JP2005343093A - 繊維積層体 - Google Patents

Abstract

【課題】 人体等に接した場合の温度上昇が抑えられるため優れた涼感を与えることができ、夏季用の敷き布団の側地、敷布、敷パッド、枕の側地、又は枕カバーの素材等への使用に適した繊維積層体を提供する。
【解決手段】 繊維積層体を、相転移物質が基材シートの表面及び／又は内部に固定された相転移物質含有シートと、面方向の通気性を確保しうるシート状立体構造体とを積層してなるものとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、繊維積層体に関し、より詳細には使用時に優れた涼感を与え、例えば夏季用の寝装品類、特に敷き布団の側地、敷布、敷パッド、枕の側地、枕カバー等の素材として好適に使用しうる繊維積層体に関する。

夜間の気温、湿度等の室内環境が睡眠に大きい影響を及ばすことはよく知られており、特に夏季の高温多湿の寝室環境では、布団や枕等が人体と接触する部分の温度が極めて短時間で上昇し、入眠も困難となる。

これに対し、扇風機による送風やエアコンによる室温の下降等の方法が一般に行われているが、これらの方法では、風が直接当たる部分のみが冷えて、ふとんやベッドに接する部分では、熱と水分（蒸気）が放散され難い。従って、寝苦しさはあまり緩和されず、一方では、身体の一部が過度に冷やされることにより体調の不良を引き起こし易い等、問題が多い。また、エアコンは消費電力が大きく、かつ熱風を屋外に放出するため、高コストであると共に、環境に与える悪影響も無視できない。

そのため、近年、夏季用の寝装品類には、高温多湿による寝苦しさを緩和するために種々の工夫がなされている。例えば、通気性を向上させるために、布団や枕等の表面に凹凸を設けたり、気泡壁を除去した通気性の良好な発泡体を用いたり、布団を構成する少なくとも１層としてハニカムのような立体構造体を用いることが行われている。

しかしながら、これらの方法は、単に空気の流動により熱と水分の放散を図ろうとするものであり、ある程度の温度上昇抑制効果は得られるものの、未だ満足のいくものではなかった。
特開平１１−３１５４５６号公報 特開平１１−３４６８９１号公報

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、人体等と接触する部分の温度上昇を顕著に抑えることができるため、従来にない優れた涼感を使用者に与えることができ、特に夏季用の寝装品類への使用に適した繊維積層体を提供することを目的とする。

本発明の発明者は、固相・液相の相転換に基づき吸熱を行う相転移物質を、通気性を確保しうるシート状立体構造体と併用することにより予想外の温度上昇抑制効果が得られることを見出し、本発明の完成に至った。

すなわち、本発明の繊維積層体は、上記の課題を解決するために、相転移物質が基材シートの表面及び／又は内部に固定された相転移物質含有シートと面方向の通気性を確保しうるシート状立体構造体とを積層してなるものとする。

上記において相転移物質含有シートとしては、熱吸収又は熱放散のピーク温度が２０〜３２℃である相転移物質を、基材シートの少なくとも一方の表面に固定したものを用いることができる。

また、シート状立体構造体としては、例えば三次元構造網状体を使用することができる。

本発明の繊維積層体は、敷き布団の側地、敷布、敷パッド、枕の側地、又は枕カバーの素材として好適に使用される。

本発明の繊維積層体によれば、相転移物質含有シートを通気性を確保するためのシート状立体構造体と積層して用いることにより、両者の相乗作用により、相転移物質含有シート又はシート状立体構造体をそれぞれ単独で用いた場合には得られない温度上昇抑制効果が得られる。

特に敷き布団の側地、敷布、敷パッド、枕の側地、枕カバー等の、使用時にある程度圧力がかかり、熱がこもり易い寝装品類の素材として用いた場合に本発明の効果は顕著である。

本発明で使用する相転移物質含有シートに用いられる相転移物質（ＰＣＭ）は、固相と液相との間で反復転換して、このような相転換中にそれらの融解の潜熱を利用して、熱を吸収、蓄積、放出するかまたは冷却するものであり、パラフィンやワックスなどの炭化水素化合物や結晶水を含む無機物等が、従来から種々の用途に用いられている。近年では熱交換率を高めるため、相転移物質をマイクロカプセルに封入することが行われている。本発明で使用する相転移物質の種類は特に限定されないが、マイクロカプセル化されたものであって、熱吸収のピーク温度（以下、これを融点とも言う）又は熱放散のピーク温度（以下、これを凝固点とも言う）が２０〜３２℃の範囲内であるものが好ましい。これら融点又は凝固点は２３〜２７℃であることがより好ましい。

相転移物質含有シートの基材シートは、通気性、透湿性が良好なものであることが好ましく、織り地、編み地、不織布等が適宜用いられる。厚さは、特に限定されるものではないが、通気性、風合い、取り扱いの容易さ等から０．０１〜０．１ｍｍ程度が好ましい。

相転移物質は、基材シートにほぼまんべんなく固定されていればよい。すなわち、面全体に隈無く付与されていてもよいが、ドット状やストライプ状等のように部分的に固定されていてもよい。また、表面（片面又は両面）、内部、又は表面と内部の双方のいずれに固定されていてもよい。基材シートに相転移物質を固定するには、含浸、コーティング、印刷等の方法を適宜用いることができ、あるいは相転移物質を含有させた繊維で基材シートを構成してもよい。相転移物質の含有量は用途等によっても異なるが、通常１００〜３００ｇ／ｍ^２程度である。

次に、シート状立体構造体は、面方向の通気性を確保しうるものであればよく、特に限定されるものではないが、例えば合成樹脂フィラメントを３次元状に編み上げた３次元構造網状体を好適に用いることができる。シート状立体構造体の厚さは、用途に応じて適宜選択すればよいが、敷き布団の側地、敷布、敷パッド、枕の側地、枕カバー用等では、通常は２〜４ｍｍ程度が適当である。厚さがこれより薄いと所望の温度上昇抑制効果が得られにくく、これより厚いと良好な風合いが得られ難くなる。

本発明の繊維積層体は、上記相転移物質含有シートとシート状立体構造体とを積層して得られるものであり、積層の枚数及び順序は特に限定されず、例えば転移物質含有シートを表側（人体等と接する側）にしてもよく、シート状立体構造体を表側にしてもよく、転移物質含有シートの上下にシート状立体構造体を配してもよい。また、転移物質含有シートを２層以上用いてもよいが、その場合、相転移物質含有シートとシート状立体構造体とを交互に配することが好ましい。

相転移物質含有シートとシート状立体構造体とを積層するに際しては、両者を接着や縫合等により固定させればよいが、必ずしも全面が密着して分離しないように一体化させる必要はなく、例えば端部のみを固定する等して少なくとも使用時に積層状態が維持され、しわ等が生じて使用感を損ねない程度に固定されていればよい。

本発明の繊維積層体は、通常は表面にさらに表地を配して使用する。図１（ａ）は、シート状立体構造体２０の上に相転移物質含有シート１０を積層し、その上に表地３０を配した例を示し、図１（ｂ）は相転移物質含有シート１０の上にシート状立体構造体２０を積層し、その上に表地３０を配した例を示す。表地３０としては、従来より表地として使用されている布帛を使用することができ、寝装品類であれば例えばパイル地等を好適に使用できる。本発明の繊維積層体は洗濯可能であるので、繊維積層体と表地とは必要に応じて固定してもよい。例えば、相転移物質含有シートとシート状立体構造体と表地を、端部で一括して縫合することにより一体化することもできる。

以下、本発明の繊維積層体の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

［実施例１］
図１（ａ）に示したようにシート状立体構造体２０の上に相転移物質含有シート１０を積層した繊維積層体の上に表地３０を配したもので枕カバーを作成し、パネラーが使用した際の温度変化を調べた。各層の詳細及び及び測定方法は以下の通りである。結果を図４に示す。

〔相転移物質含有シート〕
基布としての不織布（ポリエステル製、厚さ０．１ｍｍ）の片面に、相転移物質（ｓｃｈｏｅｌｌｅｒ製、ｓｃｈｏｅｌｌｅｒ−ＰＣＭ（商品名）、融点：２６．７０℃、凝固点：２３．２５℃）を図２に示すように直径約３ｍｍのドット状に塗布（塗布量２４０ｇ／ｍ^２）したものを用いた。

〔シート状立体構造体〕
図３（ａ）斜視図及び（ｂ）平面図に示す構造を有する構造を有する三次元構造網状体（ユニチカテクノス製、キュービックアイ、厚さ２ｍｍ）を用いた。

〔表地〕
パイル地（綿１００％、厚さ０．９ｍｍ）を用いた。

〔温度測定方法〕
室温２５℃、湿度６５％に調整された人工気象室にベッドを設置し、約４０分間パネラーを体を動かさないように仰臥させ、温度センサを枕カバーと枕の間に設置し、温度変化を測定した。

［比較例１］
実施例１で用いたパイル地のみで枕カバーを作成し、実施例１と同様にして温度変化を調べた。結果を図４に示す。

［比較例２］
実施例１で用いた相転移物質含有シートとパイル地のみで枕カバーを作成し、実施例１と同様にして温度変化を調べた。結果を図４に示す。

［比較例３］
実施例１で用いたシート状立体構造体とパイル地のみで枕カバーを作成し、実施例１と同様にして温度変化を調べた。結果を図４に示す。

図４に示されたように、パイル地のみの比較例１と比較して実施例１では顕著な温度上昇抑制効果が見られ、約４０分間経過後でも明確な温度差が見られた。これに対し、相転移物質含有シートとパイル地のみを使用した比較例２及びシート状立体構造体とパイル地のみを使用した比較例３のものは、試験開始直後はある程度の温度上昇抑制効果が見られたが、約３０分間経過後には比較例１のものと、ほとんど温度差が見られなくなった。

［実施例２］
実施例１で用いた繊維積層体の表面にパイル地を配したもので敷きパッドを作成し、実施例１と同様の条件下、敷きパッドとベッドの間に温度センサを設置して、パネラーが仰臥している間の胸部の温度変化を調べた。結果を図５に示す。

［比較例４］
実施例１で用いたパイル地のみで敷きパッドを作成し、実施例１と同様にして温度変化を調べた。結果を図５に示す。

［比較例５］
実施例１で用いた相転移物質含有シートとパイル地のみで敷きパッドを作成し、実施例１と同様にして温度変化を調べた。結果を図５に示す。

図５に示されたように、パイル地のみの比較例４と比較して、実施例２のものでは顕著な温度上昇抑制効果が見られ、約４０分間経過後でも明確な温度差が見られた。これに対し、相転移物質含有シートとパイル地のみを使用した比較例５のものは、当初は実施例２と同程度の温度上昇抑制効果が見られたが、約１５分間経過後には実施例２のものと比較して温度が上昇するのが認められた。

上記実施例及び比較例から分かるように、本発明の繊維積層体によれば、使用開始から４０分間以上温度上昇抑制効果が持続するので、涼感を感じつつ入眠することが可能となる。

本発明の繊維積層体は、敷き布団の側地、敷布、敷パッド、枕の側地、枕カバー等の素材として特に好適に使用できる他、スポーツウエア等の各種衣類や、帽子、スリッパ物等の衣料小物用の素材としても有用である。

本発明の繊維積層体の表面に表地を配したものの例を示す模式断面図である。 繊維積層体を構成する相転移物質含有シートを示す斜視図である。 繊維積層体を構成するシート状立体構造体（三次元構造網状体）を拡大して示す（ａ）斜視図及び（ｂ）平面図である。 実施例１，比較例１〜３の枕カバーの温度変化を示すグラフである。 実施例２，比較例４，５の敷きパッドの温度変化を示すグラフである。

符号の説明

１０……相転移物質含有シート
１１……基布
１２……相転移物質
２０……シート状立体構造体
３０……表地

Claims (4)

1. 相転移物質が基材シートの表面及び／又は内部に固定された相転移物質含有シートと
   面方向の通気性を確保しうるシート状立体構造体とを
   積層してなる繊維積層体。
2. 前記相転移物質含有シートが、熱吸収又は熱放散のピーク温度が２０〜３２℃である相転移物質を、基材シートの少なくとも一方の表面に固定したものであることを特徴とする、請求項１に記載の繊維積層体。
3. 前記シート状立体構造体が三次元構造網状体であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の繊維積層体。
4. 敷き布団の側地、敷布、敷パッド、枕の側地、又は枕カバーの素材として使用されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の繊維積層体。

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