶液中に吐出して繊維束とし、９８℃の熱水中で溶媒を洗浄しながら５．５倍の延伸を施した。続いて油剤を付着させ、表面温度を１５０℃に設定した複数の熱ローラーで乾燥し、捲縮を付与後、コンテナーに振り落した。
さらに、繊維束を２０％収縮するように熱緩和処理を行い、その後、短繊維に切断し、単繊維繊度が２．０ｄｔｅｘ、繊維長が３８ｍｍのアクリル繊維を得た。その繊維物性を表１に示す。

（実施例２）
繊維中のシリカ系無機微粒子の含有量が３質量％になるようにアクリロニトリル系共重合体溶液と混合物（１）との混合比率を変更した以外は、実施例１と同様に紡糸を行い、アクリル繊維を得た。その繊維物性を表１に示す。

（実施例３）
吐出孔の孔径を０．１００ｍｍに変更し、単繊維繊度が６ｄｔｅｘになるようした以外は、実施例１と同様に紡糸を行い、アクリル繊維を得た。その繊維物性を表１に示す。

（比較例１）
紡糸時にシリカ系無機微粒子を含む混合物（１）を混合せずに、アクリロニトリル系共重合体溶液だけを使用して紡糸した以外は、実施例１と同様に紡糸を行い、アクリル繊維を得た。その繊維物性を表１に示す。

（比較例２）
紡糸時にシリカ系無機微粒子を含む混合物（１）を混合せずにアクリロニトリル系共重合体溶液だけを使用し、孔径０．１００ｍｍの複数の吐出孔から吐出し、単繊維繊度が６ｄｔｅｘになるようした以外は、実施例１と同様に紡糸を行い、アクリル繊維を得た。その繊維物性を表１に示す

（実施例４）
実施例１で得たアクリル繊維１００質量％をカード機で開綿し、詰め綿を得た。その詰め綿のダウンパワー、Ｃｌｏ値の測定結果を表２に示す。

（実施例５）
実施例２で得たアクリル繊維１００質量％をカード機で開綿し、詰め綿を得た。その詰め綿のダウンパワー、Ｃｌｏ値の測定結果を表２に示す。

（実施例６）
実施例１で得たアクリル繊維５０質量％と多孔質シリカを含有しないアクリル繊維Ａ（三菱ケミカル（株）社製、品番：Ｓ６１６、単繊維繊度：０．８ｄｔｅｘ、繊維長：３８ｍｍ）５０質量％を混綿し、その後、カード機にて開綿し、詰め綿を得た。その詰め綿のダウンパワー、Ｃｌｏ値の測定結果を表２に示す。
嵩高性は２８６ｃｍ^３／ｇで嵩高性の優れるものであった。

（実施例７）
実施例２で得たアクリル繊維５０質量％と多孔質シリカを含有しないアクリル繊維Ａの５０質量％とを混綿し、その後、カード機にて開綿し、詰め綿を得た。その詰め綿のダウンパワー、Ｃｌｏ値の測定結果を表２に示す。
嵩高性は２７７ｃｍ^３／ｇで嵩高性の優れるものであった。

（実施例８）
実施例１で得たアクリル繊維７０質量％と多孔質シリカを含有しないアクリル繊維Ａの３０質量％とを混綿し、その後、カード機にて開綿し、詰め綿を得た。その詰め綿のダウンパワーの測定結果を表２に示す。
嵩高性は３０１ｃｍ^３／ｇで嵩高性の優れるものであった。

（実施例９）
実施例２で得たアクリル繊維７０質量％と多孔質シリカを含有しないアクリル繊維Ａの３０質量％とを混綿し、その後、カード機にて開綿し、詰め綿を得た。その詰め綿のダウンパワー、Ｃｌｏ値の測定結果を表２に示す。
嵩高性は２７９ｃｍ^３／ｇで嵩高性の優れるものであった。

（比較例３）
多孔質シリカを含有しないアクリル繊維Ａの１００質量％をカード機にて開綿し、詰め綿を得た。その詰め綿のダウンパワー、Ｃｌｏ値の測定結果を表２に示す。
嵩高性は２７５ｃｍ^３／ｇで嵩高性に劣るものであった。

なお、表中において、「−」はその値が測定されていないことを示す。

１ 繊維
３ 繊維細孔
Ａ 繊維細孔の最大長さ
Ｂ 繊維細孔の最大幅

Claims (18)

1. 平均粒子径が１〜２０μｍの無機粒子を繊維内部に含有し、前記無機粒子の比表面積が３００〜８００ｍ^２／ｇであり、前記無機粒子（１００質量％）中のＳｉＯ _２ の含有量が９５質量％以上であり、繊維軸方向の繊維断面において、最大幅が０．１〜５μｍ、最大長さが１〜５０μｍの繊維細孔が形成された繊維。
2. 前記繊維（１００質量％）中における、前記無機粒子の含有量が１〜１５質量％である、請求項１に記載の繊維。
3. 繊維間の静摩擦係数μｓが０．３３〜０．４５である、請求項１又は２に記載の繊維。
4. 前記繊維がアクリル繊維である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の繊維。
5. 前記無機粒子に複数の細孔が形成されており、前記無機粒子の細孔容積が０．３〜２．０ｍＬ／ｇである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の繊維。
6. 単繊維繊度が０．５〜２０ｄｔｅｘであり、単繊維強度が１．８〜３．０ｃＮ／ｄｔｅｘであり、単繊維伸度が１０〜５０％である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の繊維。
7. ダウンパワーが２７０〜４００ｃｍ^３／ｇであり、Ｃｌｏ値が３〜５である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の繊維。
8. 温度２０℃、湿度４０％ＲＨの環境から、温度２０℃、湿度９０％ＲＨの環境まで変化させたときの最高到達繊維温度が２４℃以上である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の繊維。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の繊維を用いた詰め綿。
10. 繊維Ａを含有し、詰め綿（１００質量％）中における繊維Ａの含有量が５０〜１００質量％であり、ダウンパワーが２７０〜４００ｃｍ^３／ｇである詰め綿であって、前記繊維Ａは、平均粒子径が１〜２０μｍの無機粒子を繊維内部に含有する繊維であり、前記無機粒子の比表面積が３００〜８００ｍ^２／ｇであり、前記無機粒子（１００質量％）中のＳｉＯ _２ の含有量が９５質量％以上である、詰め綿。
11. 前記繊維Ａが、繊維軸方向の繊維断面において、最大幅が０．１〜５μｍ、最大長さが１〜５０μｍの繊維細孔が形成された繊維である、請求項１０に記載の詰め綿。
12. Ｃｌｏ値が３〜５である、請求項１０又は１１に記載の詰め綿。
13. 前記繊維Ａ（１００質量％）中における、前記無機粒子の含有量が１〜１５質量％である、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の詰め綿。
14. 前記繊維Ａがアクリル繊維である、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の詰め綿。
15. 前記無機粒子の細孔容積が０．３〜２．０ｍＬ／ｇである、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の詰め綿。
16. 前記繊維Ａの繊維間静摩擦係数μｓが０．３３〜０．４５であり、前記繊維Ａの単繊維繊度が０．５〜２０ｄｔｅｘであり、前記繊維Ａの単繊維強度が１．８〜３．０ｃＮ／ｄｔｅｘであり、前記繊維Ａの単繊維伸度が１０〜５０％である、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の詰め綿。
17. さらに、前記繊維Ａとは異なる化学繊維を含み、前記化学繊維の単繊維繊度が０．５〜２．２ｄｔｅｘである、請求項１０〜１６のいずれか一項に記載の詰め綿。
18. さらに、熱接着短繊維を含み、詰め綿（１００質量％）中における、前記熱接着短繊維の含有量が５〜３０質量％であり、前記熱接着短繊維の少なくとも一部が、前記繊維Ａと接着している、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載の詰め綿。

Images