JP2006307383A - 鮮明性に優れた保温性ポリエステル繊維および布帛 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性よく保温効果に優れ、しかも鮮明性に優れた保温性ポリエステル繊維および該ポリエステル繊維を含む布帛を提供する。
【解決手段】平均粒径が０．５μｍ以下の金属酸化物系微粒子赤外線吸収剤がポリエステル繊維中に、ポリエステル重量に対して０．１〜２．０重量％練りこまれてなることを特徴とする保温性ポリエステル繊維および該保温性ポリエステル繊維を用いてなる布帛。
【選択図】なし

Description

本発明は、耐久性よく保温効果に優れ、しかも鮮明性に優れた保温性ポリエステル繊維および該ポリエステル繊維を含む布帛に関する。

ポリエステル繊維は、強度、寸法安定性、イージーケアー性等多くの優れた特徴を備えているので、ポリエステル繊維からなる織編物は、その優れた特性により衣料用から産業用と広い範囲で用いられている。

他方、ポリエステル繊維に保温性を付与するために、炭化系・窒化系セラミックス微粒子を繊維中に練りこんだ保温性ポリエステル繊維が知られている。しかしながら、かかる保温性ポリエステル繊維では、赤外線だけでなく、可視光線をも吸収されてしまい、鮮明性が損なわれて濃色品しか得られないという問題があった。

また、赤外線吸収剤を後加工により布帛に付着させることも提案されている（例えば、特許文献１）。しかしながら、かかる方法で得られた保温性布帛では、洗濯を繰り返すうちに布帛に付着した赤外線吸収剤が脱落して保温性が低下するという問題があった。
特開２００３−９６６６３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、耐久性よく保温効果に優れ、しかも鮮明性に優れた保温性ポリエステル繊維および該ポリエステル繊維を含む布帛を提供することにある。

本発明者らは上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、ポリエステル繊維に金属酸化物系微粒子赤外線吸収剤を練りこむことにより、耐久性よく保温効果に優れ、しかも鮮明性に優れた保温性ポリエステル繊維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「平均粒径が０．５μｍ以下の金属酸化物系微粒子赤外線吸収剤がポリエステル繊維中に、繊維重量に対して０．１〜２．０重量％練りこまれてなることを特徴とする保温性ポリエステル繊維。」が提供される。

その際、前記の金属酸化物系微粒子赤外線吸収剤が、波長７００〜２０００ｎｍの赤外線領域で１０％以上の吸収率を有することが好ましい。また、かかる金属酸化物系微粒子赤外線吸収剤が、温度２７℃における熱伝導率で１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。

本発明の保温性ポリエステル繊維において、単繊維繊度が０．１〜５．０ｄｔｅｘの範囲内であることが好ましい。かかる単繊維の断面形状としては異型であることが好ましく、特に２箇所以上のくびれ部を有する断面扁平度２〜６の扁平断面であることが好ましい。

また、本発明によれば、前記の保温性ポリエステル繊維を含んでなる布帛が提供される。

本発明によれば、耐久性よく保温効果に優れ、しかも鮮明性に優れた保温性ポリエステル繊維および該ポリエステル繊維を含む布帛が得られる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本発明の保温性ポリエステルを形成するポリエステルとしては、テレフタル酸を主たる酸成分とし、炭素数２〜６のアルキレングリコール、すなわちエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコールからなる群より選ばれた少なくとも１種のグリコール、特に好ましくはエチレングリコールを主たるグリコール成分とするポリエステルが例示される。
かかるポリエステルには、必要に応じて少量（通常３０モル％以下）の共重合成分を有していてもよい。

その際、使用されるテレフタル酸以外の二官能性カルボン酸としては、例えばイソフタル酸、ナフタリンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、β−ヒドロキシエトキシ安息香酸、Ｐ−オキシ安息香酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸のごとき芳香族、脂肪族、脂環族の二官能性カルボン酸をあげることができる。また、上記グリコール以外のジオール化合物としては、例えばシクロヘキサン−１，４−ジメタノール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳのごとき脂肪族、脂環族、芳香族のジオール化合物およびポリオキシアルキレングリコール等をあげることができる。

かかるポリエステルは任意の方法によって合成したものでよい。例えばポリエチレンテレフタレートの場合について説明すると、テレフタル酸とエチレングリコールとを直接エステル化反応させるか、テレフタル酸ジメチルのごときテレフタル酸の低級アルキルエステルとエチレングリコールとをエステル交換反応させるかまたはテレフタル酸とエチレンオキサイドとを反応させるかしてテレフタル酸のグリコールエステルおよび／またはその低重合体を生成させる第１段階の反応と、第１段階の反応生成物を減圧下加熱して所望の重合度になるまで重縮合反応させる第２段階の反応によって製造されたものでよい。

本発明の保温性ポリエステル繊維において、平均粒径が０．５μｍ以下（好ましくは０．００１〜０．１μｍ）の金属酸化物系微粒子赤外線吸収剤がポリエステル中にポリエステル重量に対し０．１〜２．０重量％（好ましくは０．２〜１．０重量％）含まれることが肝要である。該微粒子の平均粒径が０．５μｍよりも大きいと、ポリエステル繊維を紡糸する工程で断糸が発生したり、フィルターの目詰まりが発生するおそれがあり好ましくない。また、金属酸化物系微粒子赤外線吸収剤の含有量が０．１重量％よりも小さいと、十分な赤外線吸収性能が得られず好ましくない。逆に、金属酸化物系微粒子赤外線吸収剤の含有量が２．０重量％よりも大きいと、ポリエステル繊維を紡糸する際、糸切れ等の問題が発生するおそれがあり好ましくない。

前記の金属酸化物系微粒子赤外線吸収剤としては、波長７００〜２０００ｎｍの赤外線領域で１０％以上の吸収率を有するものであることが好ましい。さらには、、温度２７℃における熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上（より好ましくは２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上）であるものが好ましい。かかる熱伝導率を有することにより、赤外線吸収剤が太陽光等の赤外線により暖められた際、極めて迅速にポリエステル繊維が暖められ、優れた保温性が得られ易い。具体的には、アンチモンドープ酸化錫（ＡＴＯ）やスズドープ酸化インジューム（ＩＴＯ）などが好ましく例示される。かかる金属酸化物系微粒子は可視光線を透過する透明な材料でもあり、鮮明性が損なわれることがなく好ましい。

なお、本発明の保温性ポリエステルを形成するポリエステル中には、前記の赤外線吸収剤以外に、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、カチオン可染剤、着色防止剤、熱安定剤、難燃剤、蛍光増白剤、艶消し剤、着色剤、帯電防止剤、吸湿剤、抗菌剤、マイナスイオン発生剤等を１種又は２種以上を添加してもよい。

本発明の保温性ポリエステル繊維は、例えば以下の方法により製造することができる。すなわち、固有粘度が０．５５〜０．８０の前記ポリエステルに前記の赤外線吸収剤をポリエステル重量に対して０．１〜２．０重量％ブレンドしたチップを、常法により紡糸し、２０００〜４３００ｍ／分の速度で未延伸糸（中間配向糸）として一旦巻き取り、延伸してもよいし、巻き取る前に延伸してもよい。また、中間配向糸を、１８０〜２００℃に加熱されたヒーターを用いて、弛緩状態（オーバーフィード１．５〜１０％）で熱処理することにより、加熱下で自己伸長性を有する未延伸糸（中間配向糸）としてもよい。

本発明の保温性ポリエステル繊維において、単繊維繊度が０．１〜５．０ｄｔｅｘの範囲内であることが好ましい。また、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。なかでも、織編物とした場合の組織間空隙を小さくして赤外線の透過量を少なくする上で長繊維が好ましい。なお、かかる長繊維の総繊度、フィラメント数としては、総繊度３３〜３３０ｄｔｅｘ、フィラメント数１０〜１００の範囲が好ましい。また、単繊維の断面形状は特に限定されず通常の丸断面でもよいし、扁平断面、くびれつき扁平断面、三角断面、四角断面、３〜１４葉断面、中空断面などの異型断面でもよい。特に、織編物とした場合の組織間空隙を小さくする上で異型断面が好ましい。特に、図１に模式的に示すような、２箇所以上のくびれ部を有する断面扁平度２〜６の扁平断面を採用すると、織編物とした場合の組織間空隙を小さくすることができ、かつソフトな風合いが得られ好ましい。なお、断面扁平度とは、図１に示す、長辺の長さ（Ｂ）と短辺の長さ（Ｃ１）との比（Ｂ／Ｃ１）である。また、くびれ部とは図１に模式的に示すように、短辺の長さが短くなっている部分のことである。かかるくびれ部において、凹部の深さとしては、短辺の長さの最大値と最小値の比（Ｃ１／Ｃ２）で、１．０５以上（好ましくは１．１以上）となる深さであることが好ましい。なお、図１は、くびれ部が３個所の場合を例示するものである。

次に、本発明の布帛は、前記の保温性ポリエステル繊維を含む布帛である。ここで、該布帛に、前記の保温性ポリエステル繊維が４０重量％以上（より好ましくは６０重量％以上、特に好ましくは１００重量％）含まれることが好ましい。

また、布帛の織編組織は特に限定されず、通常の方法で製編織されたものでよい。例えば、織物の織組織としては、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。編物の種類は、よこ編物であってもよいしたて編物であってもよい。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、添え毛編等が好ましく例示され、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、ハーフトリコット編、裏毛編、ジャガード編等が例示される。層数も単層でもよいし、２層以上の多層でもよい。

かかる布帛には、本発明の目的が損なわれない範囲内であれば、常法の染色仕上げ加工、撥水加工、起毛加工、紫外線遮蔽あるいは抗菌剤、消臭剤、防虫剤、蓄光剤、再帰反射剤、マイナスイオン発生剤等の機能を付与する各種加工を付加適用してもよい。

本発明の保温性ポリエステル繊維には、前記の金属酸化物系微粒子赤外線吸収剤が練りこまれているので、本発明の保温性ポリエステル繊維を用いてなる布帛は、耐久性よく保温効果に優れ、しかも鮮明性に優れる。

次に本発明の実施例及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。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
＜固有粘度＞
オルソクロロフェノールを溶媒として使用し３５℃で測定した。
＜明度指数Ｌ＞
鮮明性の代用特性として、明度指数ＬをＪＩＳ Ｚ ８７２９（Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系およびＬ＊ｕ＊ｖ＊表色系による物体色の表示方法）に示すＬ＊ａ＊ｂ＊表示系で表示した。
＜赤外線吸収率＞
島津製作所製分光光度計ＭＰＣ−３１００で、１６００ｎｍにおける赤外線吸収率を測定した。
＜保温性＞
温度２０℃、湿度６０％ＲＨの恒温恒湿環境下で、エネルギー源として２００Ｗレフランプ光源を用い、高さ５０ｃｍから照射し、１８０秒後の布帛の裏面の温度を熱電対で測定した。かかる温度が３０℃以上を良好とする。

［実施例１］
通常のポリエチレンテレフタレートに、熱伝導率５０Ｗ／ｍ・Ｋ、微粒子径５０ｎｍのＡＴＯをポリエチレンテレフタレート重量に対して０．５重量％含有させたものを常法により紡糸、延伸して、保温性ポリエステル繊維としてポリエステルマルチフィラメント（総繊度８０ｄｔｅｘ／３６フィラメント）を得た。
次いで、該保温性ポリエステル繊維を無撚で、経糸および緯糸に用いて平組織織物を製織した後、常法の染色仕上げ加工を施した。得られた織物の評価結果を表１に示す。

［実施例２〜４、比較例１〜３］
赤外線吸収剤の種類および量を表１に示すとおり変更すること以外は実施例１と同様にした。評価結果を表１に示す。

本発明によれば、耐久性よく保温効果に優れ、しかも鮮明性に優れた保温性ポリエステル繊維および該ポリエステル繊維を含む布帛が得られる。かかる布帛は、カーテン、紳士・婦人のファッション用途全般、スポーツ衣料、中東諸国の民族衣装、帽子、日傘などの用途に使用でき、その工業的価値は極めて大である。

本発明の保温性ポリエステル繊維において、単繊維の断面形状として採用することのできる、くびれ部を有する扁平断面形状を模式的に例示したものである。

符号の説明

１ くびれ部

Claims (7)

1. 平均粒径が０．５μｍ以下の金属酸化物系微粒子赤外線吸収剤がポリエステル繊維中に、ポリエステル重量に対して０．１〜２．０重量％練りこまれてなることを特徴とする保温性ポリエステル繊維。
2. 前記の金属酸化物系微粒子赤外線吸収剤が、波長７００〜２０００ｎｍの赤外線領域で１０％以上の吸収率を有する、請求項１に記載の保温性ポリエステル繊維。
3. 前記の金属酸化物系微粒子赤外線吸収剤が、温度２７℃における熱伝導率で１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、請求項１または請求項２に記載の保温性ポリエステル繊維。
4. 単繊維繊度が０．１〜５．０ｄｔｅｘの範囲内である、請求項１〜３のいずれかに記載の保温性ポリエステル繊維。
5. 単繊維の断面形状が異型である、請求項１〜４のいずれかに記載の保温性ポリエステル繊維。
6. 単繊維の断面形状が、２箇所以上のくびれ部を有する断面扁平度２〜６の扁平断面である、請求項５に記載の保温性ポリエステル繊維。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の保温性ポリエステル繊維を含んでなる布帛。

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