JP3212162U

JP3212162U - 紫外線センサー布帛

Info

Publication number: JP3212162U
Application number: JP2017001705U
Authority: JP
Inventors: 貢山崎; 利剛山川
Original assignee: Shindo Co Ltd
Current assignee: Shindo Co Ltd
Priority date: 2017-04-17
Filing date: 2017-04-17
Publication date: 2017-08-31
Anticipated expiration: 2027-04-17

Abstract

【課題】衣服として、あるいは衣服や持ち物に縫着または貼り付け可能で、かつ意匠性も兼ね備えた紫外線センサー布帛を提供する。【解決手段】紫外線センサー布帛１は、テープ状のベースの布帛２表面に、紫外線により色変化するフォトクロミック材３の露出度の異なる模様が複数並び、フォトクロミック材３の色変化による模様の視認性を紫外線強度の指標とするものである。【選択図】図１

Description

本考案は、紫外線により可逆的に色が変化するフォトクロミック材を用いて、紫外線の強度レベルを検知する布帛に関するものである。

太陽から照射される光は波長により赤外線、可視光線、紫外線に大別され、可視光線より波長に短いものが紫外線である。近年、オゾン層の破壊により生物に有害と言われている紫外線（ＵＶ−Ｂ）が増加傾向にあることから、生物への悪影響が心配されている。

紫外線の照射は季節や時間帯によって異なり、外出時にどの程度の紫外線が照射されているかを知ることが重要で、色々な紫外線センサーが開発されており、例えば、特許文献１ではフォトクロミック有機化合物の濃度を違えた区分を段階的に設け、紫外線による色の濃度の違いから視覚的に測定する用具が提案されている。

また、特許文献２では、基板上の酸化亜鉛薄膜と該薄膜層の紫外線照射による抵抗値の変化を抽出する電極を形成させた紫外線センサーが提案されている。

紫外線を検知する方法としては、上記技術等のように、紫外線で色が変化するフォトクロミック材を用いて視覚から検知するか、あるいは電気的に検知することで紫外線照射の強度レベルを知ることが出来て防衛に繋がるが、常時持参してその都度測定せねばならないという煩わしい問題がある。

また、特許文献３においては、可逆性光応答性材料を含む熱可塑性樹脂を芯にして、その周りに可逆性光応答性材料を含まない通常の樹脂が配置された複合糸が提案されており、その複合糸を用いることで、紫外線によって色が変化するカメレオン衣服を得ることが出来るが、あくまでもファッション性を訴えるもので、紫外線の強さを知ることを目的としたものではない。

実開平０２―１２８５３７号公報特開平０３−２４１７７７号公報特開平０３−１１３０１４号公報

本考案は、上述したような問題点を改善し、衣服として、あるいは衣服や持ち物に縫着または貼り付け可能で、かつ意匠性も兼ね備えた紫外線センサー布帛を提供することにある。

本考案者が上記技術的課題を解決するために採用した手段を、添付図面を参照して説明すれば、次のとおりである。

即ち、本考案は、ベース布帛表面に、紫外線により色変化するフォトクロミック材の露出度の異なる模様が複数並び、前記フォトクロミック材の色変化による模様の視認性を紫外線強度の指標とする紫外線センサー布帛を完成させた。

また、前記フォトクロミック材が糸条を成し、該糸条の経糸、または緯糸の表面への浮糸により模様が形成されているという技術的手段を採用することができる。

また、前記フォトクロミック材が糸条を成し、該糸条による刺繍により模様が形成されているという技術的手段を採用することもできる。

更にまた、前記フォトクロミック材が樹脂状を成し、該樹脂により布帛表面に模様が形成されているという技術的手段を採用することもできる。

更にまた、前記フォトクロミック材の糸状により編織物された布帛であって、該布帛表面が紫外線不透過性、または難透過性樹脂により限定的に被覆されて、非被覆部によって布帛表面に模様が形成されているという技術的手段を採用することもできる。

更にまた、前記ベース布帛が編織物からなるテープ状であるという技術的手段を採用することもできる。

更にまた、前記模様内に紫外線強度の指標を表す数字または言語が描かれているという技術的手段を採用することもできる。

本考案にあっては、ベース布帛表面に、紫外線により色変化するフォトクロミック材の露出度の異なる模様が複数並び、前記フォトクロミック材の色変化による模様の視認性を紫外線強度の指標とする紫外線センサー布帛であるから、衣服や持ち物に用いることで常時紫外線の強度を知ることが出来る。

また、本考案の紫外線センサー布帛をテープ状とすることで、衣服や遊具などの装飾を兼ねて利用することも出来る。

また、本考案の紫外線センサー布帛は、布帛構造であるから柔軟性に富み、衣服等に取り付けても身体の動きに対して衣服と共に順応するので、着用者に違和感が生じない。

本考案の第１実施形態の正面図である。本考案の第５実施形態の正面図である。

本考案を実施するための形態を、具体的に図示した図面に基づいて、更に詳細に説明すると、次のとおりである。

＜第１実施形態＞
本考案の第１実施形態を図１に基づいて説明する。符号１は本考案の紫外線検知布帛であって、黒色または濃色のベースの布帛２の表面に白色、または無色のフォトクロミック材３によって模様が形成され、その模様はフォトクロミック材３の露出度が異なる４種（イ、ロ、ハ、ニ）が露出度の少ない模様ら左方に順に並び、それを繰り返している。

図１の様に露出度の異なる模様を設けることで、紫外線が照射されてフォトクロミック材３が白色または無色から有色に変化するとベースの布帛２の色または明度に近づくためにフォトクロミック材３の露出度の低い模様（例えば（イ）の領域）においてはベースの布帛２の色に飲み込まれ模様の存在が視認し難い状態となる。

紫外線照射の強度が増すに従い、フォトクロミック材３の露出度が高い領域でも視認し難くなる傾向を示し、露出度の異なった４種の模様においてどの模様まで視認出来るかによって紫外線照射の強弱が判別することが出来る。

模様の視認性に関し、ベースの布帛２の色とフォトクロミック材３の紫外線照射後の色が関係し、ベースの布帛２の色とフォトクロミック材の変化後の色を同じにしておけば、紫外線の最強照射時において、フォトクロミック材３の露出度の高い模様まで視認できない状態に達するので、好ましい色の組み合わせである。また、ベースの布帛２の色とフォトクロミック材の変化前の色を同じにしておけば、紫外線の最強照射時において、フォトクロミック材３の露出度の高い模様まで視認出来る状態に達するので、好ましい色の組み合わせである。

上述した色の組み合わせも本考案の範囲に含まれるが、可逆性紫外線応答性のフォトクロミック化合物をそのまま利用することが難しく、他の樹脂に混ぜて使用することから変化後の色は比較的に淡色系が多く、ベースの布帛２の色も同色にすると意匠性の欠けることから、ベースの布帛２の色をフォトクロミック材３の変化後の色より濃色にして、露出度の低い側の露出部の模様を細かくすることによってフォトクロミック材３の僅かな色変化で露出部が周りのベース布帛２の色に包み込まれて模様が視認出来ない状態とすることで、紫外線強度の判別をし易くなると同時に意匠性も発揮出来ることから好ましい態様である。

図１において、ベース布帛２の表面に形成されたフォトクロミック材３の露出度の異なる模様を、（イ）の領域では１／８、（ロ）の領域では３／８、（ハ）の領域では５／８、（ニ）の領域では７／８の露出度割合の４種を順に並べた例を示したが、露出度の増減割合や並べる数などに関して本実施形態の例に限定されることなく、例えば露出度の増減を低露出度側で細かくする、あるいは露出度の異なる模様が３種類や５種類であっても良く、また、露出度の異なる数種の模様を１組として単独で形成させても良く、適宜選択されるものである。

第１実施形態におけるフォトクロミック材３の露出部は以下の方法で形成させることが出来る。すなわち、ジャカード柄出し織機、あるいはドビー柄出し織機を用いて、ベースの布帛２形成用の経糸（色糸）、および緯糸（色糸）で平織、または綾織や朱子織組織などで布帛形成させると同時にフォトクロミック材３からなる緯糸の浮組織によりベースの布帛２表面に、露出度が異なる複数の模様を形成させることが出来る。この様に、フォトクロミック材３の緯糸で模様形成させる方法によってフォトクロミック材３は模様形成部分のみ使用するので高価なフォトクロミック材３の使用量削減に効果的である。

また、ベースの布帛２形成用の経糸とフォトクロミック材３からなる経糸を配列し、ベースの布帛２の経糸と緯糸でベースの布帛２を製織しながらフォトクロミック材３の経糸をベースの布帛２の表面への浮組織によって選択的に露出させて模様を形成させることも出来る。

フォトクロミック材３の糸状の繊度としては比較的細繊度糸とすることで細かい点状からなる模様の形成が可能となり、紫外線による変化後の色がベース布帛２の色と多少違っても視認し難くさせることが可能となり、好ましい繊度としては１００〜３００Ｄｔｅｘの細繊度であることが好ましい。

また、フォトクロミック材３の糸状の種類としては、例えば樹脂溶液に可逆性紫外線応答性のフォトクロミック化合物を分散させて溶融紡糸させて糸条とする、あるいは繊維表面にフォトクロミック化合物をコーティングするなど方法により得られた糸条を用いることが出来る。

＜第２実施形態＞
本考案は、フォトクロミック材３の糸状を刺繍糸し、ベース布帛に刺繍でもって露出度の異なる模様を複数並べることも出来、刺繍により模様を形成することによって少ないフォトクロミック材３の使用量で、意匠性の高い模様が簡単に形成させるメリットがある。

＜第３実施形態＞
また、本考案は、フォトクロミック化合物を含む樹脂によりベースの布帛２の表面に露出度の異なる複数の模様を形成し、並べることも出来る。この場合、フォトクロミック化合物を含む樹脂をスクリーン捺染でも可能であるが、インクジェット捺染技術により模様を形成させることで細かい点状からなる模様を形成することも出来、特にフォトクロミック材３の糸条で使いでは細かい柄出し出来ない編物などにも展開可能となる。

また、捺染よって模様を形成することにより、意匠性に富んだ模様も容易に形成させることが出来、同時に衣服やバッグなど最終製品の必要箇所に捺染することでフォトクロミック材３を無駄なく有効に用いることが出来る。

＜第４実施形態＞
また、本考案は、フォトクロミック材３からなる糸状により編織物された布帛表面に紫外線不透過性、または半透過性樹脂により模様以外の部分を被覆し、非被覆部によってフォトクロミック材の露出度の異なる模様が並べることも出来る。

フォトクロミック材３の露出部模様以外の部分を紫外線不透過性、または半透過性樹脂によって色柄で飾ることで意匠効果が増し、また半透明性のカラー樹脂を用いて被覆すれば、下地のフォトクロミック材３の糸状の色変化に伴い特殊な色彩効果を発揮することが出来る。

本考案の紫外線センサー布帛１の形態には特に限定されないが、幅５〜３０ｍｍ程度の細幅のテープ状とすることによって衣服や手持ち品など必要箇所に縫着、あるいは取り外し可能に装着させることで紫外線センサー機能と装飾性を有効に発揮させることが出来る。

本考案の紫外線センサー布帛１は、フォトクロミック材３の露出度の異なる模様内に紫外線強度の指標を表す数字を描くことが出来、例えば、図２に示すようにフォトクロミック材３の露出度の低い方から１、２、３、４と数字を添え、紫外線の強度レベルと視認可能な最小の数字との関係を前もって実験的に把握しておき、実際面において視認可能な最小の数字で紫外線の強度レベルを知ることが出来る。

図２では指標を数字での例を示したが、例えば「弱、強」など文字や絵文字であっても構わず、紫外線の危険度が認知される表示手段であることが好ましい。

図２に示す模様形成の要領で、領域（イ）のフォトクロミック材からなる緯糸の露出率が２０％、領域（ロ）が４０％、領域（ハ）が６０％、領域（ニ）が８０％となる４つの模様を一つの単位として繰り返して形成するよう、表１に示す製織条件で幅１２ｍｍのテープ状の本考案紫外線センサー布帛を得た。なお、各領域の模様のサイズは幅６ｍｍ×長さ１２ｍｍ、一つの単位間の距離を１２ｍｍ離して繰り返した。

得られた本考案のテープ状の紫外線センサー布帛に強度を変えた４水準の紫外線を１０分間照射した後、照射前の試料の対する変色の度合を汚染用グレースケールで等級評価した結果は表２に示す通りで、紫外線強度が増すに従い模様全体に色変化が生じ、なかでも紫外線強度が２０００μＷ／ｃｍ^２程度での変色度合が大きく、フォトクロミック材の露出の低い領域（イ）、（ロ）では模様が視認し難い状態に変化していた。

本考案は、概ね上記のように構成されるが、本考案は実施形態に限定されるものではなく、実用新案請求の範囲の記載内において種々の変更が可能であって、例えば、フォトクロミック材の露出割合や模様の形態などは、使用方法などに応じて自由に設計することができる。

本考案の紫外線センサー布帛は、衣服用布帛やウエアの袖、裾、襟の外側にネームのような付け方、あるいは傘や帽子、ベビーカーのカバーなどのような日よけ繊維製品に適用出来、利用範囲は広い。

１：紫外線センサー布帛
２：ベースの布帛
３：フォトクロミック材

即ち、本考案は、編織物からなるテープ状のベース布帛表面に、紫外線により色変化するフォトクロミック材の露出度の異なる模様が複数並び、前記フォトクロミック材の色変化による模様の視認性を紫外線強度の指標とする紫外線センサー布帛を完成させた。

Claims

ベースの布帛表面に、紫外線により色変化するフォトクロミック材の露出度の異なる模様が複数並び、前記フォトクロミック材の色変化による模様の視認性を紫外線強度の指標とすることを特徴とする紫外線センサー布帛。
前記フォトクロミック材が糸条を成し、該糸条の経糸、または緯糸の表面への浮糸により模様が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の紫外線センサー布帛。
前記フォトクロミック材が糸条を成し、該糸条による刺繍により模様が形成されていることを特徴とする請求項１記載の紫外線センサー布帛。
前記フォトクロミック材が樹脂状を成し、該樹脂により布帛表面に模様が形成されていることを特徴とする請求項１記載の紫外線センサー布帛。
前記フォトクロミック材の糸状により編織物された布帛であって、該布帛表面が紫外線不透過性、または半透過性樹脂により限定的に被覆されて、非被覆部によって布帛表面に模様が形成されていること特徴とする紫外線センサー布帛。
前記ベース布帛が編織物からなるテープ状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の紫外線センサー布帛。
前記模様内に紫外線強度の指標を表す数字または文字が描かれていること特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の紫外線センサー布帛。