JP2021091982A - Fiber and fiber aggregate - Google Patents

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勉 高木
Tsutomu Takagi
勉 高木
泰弘 上田
Yasuhiro Ueda
泰弘 上田
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Abstract

To improve the dyeability and wear resistance of fibers that reflect near infrared radiation efficiently.SOLUTION: A fiber 10, 25 (monofilament) has a cross section of a star-shaped polygon, with a fiber diameter of 1 μm or more and 50 μm or less.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、繊維、及び繊維集合体に関する。 The present disclosure relates to fibers and fiber aggregates.

内装物品等には、織物、編物、本革、合皮等が表皮として用いられている場合ある。
ところが、これらの表皮は、近赤外線の反射に対して、とりわけ優れた反射性能を有するものではない。
このため、例えば、自動車の窓ガラスから太陽光線が入射すると、太陽光の近赤外線は内装物品に多くが吸収されて、熱エネルギーとして蓄積される。よって、内装物品の温度が上昇してしまい、手で触ることが困難な程に高温となる場合もある。
また、温度が上昇した内装物品を冷却するためにエアコンが使われ、これによりエアコンの効率の低下、ひいては自動車のエネルギー消費効率が低下してしまう。
そこで、内装物品等の各種物品の温度上昇を抑制するために、表皮材について種々の検討が行われている(特許文献1参照)。
Woven fabrics, knitted fabrics, genuine leather, synthetic leather, etc. may be used as the skin for interior articles and the like.
However, these epidermis do not have particularly excellent reflection performance with respect to the reflection of near infrared rays.
Therefore, for example, when sunlight is incident from the window glass of an automobile, most of the near infrared rays of sunlight are absorbed by the interior articles and stored as heat energy. Therefore, the temperature of the interior article rises, and the temperature may become so high that it is difficult to touch it by hand.
In addition, an air conditioner is used to cool an interior article whose temperature has risen, which reduces the efficiency of the air conditioner, which in turn reduces the energy consumption efficiency of the automobile.
Therefore, in order to suppress the temperature rise of various articles such as interior articles, various studies have been conducted on the skin material (see Patent Document 1).

特開2004−358664号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-358664

このような状況の下、近赤外線を効率よく反射する繊維の開発が切望されている。
しかし、近赤外線を効率よく反射する繊維は、染色性及び耐摩耗性が必ずしも十分でなく、これらの性能の向上が求められていた。
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、近赤外線を効率よく反射する繊維の染色性及び耐摩耗性を向上させることを目的とする。本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
Under these circumstances, the development of fibers that efficiently reflect near-infrared rays is eagerly desired.
However, fibers that efficiently reflect near infrared rays do not always have sufficient dyeability and abrasion resistance, and improvements in these performances have been required.
The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present disclosure is to improve the dyeability and abrasion resistance of fibers that efficiently reflect near infrared rays. The present disclosure can be realized in the following forms.

〔1〕横断面が星形多角形であり、かつ、繊維径が1μm以上50μm以下である、繊維。 [1] A fiber having a star-shaped polygonal cross section and a fiber diameter of 1 μm or more and 50 μm or less.

本開示の繊維は、近赤外線を効率よく反射しつつ、染色性及び耐摩耗性が良好である。 The fibers of the present disclosure have good dyeability and abrasion resistance while efficiently reflecting near infrared rays.

本開示について、本開示による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明する。
実施形態の一例の繊維の斜視図である。 実施形態の一例の繊維の横断面図である。 実施形態の一例の繊維の横断面図である。 実施形態の一例の繊維の横断面図である。 参考形態の一例の繊維の横断面図である。 実施形態の一例の布地(繊維集合体)の概略図である。
The present disclosure will be further described in the following detailed description with reference to the plurality of references mentioned, with reference to non-limiting examples of typical embodiments according to the present disclosure.
It is a perspective view of the fiber of an example of an embodiment. It is a cross-sectional view of the fiber of an example of an embodiment. It is a cross-sectional view of the fiber of an example of an embodiment. It is a cross-sectional view of the fiber of an example of an embodiment. It is a cross-sectional view of the fiber of an example of a reference form. It is the schematic of the cloth (fiber aggregate) of an example of an embodiment.

ここで、本開示の望ましい例を示す。
〔2〕前記星形多角形が、六芒星、又は五芒星である、〔1〕に記載の繊維。
本繊維は、近赤外線を効率よく反射しつつ、染色性及び耐摩耗性が良好である。
Here, a desirable example of the present disclosure is shown.
[2] The fiber according to [1], wherein the star-shaped polygon is a hexagram or a pentagram.
This fiber has good dyeability and abrasion resistance while efficiently reflecting near infrared rays.

〔3〕前記星形多角形の外形を構成する各辺の長さが1μm以上5μm以下である、〔1〕又は〔2〕に記載の繊維。
本繊維は、近赤外線の反射効率が高い。
[3] The fiber according to [1] or [2], wherein the length of each side constituting the outer shape of the star-shaped polygon is 1 μm or more and 5 μm or less.
This fiber has high reflection efficiency of near infrared rays.

〔4〕合成樹脂を主成分とする、〔1〕から〔3〕のいずれか一項に記載の繊維。
本繊維は、星形多角形の横断面を紡糸口金(ノズル)の形状の変更のみで製造できるから、製造コストの面で有利である。
[4] The fiber according to any one of [1] to [3], which contains a synthetic resin as a main component.
This fiber is advantageous in terms of manufacturing cost because the cross section of a star-shaped polygon can be manufactured only by changing the shape of the spinneret (nozzle).

〔5〕染料にて着色されている、〔1〕から〔4〕のいずれか一項に記載の繊維。
本繊維は、近赤外線の反射効率が高い繊維の中では太いから、染料による着色によって濃色も表現できる。
[5] The fiber according to any one of [1] to [4], which is colored with a dye.
Since this fiber is thick among fibers with high near-infrared reflection efficiency, it can express a dark color by coloring with a dye.

〔6〕〔1〕から〔5〕のいずれか一項に記載の繊維を用いた繊維集合体。
本繊維集合体は、近赤外線を効率よく反射しつつ、染色性及び耐摩耗性が良好である。
[6] A fiber aggregate using the fiber according to any one of [1] to [5].
This fiber aggregate has good dyeability and abrasion resistance while efficiently reflecting near infrared rays.

以下、実施形態を詳しく説明する。なお、本明細書において、数値範囲について「〜」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「10〜20」という記載では、下限値である「10」、上限値である「20」のいずれも含むものとする。すなわち、「10〜20」は、「10以上20以下」と同じ意味である。 Hereinafter, embodiments will be described in detail. In this specification, the description using "~" for the numerical range shall include the lower limit value and the upper limit value unless otherwise specified. For example, in the description of "10 to 20", both the lower limit value "10" and the upper limit value "20" are included. That is, "10 to 20" has the same meaning as "10 or more and 20 or less".

1.繊維10,25
(1)繊維10,25の横断面形状
繊維10,25(単繊維)は、横断面が星形多角形である。星形多角形としては、六芒星、又は五芒星が好ましい。
六芒星の場合には、図2に示すように、横断面は12個の頂点11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22を有する。
五芒星の場合には、図3に示すように、横断面は10個の頂点31,32,33,34,35,36,37,38,39,40を有する。
横断面が星形多角形である異形断面の繊維10,25を得る方法は、特に限定されない。例えば、〔1〕溶融紡糸時に用いる口金の形状を異形にする方法、〔2〕2種類以上のポリマーを複合紡糸して、分割することにより断面を異形にする方法がある。後者の方法により製造された繊維は、割繊糸とも呼ばれている。
1. Fibers 10, 25
(1) Cross-sectional shape of fibers 10 and 25 Fibers 10 and 25 (single fibers) have a star-shaped polygonal cross section. As the star-shaped polygon, a six-pointed star or a five-pointed star is preferable.
In the case of the hexagram, as shown in FIG. 2, the cross section has 12 vertices 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 and 22.
In the case of the pentagram, as shown in FIG. 3, the cross section has 10 vertices 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40.
The method for obtaining the fibers 10 and 25 having a deformed cross section having a star-shaped polygon in the cross section is not particularly limited. For example, there are [1] a method of deforming the shape of the base used at the time of melt spinning, and [2] a method of composite spinning two or more kinds of polymers and dividing them into a deformed cross section. The fibers produced by the latter method are also called split fiber yarns.

(2)繊維径φ1,φ2
繊維10,25の繊維径φ1,φ2は、近赤外線を効率よく反射しつつ、染色性及び耐摩耗性を向上させる観点から、1μm以上50μm以下であり、2μm以上25μm以下であることが好ましく、3μm以上20μm以下であることがより好ましい。
繊維径φ1,φ2は、仮想線で示される外接円C1,C2の直径とする。なお、繊維径φ1,φ2は、走査型電子顕微鏡で繊維の横断面を撮影することにより測定が可能である。
繊維径φ1,φ2を上記範囲内とすると、星形多角形の外形を構成する各辺、即ち、隣合う頂点同士を結んだ辺の長さL1,L2が、近赤外線波長と同等から数倍の領域内となり、ミー散乱と呼ばれる光の散乱現象が起きるため近赤外線の反射効率が上がると推測される。なお、隣合う頂点同士を結んだ辺とは、具体的には、図2の場合は、頂点11と頂点12とを結んでなる辺、頂点12と頂点13とを結んでなる辺、頂点13と頂点14とを結んでなる辺、頂点14と頂点15とを結んでなる辺、頂点15と頂点16とを結んでなる辺、頂点16と頂点17とを結んでなる辺、頂点17と頂点18とを結んでなる辺、頂点18と頂点19とを結んでなる辺、頂点19と頂点20とを結んでなる辺、頂点20と頂点21とを結んでなる辺、頂点21と頂点22とを結んでなる辺、頂点22と頂点11とを結んでなる辺である。
図3の場合は、隣合う頂点同士を結んだ辺とは、具体的には、頂点31と頂点32とを結んでなる辺、頂点32と頂点33とを結んでなる辺、頂点33と頂点34とを結んでなる辺、頂点34と頂点35とを結んでなる辺、頂点35と頂点36とを結んでなる辺、頂点36と頂点37とを結んでなる辺、頂点37と頂点38とを結んでなる辺、頂点38と頂点39とを結んでなる辺、頂点39と頂点40とを結んでなる辺、頂点40と頂点31とを結んでなる辺である。
(2) Fiber diameter φ1, φ2
The fiber diameters φ1 and φ2 of the fibers 10 and 25 are preferably 1 μm or more and 50 μm or less, and preferably 2 μm or more and 25 μm or less, from the viewpoint of improving dyeability and abrasion resistance while efficiently reflecting near infrared rays. It is more preferably 3 μm or more and 20 μm or less.
The fiber diameters φ1 and φ2 are the diameters of the circumscribed circles C1 and C2 indicated by virtual lines. The fiber diameters φ1 and φ2 can be measured by photographing the cross section of the fiber with a scanning electron microscope.
Assuming that the fiber diameters φ1 and φ2 are within the above range, the lengths L1 and L2 of each side constituting the outer shape of the star-shaped polygon, that is, the sides connecting the adjacent vertices, are equal to or several times the near-infrared wavelength. It is presumed that the reflection efficiency of near-infrared rays will increase because a light scattering phenomenon called Mie scattering occurs in the region of. Specifically, in the case of FIG. 2, the side connecting the adjacent vertices is the side connecting the vertices 11 and 12, the side connecting the vertices 12 and the vertices 13, and the vertices 13. The side connecting the vertices 14 and the vertices 14, the side connecting the vertices 14 and the vertices 15, the side connecting the vertices 15 and the vertices 16, the side connecting the vertices 16 and the vertices 17, the vertices 17 and the vertices. A side connecting 18 and a side connecting apex 18 and a vertex 19, a side connecting a vertex 19 and a vertex 20, a side connecting a vertex 20 and a vertex 21, a vertex 21 and a vertex 22 This is the side that connects the vertices 22 and the vertices 11.
In the case of FIG. 3, the sides connecting adjacent vertices are specifically the side connecting the vertices 31 and 32, the side connecting the vertices 32 and 33, and the vertices 33 and the vertices. The side connecting 34, the side connecting vertex 34 and vertex 35, the side connecting vertex 35 and vertex 36, the side connecting vertex 36 and vertex 37, the vertex 37 and vertex 38 A side connecting the apex 38 and the apex 39, a side connecting the apex 39 and the apex 40, and a side connecting the apex 40 and the apex 31.

ここで、繊維径φ1,φ2を上記範囲内とすると、染色性が上がる推測理由を説明する。六芒星の場合を例にして説明する。図4では、横断面が六芒星の繊維10が染料Dによって着色された状態を模式的に示している。図5では、横断面が三角形の繊維100が染料Dによって着色された状態を模式的に示している。前述のように近赤外線の反射効率は、横断面における辺の長さL1に依存すると推測されるから、図4の繊維10と図5の繊維100を、共に近赤外線の反射効率が高くなるように、辺の長さL1を揃えたものとして考える。また、図4の繊維10と図5の繊維100は、同一の素材により構成されているものとする。すると、繊維10,100では、同じ断面積当たりに染みこむ染料D(染料の分子)の量は、同じになる。ここで、図4,5を比較すると、前述した仮定から、両者とも外形を構成する辺の長さL1は同じであるから、近赤外線の反射効率は同等と推測される。着色の程度を比較すると、図4の繊維10の方が、図5の繊維100よりも太いため、染みこむ染料Dの量が多く、色が濃く見える。 Here, the reason for presuming that the dyeability is improved when the fiber diameters φ1 and φ2 are within the above ranges will be described. The case of a six-pointed star will be described as an example. FIG. 4 schematically shows a state in which fibers 10 having a hexagram in cross section are colored with dye D. FIG. 5 schematically shows a state in which the fiber 100 having a triangular cross section is colored by the dye D. As described above, the reflection efficiency of near-infrared rays is presumed to depend on the side length L1 in the cross section. Therefore, the fiber 10 of FIG. 4 and the fiber 100 of FIG. 5 are both so that the reflection efficiency of near-infrared rays is high. In addition, it is considered that the side lengths L1 are aligned. Further, it is assumed that the fiber 10 of FIG. 4 and the fiber 100 of FIG. 5 are made of the same material. Then, in the fibers 10 and 100, the amount of dye D (dye molecule) permeating per same cross-sectional area becomes the same. Here, when FIGS. 4 and 5 are compared, it is presumed that the reflection efficiencies of near infrared rays are the same because the lengths L1 of the sides constituting the outer shape are the same in both of them based on the above assumptions. Comparing the degree of coloring, the fiber 10 in FIG. 4 is thicker than the fiber 100 in FIG. 5, so that the amount of the dye D that permeates is large and the color looks dark.

次に、繊維径φ1,φ2を上記範囲内とすると、耐摩耗性が向上する推測理由を説明する。図4,5を比較すると、前述した仮定から、両者とも外形を構成する辺の長さL1は同じであるから、近赤外線の反射効率は同等と推測される。耐摩耗性を比較すると、図4の繊維10の方が、図5の繊維100よりも太いため、耐摩耗性が向上すると考えられる。 Next, the reason why the wear resistance is improved when the fiber diameters φ1 and φ2 are within the above ranges will be described. Comparing FIGS. 4 and 5, from the above assumptions, it is estimated that the reflection efficiencies of near infrared rays are the same because the lengths L1 of the sides constituting the outer shape are the same. Comparing the abrasion resistance, it is considered that the fiber 10 in FIG. 4 is thicker than the fiber 100 in FIG. 5, and therefore the abrasion resistance is improved.

なお、上記説明では、横断面が六芒星の場合について説明したが、横断面が他の星形多角形の場合も同様である。 In the above description, the case where the cross section is a hexagram is described, but the same applies when the cross section is another star-shaped polygon.

以上の考察から、横断面が星形多角形であり、かつ、繊維径φ1,φ2が所定範囲内である繊維10は、細い繊維100と同等の近赤外線の反射効率を有しながら、染色性及び耐摩耗性が向上すると考えられる。 From the above consideration, the fiber 10 having a star-shaped polygonal cross section and fiber diameters φ1 and φ2 within a predetermined range has dyeability while having a near-infrared reflection efficiency equivalent to that of the fine fiber 100. And it is considered that the wear resistance is improved.

(3)星形多角形の外形を構成する各辺の長さL1,L2
星形多角形の外形を構成する各辺の長さL1,L2は、ミー散乱による近赤外線の反射効率を向上させるという観点から、1μm以上5μm以下であることが好ましく、2μm以上5μm以下であることがより好ましい。
(3) Lengths L1 and L2 of each side constituting the outer shape of the star polygon
The lengths L1 and L2 of each side constituting the outer shape of the star polygon are preferably 1 μm or more and 5 μm or less, and 2 μm or more and 5 μm or less, from the viewpoint of improving the reflection efficiency of near infrared rays due to Mie scattering. Is more preferable.

(4)繊維10,25の材質
繊維10,25の材質は特に限定されない。繊維10,25は、合成繊維、再生繊維、半合成繊維のいずれであってもよい。
合成繊維の材質は、特に限定されない。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリ乳酸、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアクリル系樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフィン等の各種の合成樹脂を主成分とすることができる。なお、主成分とは、含有率(質量%)が50質量%以上の物質をいう。合成繊維には、必要に応じ、所望の物性を損なわない範囲内で、樹脂に通常用いられる添加成分、例えば強化剤、難燃剤、帯電防止剤、酸化防止剤、充填剤等を添加することができる。
よって、合成繊維として、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)繊維、ポリブチレンテレフタレート(PBT)繊維、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)繊維、ポリ乳酸繊維等のポリエステル系繊維;ポリアミド6繊維、ポリアミド66繊維等のポリアミド系繊維;ポリアクリル系繊維、ポリプロピレン繊維等のポリオレフィン系繊維等の各種の合成繊維を用いることができる。
なお、合成繊維は、未延伸糸でもよく、半延伸糸でもよい。
再生繊維は、特に限定されない。例えば、セルロース系のレーヨン、精製セルロース繊維系のリヨセル等を用いることができる。レーヨンには、ポリノジック、ビスコース、キュプラレーヨン等の種類がある。
半合成繊維は、特に限定されない。例えば、セルロース系のアセテート、たんぱく質系のプロミックス等を用いることができる。
繊維10,25には、カーボンブラックが含まれていないことが好ましい。カーボンブラックが含まれると、繊維10,25の反射性能が低下するからである。
(4) Material of fibers 10 and 25 The material of fibers 10 and 25 is not particularly limited. The fibers 10 and 25 may be synthetic fibers, regenerated fibers, or semi-synthetic fibers.
The material of the synthetic fiber is not particularly limited. For example, the main components are various synthetic resins such as polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polytrimethylene terephthalate (PTT), polylactic acid, polyamide 6, polyamide 66, polyacrylic resin, and polyolefins such as polypropylene. Can be. The main component refers to a substance having a content (% by mass) of 50% by mass or more. If necessary, additive components usually used for resins, such as strengthening agents, flame retardants, antistatic agents, antioxidants, fillers, etc., may be added to synthetic fibers within a range that does not impair desired physical properties. it can.
Therefore, as synthetic fibers, for example, polyester fibers such as polyethylene terephthalate (PET) fiber, polybutylene terephthalate (PBT) fiber, polytrimethylene terephthalate (PTT) fiber, polylactic acid fiber; polyamide 6 fiber, polyamide 66 fiber and the like. Polyethylene fiber: Various synthetic fibers such as polyacrylic fiber and polyolefin fiber such as polypropylene fiber can be used.
The synthetic fiber may be an undrawn yarn or a semi-drawn yarn.
The recycled fiber is not particularly limited. For example, cellulosic rayon, purified cellulose fiber lyocell and the like can be used. There are various types of rayon such as polynosic, viscose, and cupra rayon.
The semi-synthetic fiber is not particularly limited. For example, cellulosic acetate, protein-based promix, and the like can be used.
It is preferable that the fibers 10 and 25 do not contain carbon black. This is because the reflection performance of the fibers 10 and 25 deteriorates when carbon black is contained.

(5)繊維10,25の着色に用いる染料
染料は、特に限定されない。染料として、分散染料、酸性染料、カチオン染料、スレン染料(建染染料)、直接染料、硫化染料、反応染料、及びナフトール染料からなる群より選ばれた1種以上を用いることができる。
分散染料は、ポリエステル系繊維等を染色するのに適している。分散染料としては、アゾ系染料、アントラキノン系染料、及びキノフタロン系染料などの染料が挙げられる。
酸性染料は、ナイロン等のポリアミド系繊維等を染色するのに適している。酸性染料としては、アゾ系染料、アントラキノン系染料、ピラゾロン系染料、フタロシアニン系染料、キサンテン系染料、インジゴイド系染料、及びトリフェニルメタン系染料などが挙げられる。
カチオン染料は、カチオン染料に対して可染性を有する官能基を導入した共重合ポリエステル系繊維等を染色するのに適している。カチオン染料としては、一般に発色部に正電荷をもつ色素カチオンと無色のアニオンとからなる塩で水溶性であり、化学構造物別に分類するとトリアリールメタン系染料、メチン系染料、アゾ系染料、アザメチレン系染料、及びアントラキノン系染料などの染料が挙げられる。
スレン染料としては、アントラキノン系染料とインジゴ系染料などの染料が挙げられる。
(5) Dyes used for coloring fibers 10 and 25 Dyes are not particularly limited. As the dye, one or more selected from the group consisting of disperse dyes, acidic dyes, cationic dyes, slene dyes (virt dyes), direct dyes, sulfur dyes, reactive dyes, and naphthol dyes can be used.
Disperse dyes are suitable for dyeing polyester fibers and the like. Examples of the disperse dye include dyes such as azo dyes, anthraquinone dyes, and quinophthalone dyes.
Acid dyes are suitable for dyeing polyamide fibers such as nylon. Examples of acid dyes include azo dyes, anthraquinone dyes, pyrazolone dyes, phthalocyanine dyes, xanthene dyes, indigoid dyes, and triphenylmethane dyes.
The cationic dye is suitable for dyeing a copolymerized polyester fiber or the like in which a functional group having dyeability with respect to the cationic dye is introduced. The cation dye is generally a salt consisting of a dye cation having a positive charge in the coloring part and a colorless anion, and is water-soluble. When classified by chemical structure, triarylmethane dye, methine dye, azo dye, and azamethylene are used. Examples thereof include dyes such as dyes and anthracinone dyes.
Examples of slene dyes include dyes such as anthraquinone dyes and indigo dyes.

(6)本実施形態の繊維10,25の効果
本実施形態の繊維10,25の効果を、図5の繊維100と対比しつつ、説明する。
一般的に、数μm程度の繊維径が細い繊維を用いた生地等は染色性が低いため、生地等を濃色(例えば、黒色)にする際は、繊維中にカーボンブラックを練り込んだ原液着色繊維を使用する。しかし、遮熱機能を発現するためには、カーボンブラックを使用できない。
図5の繊維100のように、繊維径を1μm以上5μm以下と細くして、ミー散乱による近赤外線の反射効率を高くした場合も、遮熱機能を発現する必要があるため、すなわち、近赤外線の反射効率を高くする必要があるため、カーボンブラックを使用できない。よって、図5の繊維100では、濃色(例えば、黒色)の生地等を得ることができないという課題があった。
また、図5の繊維100では、繊維径が1μm以上5μm以下と細いため、摩耗によって繊維が切れるおそれがあり、耐摩耗性が要求される用途(例えば自動車のドアトリム)への適用が困難であった。
(6) Effects of Fibers 10 and 25 of the Present Embodiment The effects of the fibers 10 and 25 of the present embodiment will be described in comparison with the fibers 100 of FIG.
In general, fabrics and the like using fibers having a fine fiber diameter of about several μm have low dyeability. Therefore, when the fabric or the like is made dark (for example, black), a stock solution in which carbon black is kneaded into the fibers. Use colored fibers. However, carbon black cannot be used to exhibit the heat shielding function.
Even when the fiber diameter is reduced to 1 μm or more and 5 μm or less as in the fiber 100 of FIG. 5 to increase the reflection efficiency of near infrared rays due to Mie scattering, it is necessary to exhibit a heat shielding function, that is, near infrared rays. Carbon black cannot be used because it is necessary to increase the reflection efficiency of infrared rays. Therefore, with the fiber 100 of FIG. 5, there is a problem that a dark-colored (for example, black) fabric or the like cannot be obtained.
Further, in the fiber 100 of FIG. 5, since the fiber diameter is as thin as 1 μm or more and 5 μm or less, the fiber may be cut by abrasion, and it is difficult to apply it to applications requiring abrasion resistance (for example, automobile door trim). It was.

この図5の繊維100に対して、本実施形態の繊維10,25は、近赤外線を効率よく反射する性質を維持しつつ、染色性及び耐摩耗性が良好である。
詳細には、図2の繊維10の場合には、断面が正三角形の部位41,42,43,44,45,46が6つ存在して、それぞれの部位41,42,43,44,45,46に、近赤外線の反射効率が高い長さL1の辺が2個ずつ存在する。よって、繊維10は、近赤外線の反射効率が高い。図3の繊維25の場合には、断面が2等辺三角形の部位51,52,53,54,55が5つ存在して、それぞれの部位51,52,53,54,55に、近赤外線の反射効率が高い長さL2の辺が2個ずつ存在する。よって、繊維25は、近赤外線の反射効率が高い。
繊維10,25は、図5の繊維100よりも太いため、より多くの染料Dを染みこませることができて、濃色にもできる。図5の繊維100は、ミー散乱による近赤外線の反射効率を向上させる観点から、繊維径が1μm以上5μm以下と細くなっている。この繊維100は、近赤外線の反射効率を考慮すると、上述のようにカーボンブラックが含まれていないことが好ましい。繊維100をカーボンブラックを用いずに染料で着色すると、繊維100が細いため染みこむ染料の量が少なく濃色にすることは困難であった。他方、繊維10,25の場合は、横断面を星形多角形とすることで、ミー散乱による近赤外線の反射効率が高い部位を形成しつつ、繊維径φ1,φ2を太くして、染みこむ染料の量を増やして、濃色(例えば、黒)にすることができる。繊維10,25を用いれば、濃色(例えば、黒)の繊維集合体61を作製できる(図6参照)。
繊維10,25は、図5の繊維100よりも太いため、耐摩耗性が良好である。
繊維10では、断面が正三角形の部位41,42,43,44,45,46が中心軸O1の周りに規則正しく配置されており、どの方向からの近赤外線に対しても反射効率が高い。
繊維25では、断面が2等辺三角形の部位51,52,53,54,55が中心軸O2の周りに規則正しく配置されており、どの方向からの近赤外線に対しても反射効率が高い。
繊維10における頂点12,14,16,18,20,22、繊維25における頂点32,34,36,38,40は、凹んだ谷底部とされているため、これらの頂点付近から、繊維10,25の中心軸O1,O2に近い部分に染料が染みこみやすく、太くても着色しやすい。
With respect to the fiber 100 of FIG. 5, the fibers 10 and 25 of the present embodiment have good dyeability and abrasion resistance while maintaining the property of efficiently reflecting near infrared rays.
Specifically, in the case of the fiber 10 in FIG. 2, there are six portions 41, 42, 43, 44, 45, 46 having an equilateral triangular cross section, and the respective portions 41, 42, 43, 44, 45. , 46 have two sides each having a length L1 having a high reflection efficiency of near infrared rays. Therefore, the fiber 10 has a high reflection efficiency of near infrared rays. In the case of the fiber 25 of FIG. 3, there are five portions 51, 52, 53, 54, 55 having an isosceles right triangle cross section, and near infrared rays are present at the respective portions 51, 52, 53, 54, 55. There are two sides of length L2 with high reflection efficiency. Therefore, the fiber 25 has a high reflection efficiency of near infrared rays.
Since the fibers 10 and 25 are thicker than the fiber 100 of FIG. 5, more dye D can be impregnated and the color can be darkened. The fiber 100 of FIG. 5 has a fiber diameter as thin as 1 μm or more and 5 μm or less from the viewpoint of improving the reflection efficiency of near infrared rays due to Mie scattering. Considering the reflection efficiency of near infrared rays, the fiber 100 preferably does not contain carbon black as described above. When the fiber 100 was colored with a dye without using carbon black, the amount of the dye that permeated the fiber 100 was small because the fiber 100 was thin, and it was difficult to make the color dark. On the other hand, in the case of fibers 10 and 25, by making the cross section a star polygon, the fiber diameters φ1 and φ2 are thickened and permeated while forming a portion having high reflection efficiency of near infrared rays due to Mie scattering. The amount of dye can be increased to give a darker color (eg black). By using the fibers 10 and 25, a dark-colored (for example, black) fiber aggregate 61 can be produced (see FIG. 6).
Since the fibers 10 and 25 are thicker than the fibers 100 in FIG. 5, they have good wear resistance.
In the fiber 10, the portions 41, 42, 43, 44, 45, 46 having an equilateral triangular cross section are regularly arranged around the central axis O1, and the reflection efficiency is high with respect to near infrared rays from any direction.
In the fiber 25, the portions 51, 52, 53, 54, 55 having an isosceles right triangle in cross section are regularly arranged around the central axis O2, and the reflection efficiency is high with respect to near infrared rays from any direction.
Since the vertices 12, 14, 16, 18, 20, 22 in the fiber 10 and the vertices 32, 34, 36, 38, 40 in the fiber 25 are recessed valley bottoms, the fibers 10 The dye easily permeates into the portions of the 25 near the central axes O1 and O2, and even if it is thick, it is easy to color.

2.繊維集合体61
(1)繊維集合体61の形態
繊維集合体61は、繊維10,25を用いている。繊維集合体61における繊維10,25の含有量は、特に限定されない。繊維集合体61における繊維10,25の含有量は、近赤外線の反射効率を高くするという観点から、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上が更に好ましい。繊維集合体61における繊維10,25の含有量は、100質量%であってもよい。
繊維集合体61には、繊維10,25以外の他の繊維が含有されていてもよい。
繊維集合体61の形態は、特に限定されない。繊維集合体61は、製造容易であるという観点から、織物、編物、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布(メルトブローン不織布)、ニードルパンチ不織布、及び植毛シートからなる群より選択される少なくとも1種であることが望ましい。
織物の組織は特に限定されず、例えば、平織物、綾織物、朱子織物及びそれらの組み合わせ等の各種の織物とすることができる。
編物は、緯編又は経編のいずれであってもよい。緯編として、基本組織(平編、ゴム編、パール編)やその変化組織を例示できる。また、経編として、基本組織(デンビー編、コード編、アトラス編、鎖編)やその変化組織を例示できる。
スパンボンド不織布は、例えば、樹脂を溶融して繊維(糸)を作り、ネット上に開繊・堆積させてウェッブを形成した後、シート状に結合させて製造される。
メルトブロー不織布は、例えば、樹脂を溶融して紡糸ノズルの周囲から噴射する高温エアにより、繊維を細くしてシート状にして製造される。
ニードルパンチ不織布は、例えば、金属製等のニードルの往復運動により、繊維相互間を交絡して製造される。
植毛シートは、例えば、シート状の基体(ベース部)に繊維を植毛して製造される。製造容易という観点から、静電植毛(フロック加工)が好適に用いられる。
2. Fiber assembly 61
(1) Form of Fiber Assembly 61 The fiber assembly 61 uses fibers 10 and 25. The contents of the fibers 10 and 25 in the fiber assembly 61 are not particularly limited. The content of the fibers 10 and 25 in the fiber assembly 61 is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 15% by mass or more, from the viewpoint of increasing the reflection efficiency of near infrared rays. The content of the fibers 10 and 25 in the fiber assembly 61 may be 100% by mass.
The fiber assembly 61 may contain fibers other than the fibers 10 and 25.
The form of the fiber assembly 61 is not particularly limited. The fiber aggregate 61 is at least one selected from the group consisting of woven fabrics, knitted fabrics, spunbonded non-woven fabrics, melt blown non-woven fabrics (melt blown non-woven fabrics), needle punched non-woven fabrics, and flocked sheets from the viewpoint of easy production. desirable.
The structure of the woven fabric is not particularly limited, and for example, various woven fabrics such as plain woven fabric, twill woven fabric, red woven fabric and combinations thereof can be used.
The knitted fabric may be either a weft knit or a warp knit. As the weft, the basic structure (flat knitting, rubber knitting, pearl knitting) and its changing structure can be exemplified. In addition, as the warp edition, the basic organization (Denby edition, code edition, atlas edition, chain edition) and its changing organization can be exemplified.
The spunbonded non-woven fabric is produced, for example, by melting a resin to form fibers (threads), opening and depositing the fibers on a net to form a web, and then bonding them in a sheet shape.
Melt-blown non-woven fabric is produced, for example, by melting a resin and injecting it from the periphery of a spinning nozzle to thin the fibers into a sheet.
The needle punched non-woven fabric is produced by entwining the fibers with each other by the reciprocating motion of a needle made of metal or the like.
The flocked sheet is produced, for example, by flocking fibers on a sheet-shaped substrate (base portion). From the viewpoint of ease of production, electrostatic flocking (flocking) is preferably used.

(2)繊維集合体61の厚み
繊維集合体61の厚みは、特に限定されない。繊維集合体61の厚みは、製造コストを抑え、かつ反射率を高めるとの観点から、0.1mm以上10mm以下が好ましく、0.2mm以上5mm以下がより好ましく、0.3mm以上3mm以下が更に好ましい。
(2) Thickness of Fiber Assembly 61 The thickness of the fiber assembly 61 is not particularly limited. The thickness of the fiber assembly 61 is preferably 0.1 mm or more and 10 mm or less, more preferably 0.2 mm or more and 5 mm or less, and further preferably 0.3 mm or more and 3 mm or less from the viewpoint of suppressing the manufacturing cost and increasing the reflectance. preferable.

(3)繊維集合体61の目付量
繊維集合体61の目付量は、特に限定されない。繊維集合体61の目付量は、製造コストを抑え、かつ反射率を高めるという観点から、10g/m以上1500g/m以下が好ましく、15g/m以上1000g/m以下がより好ましく、20g/m以上500g/m以下が更に好ましい。
(3) Metsuke Amount of Fiber Aggregate 61 The basis weight of the fiber aggregate 61 is not particularly limited. The amount of the fiber aggregate 61 is preferably 10 g / m 2 or more and 1500 g / m 2 or less, more preferably 15 g / m 2 or more and 1000 g / m 2 or less, from the viewpoint of suppressing the manufacturing cost and increasing the reflectance. More preferably, it is 20 g / m 2 or more and 500 g / m 2 or less.

(4)繊維集合体61の用途
繊維集合体61は、例えば表皮材として好適に用いられる。表皮材は、各種技術分野の物品(部品を含む)の表皮材として幅広く用いられる。表皮材が利用される技術分野は特に限定されない。例えば、自動車、鉄道車両等の車両、航空機、船舶、建築、アパレル等の各種産業において、表皮材が拘わる技術分野に関して好適に利用される。表皮材を用いた物品の具体例としては、ドアトリム、ルーフトリム、パッケージトレイ、座席シート等の車両用内装材、ソファ等の家具、靴、財布、衣服等の生活用品等が挙げられる。
表皮材は、太陽光により高温になり得る物品、例えば、ドアトリム(特にアッパー部分)、パッケージトレイ、シートに好適に用いることができる。
なお、各種物品の基材の材質は、特に限定されない。材質としては、例えばポリオレフィン系樹脂が好適に用いられる。ポリオレフィン系樹脂としては、具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン、ポリスチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリアミド6、ABS、ポリカーボネート等が挙げられる。また、複合材として、ガラス繊維/PP、ガラス繊維/ポリアミド6、天然繊維/PP等が挙げられる。
(4) Use of Fiber Aggregate 61 The fiber aggregate 61 is suitably used as, for example, a skin material. The skin material is widely used as a skin material for articles (including parts) in various technical fields. The technical field in which the skin material is used is not particularly limited. For example, in various industries such as automobiles, rolling stock and other vehicles, aircraft, ships, construction, and apparel, it is suitably used in technical fields related to skin materials. Specific examples of articles using skin materials include vehicle interior materials such as door trims, roof trims, package trays and seats, furniture such as sofas, and daily necessities such as shoes, wallets and clothes.
The skin material can be suitably used for articles that can be heated to a high temperature by sunlight, for example, door trims (particularly the upper portion), package trays, and sheets.
The material of the base material of various articles is not particularly limited. As the material, for example, a polyolefin resin is preferably used. Specific examples of the polyolefin resin include polypropylene, polyethylene, polybutene, polystyrene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-ethylacrylate copolymer, and ethylene / propylene / diene ternary compound. Examples thereof include polymers, ethylene / vinyl acetate copolymers, polyamide 6, ABS, and polycarbonate. Moreover, as a composite material, glass fiber / PP, glass fiber / polyamide 6, natural fiber / PP and the like can be mentioned.

(5)本実施形態の繊維集合体61の作用効果
本実施形態の繊維集合体61は、近赤外線反射性を有するから、繊維集合体61によって被覆された各種物品の温度上昇を抑制できる。また、繊維集合体61に用いた繊維10,25の染色性が良いから、繊維集合体61を濃色にできる。更に、繊維集合体61に用いた繊維10,25の耐摩耗性が良いから、繊維集合体61の耐摩耗性が向上する。
(5) Action and Effect of Fiber Aggregate 61 of the present embodiment Since the fiber aggregate 61 of the present embodiment has near-infrared ray reflectivity, it is possible to suppress a temperature rise of various articles coated with the fiber aggregate 61. Further, since the fibers 10 and 25 used for the fiber aggregate 61 have good dyeability, the fiber aggregate 61 can be darkened. Further, since the fibers 10 and 25 used for the fiber assembly 61 have good wear resistance, the wear resistance of the fiber assembly 61 is improved.

前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述及び図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的及び例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲又は本質から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料及び実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。 The above examples are for illustration purposes only and are not to be construed as limiting the invention. Although the present invention has been described with reference to typical embodiments, the language used in the description and illustration of the invention is understood to be descriptive and exemplary rather than restrictive. As described in detail here, modifications can be made within the scope of the appended claims without departing from the scope or nature of the invention in that form. Although specific structures, materials and examples have been referred to herein in detail of the invention, it is not intended to limit the invention to the disclosures herein, but rather the invention is claimed in the accompanying claims. It shall cover all functionally equivalent structures, methods and uses within the scope.

10 …繊維
25 …繊維
61 …繊維集合体
100…繊維
C1 …外接円(仮想線)
C2 …外接円(仮想線)
D …染料
O1 …中心軸
O2 …中心軸
φ1 …繊維径
φ2 …繊維径
10 ... Fiber 25 ... Fiber 61 ... Fiber aggregate 100 ... Fiber C1 ... Circumscribed circle (virtual line)
C2 ... Circumscribed circle (virtual line)
D ... Dye O1 ... Central axis O2 ... Central axis φ1 ... Fiber diameter φ2 ... Fiber diameter

Claims (6)

横断面が星形多角形であり、かつ、繊維径が1μm以上50μm以下である、繊維。 A fiber having a star-shaped polygonal cross section and a fiber diameter of 1 μm or more and 50 μm or less. 前記星形多角形が、六芒星、又は五芒星である、請求項1に記載の繊維。 The fiber according to claim 1, wherein the star-shaped polygon is a hexagram or a pentagram. 前記星形多角形の外形を構成する各辺の長さが1μm以上5μm以下である、請求項1又は請求項2に記載の繊維。 The fiber according to claim 1 or 2, wherein the length of each side constituting the outer shape of the star-shaped polygon is 1 μm or more and 5 μm or less. 合成樹脂を主成分とする、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の繊維。 The fiber according to any one of claims 1 to 3, which contains a synthetic resin as a main component. 染料にて着色されている、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の繊維。 The fiber according to any one of claims 1 to 4, which is colored with a dye. 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の繊維を用いた繊維集合体。 A fiber assembly using the fiber according to any one of claims 1 to 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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