JP2015227435A - 近赤外線吸収性マスターバッチ、前記マスターバッチよりなる近赤外線吸収性製品、および前記マスターバッチよりなる近赤外線吸収性繊維の製法 - Google Patents
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Abstract
【課題】太陽光吸収性、蓄熱性、遠赤外線放射性を有し、室内外を問わず保温効果を発揮することができる製品の製造に好適なマスターバッチ、繊維および織物を提供する。【解決手段】波長が０．７ミクロメートルないし２ミクロメートルである領域のスペクトルにおける近赤外線吸収性と、波長が２ミクロメートルないし２２ミクロメートルである領域のスペクトルにおける放射率が０．８５にイコールまたはより大きい遠赤外線放射性と、を併せて有する近赤外線吸収性粒子と、第１ポリマーと、を有する混合物を溶融押出してなることを特徴とする。【選択図】図１
Description
本発明は、特に太陽光を吸収し、熱量を蓄積すると共に、遠赤外線を放射することができる近赤外線吸収性マスターバッチに関する。また、本発明は、前記マスターバッチよりなる近赤外線吸収性製品、および前記マスターバッチよりなる近赤外線吸収性繊維の製法に関する。
遠赤外線放射性材料を有する繊維からなる衣服は、蓄熱性および快適性を有すると評価されている。
特許文献１に示すように、従来、二酸化ジルコニウム、ジルコン、シリカ、および二酸化チタンが遠赤外線放射性材料として用いられている。また、特許文献２には、竹炭を遠赤外線放射性材料として用いる技術が記載されている。
しかしながら、上記の従来の技術には、以下のような問題がある。
遠赤外線放射性材料からなる繊維は、遠赤外線を放射することができるが、蓄熱性低下の欠点を有するので、前記遠赤外線放射性繊維を有する衣服は、使用者の体に密着しなくては、体からの熱量を吸収し、遠赤外線を体に提供することが出来なかった。即ち、従来の遠赤外線放射性材料からなる繊維は、限られた条件でしか、保温効果を発揮することができなかった。
上述した問題を解決するための解決策として、近赤外線吸収性材料が提案された。例えば特許文献３に記載した従来の技術は、炭化ジルコニウム、酸化アンチモン、二酸化スズを太陽光の近赤外線を吸収する遠赤外線放射性材料とするものである。前記従来の近赤外線吸収性材料からなる繊維は、太陽光の近赤外線を吸収すると共に、蓄熱性を有するが、遠赤外線放射性の低下の著しい。特に、この従来の繊維は、室内では、太陽光の吸収も熱量の蓄積もできなくなってしまうので、この従来の繊維も同様に、限られた条件でしか、保温効果を発揮することができなかった。
上述した通り、従来の技術は、有効に太陽光を吸収し、蓄熱性を有すると共に、遠赤外線を放射することができる、室内外でも使用し得る近赤外線吸収性材料を提供することができなかった。
そこで、出願されたのが本発明であって、従来の問題を解決し、有効に太陽光を吸収し、蓄熱性を有すると共に、遠赤外線を放射することができる、室内外でも使用し得る近赤外線吸収性マスターバッチ、前記マスターバッチよりなる近赤外線吸収性製品、および前記マスターバッチよりなる近赤外線吸収性繊維の製法を提供することを目的としている。
本願の請求項１の発明は、波長が０．７ミクロメートルないし２ミクロメートルである領域のスペクトルにおける近赤外線吸収性と、波長が２ミクロメートルないし２２ミクロメートルである領域のスペクトルにおける放射率が０．８５にイコールまたはより大きい遠赤外線放射性と、を併せて有する近赤外線吸収性粒子と、
第１ポリマーと、
を有する混合物を溶融押出してなることを特徴とする近赤外線吸収性マスターバッチ、を提供する。
第１ポリマーと、
を有する混合物を溶融押出してなることを特徴とする近赤外線吸収性マスターバッチ、を提供する。
本願の請求項２の発明は、前記粒子は、
（ａ）アンチモンドープ酸化スズ、
（ｂ）フッ素ドープ酸化スズ、
（ｃ）アンチモンドープ酸化スズに被包される二酸化チタン、
（ｄ）フッ素ドープ酸化スズに被包される二酸化チタン、
（ｅ）アンチモンドープ酸化スズおよびフッ素ドープ酸化スズに被包される二酸化チタン、および
（ｆ）前記（ａ）ないし（ｅ）のいずれか２項よりなる組み合わせ、
からなる群より選択されることを特徴とする請求項１に記載のマスターバッチ、を提供する。
（ａ）アンチモンドープ酸化スズ、
（ｂ）フッ素ドープ酸化スズ、
（ｃ）アンチモンドープ酸化スズに被包される二酸化チタン、
（ｄ）フッ素ドープ酸化スズに被包される二酸化チタン、
（ｅ）アンチモンドープ酸化スズおよびフッ素ドープ酸化スズに被包される二酸化チタン、および
（ｆ）前記（ａ）ないし（ｅ）のいずれか２項よりなる組み合わせ、
からなる群より選択されることを特徴とする請求項１に記載のマスターバッチ、を提供する。
本願の請求項３の発明は、前記マスターバッチの重量に基づいた前記近赤外線吸収性粒子の濃度が５重量％ないし４０重量％であることを特徴とする請求項１に記載のマスターバッチ、を提供する。
本願の請求項４の発明は、前記第１ポリマーはポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、およびその組み合わせからなる群より選択されることを特徴とする請求項１に記載のマスターバッチ、を提供する。
本願の請求項５の発明は、前記粒子の二次粒径は、１０ナノメートルないし１ミクロメートルメートルであることを特徴とする請求項１に記載のマスターバッチ、を提供する。
本願の請求項６の発明は、請求項１に記載の近赤外線吸収性マスターバッチと、第２ポリマーとからなる近赤外線吸収性製品、を提供する。
本願の請求項７の発明は、前記近赤外線吸収性製品は近赤外線吸収性プレート、近赤外線吸収性フィルム、または近赤外線吸収性繊維であることを特徴とする請求項６に記載の製品、を提供する。
本願の請求項８の発明は、前記第２ポリマーはポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、およびその組み合わせからなる群より選択されることを特徴とする請求項６に記載の製品、を提供する。
本願の請求項９の発明は、請求項１に記載の近赤外線吸収性マスターバッチと、第２ポリマーとを調合することにより、調合物を獲得し、
前記調合物で融解紡糸を行い、近赤外線吸収性繊維を獲得し、
前記繊維の重量に基づいた前記粒子の濃度は、０．１重量％ないし５重量％であることを特徴とする近赤外線吸収性繊維の製造方法、を提供する。
前記調合物で融解紡糸を行い、近赤外線吸収性繊維を獲得し、
前記繊維の重量に基づいた前記粒子の濃度は、０．１重量％ないし５重量％であることを特徴とする近赤外線吸収性繊維の製造方法、を提供する。
本願の請求項１０の発明は、前記第２ポリマーはポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、およびその組み合わせからなる群より選択されることを特徴とする請求項９に記載の近赤外線吸収性繊維の製造方法、を提供する。
本発明は、上述した技術特徴を有するので、波長が０．７ミクロメートルないし２ミクロメートルである領域のスペクトルにおける近赤外線吸収性と、波長が２ミクロメートルないし２２ミクロメートルである領域のスペクトルにおける放射率が０．８５にイコールまたはより大きい遠赤外線放射性と、を併せて有する粒子により、例えば近赤外線吸収性繊維などの前記本発明に係るマスターバッチよりなる近赤外線吸収性製品、および該繊維からなる織物は、有効に太陽光を吸収すると共に、蓄熱性を有するのみならず、遠赤外線を放射することができる。
すなわち、本発明に係るマスターバッチから作製された製品は、室内外を問わず保温効果を発揮することができるものである。
すなわち、本発明に係るマスターバッチから作製された製品は、室内外を問わず保温効果を発揮することができるものである。
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
本実施例は、近赤外線吸収性マスターバッチ、繊維、および織物の製造に関する。
以下は近赤外線吸収性マスターバッチの製造について述べる。ヘンシェルミキサー(登録商標)に、近赤外線吸収性粒子と、分散剤と、第１ポリマーとを均質的に混合することにより、混合物が得られる。
前記混合物が溶かれ、セ氏２２０度ないしセ氏２５０度で２軸押出し機により押し出される。これにより、押し出されたマスターバッチを得ることができる。前記近赤外線吸収性粒子、分散剤、および第１ポリマーの重量比は、１：０．１：８．９である。また、前記マスターバッチの重量に基づいた近赤外線吸収性粒子の濃度は、１０重量％である。
前記混合物が溶かれ、セ氏２２０度ないしセ氏２５０度で２軸押出し機により押し出される。これにより、押し出されたマスターバッチを得ることができる。前記近赤外線吸収性粒子、分散剤、および第１ポリマーの重量比は、１：０．１：８．９である。また、前記マスターバッチの重量に基づいた近赤外線吸収性粒子の濃度は、１０重量％である。
本実施例において、前記粒子は、アンチモンドープ酸化スズ（Ｉｎｆｒａｍａｔ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．から購入）である。前記アンチモン対錫の原子比は、１：９である。前記粒子の二次粒径は、４０ナノメートルないし１００ナノメートルである。前記粒子は、波長が０．７ミクロメートルないし２ミクロメートルである領域のスペクトルにおける近赤外線吸収性を有する。また、前記粒子は、放射率が０．８５である遠赤外線放射性を有する。前記粒子が放射する遠赤外線は、２ミクロメートルないし２２ミクロメートルの波長を有するものである。また、前記分散剤は、３−アミノプロピルトリエトキシシラン（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ(登録商標)Ｃｏ．から購入）であり、前記第１ポリマーは、ポリアミド６樹脂（Ｌｉ Ｐｅｎｇ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．から購入）である。
以下は近赤外線吸収性繊維の製造について述べる。前記近赤外線吸収性マスターバッチと、第２ポリマーとを重量比１：９で調合することにより、調合物が得られる。前記調合物をセ氏２４０度で押し出しすることにより、繊維が得られる。前記繊維が巻取り機により３５００メートル／分の巻取り速度で巻き取られ、１１０ｄ／４８ｆの部分配向糸になる。前記「１１０ｄ／４８ｆ」との表記は、この部分配向糸は１１０デニール（ｄ）の重量と４８本の繊維（ｆ）とを有するものであることを意味する。該１１０ｄ／４８ｆの部分配向糸にさらに摩擦式延伸仮撚機で仮撚加工を施すことにより、７０ｄ／４８ｆの近赤外線吸収性繊維が獲得される。また、前記「７０ｄ／４８ｆ」との表記は、該近赤外線吸収性繊維は７０デニール（ｄ）の重量と４８本の繊維（ｆ）とを有するものであることを意味する。
本実施例において、前記第２ポリマーは、ポリアミド６樹脂である。また、前記繊維の重量に基づいた近赤外線吸収性粒子の濃度は、１重量％である。
図１に示すように、本実施例に係る近赤外線吸収性繊維１０における該繊維１０の長手軸と直交する断面が円形である。近赤外線吸収性粒子２０は該近赤外線吸収性繊維１０の内部に分散される。
以下は近赤外線吸収性織物の製法について述べる。織機で前記近赤外線吸収性繊維を組織させ、織物を製織することにより、該織物を獲得する。
本実施例は、近赤外線吸収性マスターバッチ、繊維、および織物の製法に関する。
本実施例は、前記実施例１とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
近赤外線吸収性マスターバッチの製法において、本実施例における、近赤外線吸収性粒子、分散剤、および第１ポリマーの重量比は、１：０．１：１８．９である。また、本実施例におけるマスターバッチの重量に基づいた近赤外線吸収性粒子の濃度は、５重量％である。
近赤外線吸収性繊維の製法において、本実施例における調合物は、近赤外線吸収性マスターバッチと、第２ポリマーとを重量比１：４で調合することにより得られるものである。また、本実施例における繊維の重量に基づいた近赤外線吸収性粒子の濃度は、１重量％である。
本実施例は、近赤外線吸収性マスターバッチ、繊維、および織物の製法に関する。
本実施例は、前記実施例１とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
近赤外線吸収性マスターバッチの製法において、本実施例における、近赤外線吸収性粒子、分散剤、および第１ポリマーの重量比は、４：０．４：５．６である。また、本実施例におけるマスターバッチの重量に基づいた近赤外線吸収性粒子の濃度は、４０重量％である。
近赤外線吸収性繊維の製法において、本実施例における調合物は、近赤外線吸収性マスターバッチと、第２ポリマーとを重量比１：３９で調合することにより得られるものである。また、本実施例における繊維の重量に基づいた近赤外線吸収性粒子の濃度は、１重量％である。
本実施例は、近赤外線吸収性マスターバッチ、繊維、および織物の製法に関する。
本実施例は、前記実施例１とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
近赤外線吸収性繊維の製法において、本実施例における調合物は、近赤外線吸収性マスターバッチと、第２ポリマーとを重量比１：１９０で調合することにより得られるものである。また、本実施例における繊維の重量に基づいた近赤外線吸収性粒子の濃度は、０．１重量％である。
本実施例は、近赤外線吸収性マスターバッチ、繊維、および織物の製法に関する。
本実施例は、前記実施例１とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
近赤外線吸収性繊維の製法において、本実施例における調合物は、近赤外線吸収性マスターバッチと、第２ポリマーとを重量比１：１で調合することにより得られるものである。また、本実施例における繊維の重量に基づいた近赤外線吸収性粒子の濃度は、５重量％である。
本実施例は、近赤外線吸収性マスターバッチ、繊維、および織物の製法に関する。
本実施例は、前記実施例１とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
近赤外線吸収性マスターバッチの製法において、本実施例における近赤外線吸収性粒子は、アンチモンドープ酸化スズに被包される二酸化チタン（Ｉｓｈｉｈａｒａ Ｓａｎｇｙｏ Ｋａｉｓｈａ， Ｌｔｄ．から購入）である。前記粒子の二次粒径は、８００ナノメートルないし９００ナノメートルである。前記粒子は、波長が０．７ミクロメートルないし２ミクロメートルである領域のスペクトルにおける近赤外線吸収性を有する。また、前記粒子は、放射率が０．８７である遠赤外線放射性を有する。前記粒子が放射する遠赤外線は、２ミクロメートルないし２２ミクロメートルの波長を有するものである。
本実施例は、近赤外線吸収性マスターバッチ、繊維、および織物の製法に関する。
本実施例は、前記実施例１とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
近赤外線吸収性マスターバッチの製法において、本実施例における近赤外線吸収性粒子、分散剤、および第１ポリマーを有する混合物が溶かれ、セ氏２５０度ないしセ氏２８０度で２軸押出し機により押し出されることにより、押し出されたマスターバッチが得られる。また、前記第１ポリマーは、ポリエチレンテレフタレート樹脂（Ｆａｒ Ｅａｓｔｅｒｎ Ｎｅｗ Ｃｅｎｔｕｒｙ Ｃｏ．から購入）である。
近赤外線吸収性繊維の製法において、本実施例における第２ポリマーは、ポリエチレンテレフタレート樹脂である。本実施例における繊維は、調合物をセ氏２８５度で押し出しすることにより得られるものである。前記繊維が巻取り機により３２００メートル／分の巻取り速度で巻き取られ、１２５ｄ／７２ｆの部分配向糸になる。この１２５ｄ／７２ｆの部分配向糸にさらに摩擦式延伸仮撚機で仮撚加工を施すことにより、７５ｄ／７２ｆの近赤外線吸収性繊維が獲得される。
本実施例は、近赤外線吸収性マスターバッチ、繊維、および織物の製法に関する。
本実施例は、前記実施例７とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
近赤外線吸収性マスターバッチの製法において、本実施例における近赤外線吸収性粒子は、フッ素ドープ酸化スズ（Ｋｅｅｌｉｎｇ ａｎｄ Ｗａｌｋｅｒ， Ｌｔｄ．から購入）である。前記粒子の二次粒径は、１００ナノメートルないし１５０ナノメートルである。前記粒子は、波長が０．７ミクロメートルないし２ミクロメートルである領域のスペクトルにおける近赤外線吸収性を有する。また、前記粒子は、放射率が０．９２である遠赤外線放射性を有する。前記粒子が放射する遠赤外線は、２ミクロメートルないし２２ミクロメートルの波長を有するものである。
本実施例は、近赤外線吸収性繊維に関する。
本実施例に係る近赤外線吸収性繊維は、前記実施例１の近赤外線吸収性繊維とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
図２に示すように、本実施例に係る近赤外線吸収性繊維１０Ａにおける該繊維１０Ａの長手軸と直交する断面に示すように、本実施例に係る近赤外線吸収性繊維１０Ａは、特に、芯部１１Ａと、該芯部１１Ａを被包する鞘部１２Ａとを有する芯鞘型複合繊維である。該芯部１１Ａは前記近赤外線吸収性マスターバッチを有するとともに、該鞘部１２Ａは前記第２ポリマーを有する。また、近赤外線吸収性粒子２０Ａは、前記断面の中央部に位置するように、該芯部１１Ａの内部に分散される。
本実施例は、近赤外線吸収性繊維に関する。
本実施例に係る近赤外線吸収性繊維は、前記実施例９の近赤外線吸収性繊維とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
図３に示すように、本実施例に係る近赤外線吸収性繊維１０Ｂにおける芯部１１Ｂは、第２ポリマーを有する。本実施例に係る近赤外線吸収性繊維１０Ｂの鞘部１２Ｂは、近赤外線吸収性マスターバッチを有する。また、近赤外線吸収性粒子２０Ｂは、本実施例に係る近赤外線吸収性繊維１０Ｂの断面の周縁部に位置するように、該鞘部１２Ｂに分散される。
本実施例は、近赤外線吸収性繊維に関する。
本実施例に係る近赤外線吸収性繊維は、前記実施例１の近赤外線吸収性繊維とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
図４に示すように、本実施例に係る近赤外線吸収性繊維１０Ｃにおける該繊維１０Ｃの長手軸と直交する断面に示すように、本実施例に係る近赤外線吸収性繊維１０Ｃは、特に、該断面に環状を呈する管状部１１Ｃを有する中空状を呈する繊維である。
本実施例は、近赤外線吸収性繊維に関する。
本実施例に係る近赤外線吸収性繊維は、前記実施例１の近赤外線吸収性繊維とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
図５に示すように、本実施例に係る近赤外線吸収性繊維１０Ｄにおける該繊維１０Ｄの長手軸と直交する断面は、四角形を呈する。本実施例において、特に、該断面は長方形を呈するものである。
本実施例は、近赤外線吸収性繊維に関する。
本実施例に係る近赤外線吸収性繊維は、前記実施例１の近赤外線吸収性繊維とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
図６に示すように、本実施例に係る近赤外線吸収性繊維１０Ｅにおける該繊維１０Ｅの長手軸と直交する断面は、Ｙ字形を呈する。
本実施例は、近赤外線吸収性繊維に関する。
本実施例に係る近赤外線吸収性繊維は、前記実施例１の近赤外線吸収性繊維とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
図７に示すように、本実施例に係る近赤外線吸収性繊維１０Ｆにおける該繊維１０Ｆの長手軸と直交する断面は、Ｘ字形を呈する。
（比較例１）
本比較例は、近赤外線吸収性マスターバッチ、繊維、および織物の製造に関する。
本比較例は、近赤外線吸収性マスターバッチ、繊維、および織物の製造に関する。
本比較例は、前記実施例１とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
近赤外線吸収性マスターバッチの製造において、本比較例における近赤外線吸収性粒子は、炭化ジルコニウム（Ｊｏｈｎ Ｙｏｕｎｇ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．から購入）である。前記粒子の二次粒径は、８００ナノメートルないし９５０ナノメートルである。前記粒子は、波長が１．２ミクロメートルないし２ミクロメートルである領域のスペクトルにおける近赤外線吸収性を有する。また、前記粒子は、放射率が０．８６である遠赤外線放射性を有する。
（比較例２）
本比較例は、近赤外線吸収性マスターバッチ、繊維、および織物の製造に関する。
本比較例は、近赤外線吸収性マスターバッチ、繊維、および織物の製造に関する。
本比較例は、前記実施例１とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
近赤外線吸収性マスターバッチの製造において、本比較例における近赤外線吸収性粒子は、二酸化スズ（Ｊｏｈｎ Ｙｏｕｎｇ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．から購入）である。前記粒子の二次粒径は、３００ナノメートルないし５００ナノメートルである。前記粒子は、波長が１．２ミクロメートルないし２ミクロメートルである領域のスペクトルにおける近赤外線吸収性を有する。また、前記粒子は、放射率が０．８６である遠赤外線放射性を有する。
（比較例３）
本比較例は、近赤外線吸収性マスターバッチ、繊維、および織物の製造に関する。
本比較例は、近赤外線吸収性マスターバッチ、繊維、および織物の製造に関する。
本比較例は、前記実施例１とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
近赤外線吸収性マスターバッチの製造において、本比較例における近赤外線吸収性粒子は、二酸化ジルコニウム（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏ．から購入）である。前記粒子の二次粒径は、８００ナノメートルないし９００ナノメートルである。前記粒子は、波長が０．７ミクロメートルないし２ミクロメートルである領域のスペクトルにおける近赤外線吸収性を有する。また、前記粒子は、放射率が０．９３である遠赤外線放射性を有する。
（比較例４）
本比較例は、遠赤外線放射性マスターバッチ、繊維、および織物の製造に関する。
本比較例は、遠赤外線放射性マスターバッチ、繊維、および織物の製造に関する。
本比較例は、前記実施例１とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。本比較例において、遠赤外線放射性マスターバッチ、繊維、および織物を製造するために、遠赤外線放射性粒子が用いられる。すなわち、前記実施例１と比べ、本比較例では、遠赤外線放射性粒子が前記実施例１に係る近赤外線吸収性の代わりに用いられる。
また、本比較例に係る遠赤外線放射性マスターバッチの製造に用いられる遠赤外線放射性粒子は、麦飯石（Ｊｏｈｎ Ｙｏｕｎｇ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．から購入）である。前記粒子の二次粒径は、８００ナノメートルないし１０００ナノメートルである。前記粒子は、波長が０．７ミクロメートルないし２ミクロメートルである領域のスペクトルにおける近赤外線吸収性を有する。また、前記粒子は、放射率が０．９１である遠赤外線放射性を有する。
（比較例５）
本比較例は、近赤外線吸収性マスターバッチ、繊維、および織物の製造に関する。
本比較例は、近赤外線吸収性マスターバッチ、繊維、および織物の製造に関する。
本比較例は、前記実施例７とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
近赤外線吸収性マスターバッチの製造において、本比較例における近赤外線吸収性粒子は、比較例１で用いられる炭化ジルコニウムである。
（比較例６）
本比較例は、遠赤外線放射性マスターバッチ、繊維、および織物の製造に関する。
本比較例は、遠赤外線放射性マスターバッチ、繊維、および織物の製造に関する。
本比較例は、前記実施例７とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。本比較例において、遠赤外線放射性マスターバッチ、繊維、および織物を製造するために、遠赤外線放射性粒子が用いられる。すなわち、前記実施例７と比べ、本比較例では、遠赤外線放射性粒子が前記実施例１に係る近赤外線吸収性の代わりに用いられる。
また、本比較例に係る遠赤外線放射性マスターバッチの製造に用いられる遠赤外線放射性粒子は、竹炭（Ｊｉａｎｇｓｈａｎ Ｌｕｙｉ Ｂａｍｂｏｏ Ｃｈａｒｃｏａｌ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．から購入）である。前記粒子の二次粒径は、３００ナノメートルないし４００ナノメートルである。前記粒子は、波長が０．７ミクロメートルないし２ミクロメートルである領域のスペクトルにおける近赤外線吸収性を有する。また、前記粒子は、放射率が０．９３である遠赤外線放射性を有する。
（比較例７）
本比較例は、遠赤外線放射性マスターバッチ、繊維、および織物の製造に関する。
本比較例は、遠赤外線放射性マスターバッチ、繊維、および織物の製造に関する。
本比較例は、前記実施例７とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。本比較例において、遠赤外線放射性マスターバッチ、繊維、および織物を製造するために、遠赤外線放射性粒子が用いられる。すなわち、前記実施例７と比べ、本比較例では、遠赤外線放射性粒子が前記実施例１に係る近赤外線吸収性の代わりに用いられる。
また、本比較例に係る遠赤外線放射性マスターバッチの製造に用いられる遠赤外線放射性粒子は、酸化アルミニウム（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏ．から購入）である。前記粒子の二次粒径は、８００ナノメートルないし９００ナノメートルである。前記粒子は、波長が０．７ミクロメートルないし２ミクロメートルである領域のスペクトルにおける近赤外線吸収性を有する。また、前記粒子は、放射率が０．９４である遠赤外線放射性を有する。
（実験例１）
本実験例は、昇温性の実験に関する。
本実験例は、昇温性の実験に関する。
５００ワット型ハロゲンランプが被験織物の上方に位置させられ、該ハロゲンランプから該被験織物の表面までの距離は１００センチメートルである。該ハロゲンランプの照射方向と該被験織物の表面との角度は４５度である。該ハロゲンランプの照射を受けてから、該被験織物の表面温度が温度計測器（ＮＥＣ(登録商標) Ｃｏ．から購入）で測定される。
昇温性は、被験織物で計測された表面温度と基準織物で計測された表面温度との温度差で算出される。該温度差は、符号「ΔＴ１」で表示される。昇温性が高い織物は昇温性が低い織物より内層の衣服に好適である。
被験織物として実施例１ないし実施例６に係る近赤外線吸収性織物、比較例１ないし比較例３に係る近赤外線吸収性織物、または比較例４に係る遠赤外線放射性織物が用いられる場合、基準織物としてポリアミド６樹脂からなる織物が用いられる。
被験織物として実施例７および８に係る近赤外線吸収性織物、比較例５に係る近赤外線吸収性織物、または比較例６および比較例７に係る遠赤外線放射性織物が用いられる場合、基準織物としてポリエチレンテレフタレート樹脂からなる織物が用いられる。
前記実験の結果は表１ないし表６に示す。
（実験例２）
本実験例は、太陽光吸収性の実験に関する。
本実験例は、太陽光吸収性の実験に関する。
前記各実施例および比較例に係る織物は、被験織物として、ソーラシミュレータ（Ａｌｌ Ｒｅａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ． Ｌｔｄ．から購入される「ＡＰＯＬＬＯ」型ソーラシミュレータ）から１２メートル離れた場所に設置される。該被験織物は、該ソーラシミュレータにより５００ワット／平方メートルのエネルギーで１０分間照射される。該被験織物における照射前後の表面温度が温度計測器で測定される。
太陽光吸収性は、被験織物におけるソーラシミュレータ照射前後の表面温度の温度差（ΔＴ２）で算出される。ΔＴ２が高い織物は太陽光吸収性に優れているものとされる。
また、織物の蓄熱性および室外における保温効果はΔＴ２に依存する。ΔＴ２が高い織物は有効に蓄熱すると共に、室外で人体の温度を保つことができる。即ち、太陽光吸収性に優れている織物は、有効に蓄熱することができると共に、室外で人体の温度を保つことができる。
前記実験の結果は表１ないし表６に示す。
（実験例３）
本実験例は、遠赤外線放射性の実験に関する。
本実験例は、遠赤外線放射性の実験に関する。
前記各実施例および比較例に係る織物は、被験織物として、セ氏２５度で遠赤外線分光計（Ｂｒｕｋｅｒ Ｃｏ．から購入される「ＶＥＲＴＥＸ ７０」型遠赤外線分光計）により、遠赤外線放射性の測定をされる。前記実験の結果は表１ないし表６に示す。放射される遠赤外線は、２ミクロメートルないし２２ミクロメートルの波長を有するものである。
（実験例４）
本実験例は、紫外可視近赤外（ＵＶ−Ｖｉｓ−ＮＩＲ）領域のスペクトルにおける吸収性の実験に関する。
本実験例は、紫外可視近赤外（ＵＶ−Ｖｉｓ−ＮＩＲ）領域のスペクトルにおける吸収性の実験に関する。
実施例１に係る近赤外線吸収性粒子と、臭化カリウムとからなる混合物をメノウ乳鉢で粉砕、混合することにより、細粉を得る。該細粉を錠剤機で圧縮することにより、サンプルを作成する。
該サンプルにおける波長が３００ナノメートルないし２０００ナノメートルである領域の吸収スペクトルが紫外可視近赤外分光計（Ｈｉｔａｃｈｉ(登録商標)から購入される「Ｕ−４１００」型紫外可視近赤外分光計）で測定される。該サンプルの吸収スペクトルを実施例１に係る近赤外線吸収性粒子の吸収スペクトルとする。
該サンプルにおける波長が３００ナノメートルないし２０００ナノメートルである領域の吸収スペクトルが紫外可視近赤外分光計（Ｈｉｔａｃｈｉ(登録商標)から購入される「Ｕ−４１００」型紫外可視近赤外分光計）で測定される。該サンプルの吸収スペクトルを実施例１に係る近赤外線吸収性粒子の吸収スペクトルとする。
比較例２に係る近赤外線吸収性粒子の吸収スペクトルは、実施例１に係る近赤外線吸収性粒子に施される上述の方法により測定される。
前記実験の結果は図８に示す。
表１は、実施例１ないし実施例３に係る近赤外線吸収性粒子の種類、近赤外線吸収性マスターバッチおよび繊維における前記粒子の濃度、近赤外線吸収性織物におけるΔＴ１、ΔＴ２、および遠赤外線放射性を示す。
表１に示すように、実施例１ないし実施例３に係る近赤外線吸収性粒子の種類はアンチモンドープ酸化スズである。近赤外線吸収性繊維および繊物における前記粒子の濃度は同様である。近赤外線吸収性マスターバッチにおける前記粒子の濃度は、前記近赤外線吸収性繊維および繊物における前記粒子の濃度と異なるが、同様のΔＴ１、ΔＴ２、および遠赤外線放射性を有する。
すなわち、実施例１ないし実施例３に係る近赤外線吸収性繊維および繊物は、同様の昇温性、太陽光吸収性および遠赤外線放射性を有する。
すなわち、実施例１ないし実施例３に係る近赤外線吸収性繊維および繊物は、同様の昇温性、太陽光吸収性および遠赤外線放射性を有する。
表２は、実施例１、実施例４および実施例５に係る近赤外線吸収性粒子の種類、近赤外線吸収性マスターバッチおよび繊維における前記粒子の濃度、近赤外線吸収性織物におけるΔＴ１、ΔＴ２、および遠赤外線放射性を示す。
表２に示すように、実施例１、実施例４および実施例５に係る近赤外線吸収性粒子の種類はアンチモンドープ酸化スズである。表２に示される結果によれば、近赤外線吸収性繊維における近赤外線吸収性粒子の濃度が増大する場合、前記繊維からなる近赤外線吸収性織物におけるΔＴ１、ΔＴ２、および遠赤外線放射性が増大することがわかる。
すなわち、近赤外線吸収性繊維における近赤外線吸収性粒子の濃度の増大は、前記繊維からなる近赤外線吸収性織物における昇温性、太陽光吸収性および遠赤外線放射性の増大に繋がる。
すなわち、近赤外線吸収性繊維における近赤外線吸収性粒子の濃度の増大は、前記繊維からなる近赤外線吸収性織物における昇温性、太陽光吸収性および遠赤外線放射性の増大に繋がる。
表３は、実施例１、実施例６、比較例１ないし比較例３に係る近赤外線吸収性粒子の種類、近赤外線吸収性繊維における前記粒子の濃度、近赤外線吸収性織物におけるΔＴ１、ΔＴ２、および遠赤外線放射性を示す。
表４は、比較例４に係る近赤外線吸収性粒子の種類、近赤外線吸収性繊維における前記粒子の濃度、近赤外線吸収性織物におけるΔＴ１、ΔＴ２、および遠赤外線放射性を示す。
表３および表４に示すように、実施例１および実施例６に係る近赤外線吸収性粒子の種類はアンチモンドープ酸化スズおよびアンチモンドープ酸化スズに被包される二酸化チタンであり、また、アンチモンドープ酸化スズおよびアンチモンドープ酸化スズに被包される二酸化チタンを用いることにより、実施例１および実施例６に係る織物は、比較例１ないし比較例４に係る織物より、ΔＴ１、ΔＴ２、および遠赤外線放射性が増大することがわかる。
すなわち、実施例１および実施例６に係る織物は、昇温性および太陽光吸収性に優れたものである。また、実施例１および実施例６に係る近赤外線吸収性織物は、室外にでも有効に体の温度を保つ保温効果を発揮することができる。
すなわち、実施例１および実施例６に係る織物は、昇温性および太陽光吸収性に優れたものである。また、実施例１および実施例６に係る近赤外線吸収性織物は、室外にでも有効に体の温度を保つ保温効果を発揮することができる。
図８に示すように、実施例１に係る近赤外線吸収性粒子であるアンチモンドープ酸化スズには、波長が７００ナノメートルにイコールまたはより大きい領域のスペクトルに対する近赤外線吸収性が見られる。それに対して、比較例２に係る近赤外線吸収性粒子とされる二酸化スズの近赤外線吸収性は、波長が１２００ナノメートルにイコールまたはより大きい領域のスペクトルに対するものである。
また、波長が７００ナノメートルにイコールまたはより大きい領域のスペクトルに対する酸化スズの近赤外線吸収性は、アンチモンドープ酸化スズの近赤外線吸収性より低下するものである。これにより、比較例２と比べ、波長が７００ナノメートルにイコールまたはより大きい領域のスペクトルに対し、実施例２に係る近赤外線吸収性粒子が著しく近赤外線吸収性に優れたことが明らかである。
また、波長が７００ナノメートルにイコールまたはより大きい領域のスペクトルに対する酸化スズの近赤外線吸収性は、アンチモンドープ酸化スズの近赤外線吸収性より低下するものである。これにより、比較例２と比べ、波長が７００ナノメートルにイコールまたはより大きい領域のスペクトルに対し、実施例２に係る近赤外線吸収性粒子が著しく近赤外線吸収性に優れたことが明らかである。
表３及び図８に示すように、波長が７００ナノメートルにイコールまたはより大きい領域のスペクトルに対する近赤外線吸収性に優れた近赤外線吸収性粒子を使用するので、実施例１に係る近赤外線吸収性織物は、比較例２を上回る太陽光吸収性（ΔＴ２）を有する。また、実施例１に係る近赤外線吸収性織物は、比較例２より、室外でも有効に体の温度を保つ保温効果を発揮することができる。
表５は、実施例７、実施例８、および比較例５に係る近赤外線吸収性粒子の種類、近赤外線吸収性繊維における前記粒子の濃度、近赤外線吸収性織物におけるΔＴ１、ΔＴ２、および遠赤外線放射性を示す。
表６は、比較例６および比較例７に係る近赤外線吸収性粒子の種類、近赤外線吸収性繊維における前記粒子の濃度、近赤外線吸収性織物におけるΔＴ１、ΔＴ２、および遠赤外線放射性を示す。
表５および表６に示すように、実施例７および実施例８に係る近赤外線吸収性粒子の種類はアンチモンドープ酸化スズおよびフッ素ドープ酸化スズである。アンチモンドープ酸化スズおよびフッ素ドープ酸化スズを用いることにより、実施例７および実施例８に係る織物は、比較例５ないし比較例７に係る織物より優れたΔＴ１、ΔＴ２、および遠赤外線放射性を有することがわかる。
すなわち、実施例７および実施例８に係る織物は、昇温性および太陽光吸収性に優れたものである。また、実施例７および実施例８に係る近赤外線吸収性織物は、室外にでも有効に体の温度を保つ保温効果を発揮することができる。
すなわち、実施例７および実施例８に係る織物は、昇温性および太陽光吸収性に優れたものである。また、実施例７および実施例８に係る近赤外線吸収性織物は、室外にでも有効に体の温度を保つ保温効果を発揮することができる。
さらに、表４に示すように、比較例５に係る近赤外線吸収性織物の温度を上げるためには、太陽光を吸収することが好適である。また、比較例６および比較例７に係る遠赤外線放射性織物の温度を上げるためには、遠赤外線を放射させることが好適である。
太陽光の吸収および遠赤外線の放射を行うことは、実施例７および実施例８に係る近赤外線吸収性織物に対して、共に好適である。
太陽光の吸収および遠赤外線の放射を行うことは、実施例７および実施例８に係る近赤外線吸収性織物に対して、共に好適である。
上述したように、波長が２ミクロメートルないし２２ミクロメートルである領域のスペクトルにおける放射率が０．８５にイコールまたはより大きい遠赤外線放射性を有するアンチモンドープ酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズに被包される二酸化チタン、またはフッ素ドープ酸化スズを近赤外線吸収性粒子として採用するので、この近赤外線吸収性粒子からなる実施例１ないし実施例８に係る近赤外線吸収性マスターバッチで融解紡糸を行うことにより作製される近赤外線吸収性繊維は、太陽光吸収性および遠赤外線放射性に優れた織物の製造に好適である。
すなわち、前記近赤外線吸収性繊維よりなる蓄熱性製品は、室内外でも好適に使用することができるものである。
すなわち、前記近赤外線吸収性繊維よりなる蓄熱性製品は、室内外でも好適に使用することができるものである。
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ 近赤外線吸収性繊維
１１Ａ、１１Ｂ 芯部
１２Ａ、１２Ｂ 鞘部
２０、２０Ａ 近赤外線吸収性粒子
１１Ａ、１１Ｂ 芯部
１２Ａ、１２Ｂ 鞘部
２０、２０Ａ 近赤外線吸収性粒子
Claims (10)
- 波長が０．７ミクロメートルないし２ミクロメートルである領域のスペクトルにおける近赤外線吸収性と、波長が２ミクロメートルないし２２ミクロメートルである領域のスペクトルにおける放射率が０．８５以上である遠赤外線放射性と、を併せて有する近赤外線吸収性粒子と、
第１ポリマーと、
を有する混合物を溶融押出してなることを特徴とする、
近赤外線吸収性マスターバッチ。 - 前記近赤外線吸収性粒子は、
（ａ）アンチモンドープ酸化スズ、
（ｂ）フッ素ドープ酸化スズ、
（ｃ）アンチモンドープ酸化スズに被包される二酸化チタン、
（ｄ）フッ素ドープ酸化スズに被包される二酸化チタン、
（ｅ）アンチモンドープ酸化スズおよびフッ素ドープ酸化スズに被包される二酸化チタン、および
（ｆ）前記（ａ）ないし（ｅ）のいずれか２項よりなる組み合わせ、
からなる群より選択されることを特徴とする請求項１に記載のマスターバッチ。 - 前記マスターバッチの重量に基づいた前記近赤外線吸収性粒子の濃度が５重量％ないし４０重量％であることを特徴とする請求項１に記載のマスターバッチ。
- 前記第１ポリマーはポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、およびその組み合わせからなる群より選択されることを特徴とする請求項１に記載のマスターバッチ。
- 前記近赤外線吸収性粒子の二次粒径は、１０ナノメートルないし１ミクロメートルメートルであることを特徴とする請求項１に記載のマスターバッチ。
- 請求項１に記載の近赤外線吸収性マスターバッチと、第２ポリマーとからなる、
近赤外線吸収性製品。 - 前記近赤外線吸収性製品は近赤外線吸収性プレート、近赤外線吸収性フィルム、または近赤外線吸収性繊維であることを特徴とする請求項６に記載の製品。
- 前記第２ポリマーはポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、およびその組み合わせからなる群より選択されることを特徴とする請求項６に記載の製品。
- 請求項１に記載の近赤外線吸収性マスターバッチと、第２ポリマーとを調合することにより、調合物を獲得し、
前記調合物で融解紡糸を行い、近赤外線吸収性繊維を獲得し、
前記近赤外線吸収性繊維の重量に基づいた前記近赤外線吸収性粒子の濃度は、０．１重量％ないし５重量％であることを特徴とする、
近赤外線吸収性繊維の製造方法。 - 前記第２ポリマーはポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、およびその組み合わせからなる群より選択されることを特徴とする請求項９に記載の近赤外線吸収性繊維の製造方法。
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