JP3779693B2 - 赤外線反射能を有する樹脂及び成型品 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線による偵察及び目視に対しても、偽装性能（カムフラージュ性能）を有する樹脂及び成形品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
戦場で着用される衣服や様々な機器を被うカバー用の布帛類には、周囲の環境や物体との見分けがつきにくい迷彩色のものが用いられている。このような布帛は、肉眼においては周囲の環境や物体との見分けがつきにくいものである。しかしながら、近年では赤外線を用いた偵察が行われており、単に迷彩色に着色しただけの布帛であると、赤外線写真で撮影したり、赤外フィルター等を用いて観察すると、簡単に周囲の物体との見分けがつくという問題があった。
【０００３】
そこで、本発明者等は、赤外線を用いた偵察方法においてもカムフラージュ性能を有する布帛として、特定の赤外波長域において特定の赤外線反射率を有する布帛を提案した（特許文献１参照）。近年ではさらに、布帛に付随するボタンやフック、バックル等の留め具類等の種々の成形品においても、赤外線による偵察機器に対してカムフラージュ性能を有するものが求められている。
【０００４】
反射率は、そのものの表面の滑らかさや凹凸の状態によって変化する値であり、特許文献１においては、布帛において繊維表面が形成する微細な凹凸や積層した繊維の各単糸表面が反射面となることにより特定の赤外線波長域を満足させることができた。しかしながら、その繊維を形成する樹脂そのものやその樹脂を用いて成型品を得たとしても、これらの樹脂や成型品においては、通常は表面が滑らかであるため、また、樹脂中に反射面が無いため、特許請求の範囲▲１▼〜▲４▼に示すような特定の赤外線波長域における反射率を満足させることは困難であった。
【０００５】
また、この布帛は、特定波長域における赤外線反射率を規定することによって、森林地帯や山岳地帯で使用する際に、肉眼での目視及び偵察機器によるカムフラージュ効果を奏するものであった。しかしながら、使用環境が異なる、周囲をコンクリートで囲まれた市街地においては、カムフラージュ性能は期待できないものであった。
すなわち、周囲をコンクリートで囲まれた市街地と森林地帯や山岳地帯とでは赤外線反射率が異なるため、この布帛を周囲をコンクリートで囲まれた市街地の環境で使用すると、肉眼での目視及び偵察機器により容易に検出されるという問題があった。
【０００６】
さらに、特許文献２には、赤外線反射組成物として、樹脂組成物中の着色成分としてのカーボンブラックが０．１重量％以下で、赤外線吸収の少ない赤外線反射特性を有する顔料及び／又は染料を含有する組成物が提案されている。
【０００７】
しかしながら、この組成物は赤外線反射機能に優れながら明度の高い色から明度の低い色まで、発色可能範囲が広く意匠性の自由度に優れた赤外線反射組成物とすることを目的とするものであり、特定の赤外波長域において特定の赤外線反射率を有する組成物ではなく、カムフラージュ性能を有していないものであった。
【０００８】
【特許文献１】
特許第３０８８２６４号
【特許文献２】
特開平11-302549号
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような問題点を解決し、周囲をコンクリートで囲まれた市街地において、主たる活動を必要とする夜間に肉眼において周囲の環境や物体との見分けがつきにくく、赤外線による偵察機器においてもカムフラージュ性能を有する赤外線吸収樹脂及び成形品を提供することを技術的な課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、赤外線吸収剤と赤外線反射剤とを添加した樹脂であって、下記▲１▼〜▲４▼に示すような波長域における反射率を有することを特徴とする赤外線反射能を有する樹脂を要旨とするものである。
▲１▼波長域600 〜680 ｎｍ 1〜10％
▲２▼波長域681 〜720 ｎｍ 1〜20％
▲３▼波長域721 〜760 ｎｍ 5〜35％
▲４▼波長域1000〜1200ｎｍ 20〜50％
【００１１】
なお、本発明における樹脂の反射率は以下のようにして測定するものである。
樹脂を幅50mm、長さ90mm、厚さ3mmのプレートとし、島津製作所製自記分光光度計ＵＶ−3100を用いて赤外線反射率を測定する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の樹脂は、▲１▼〜▲４▼に示すような波長域における反射率を有するものである。▲１▼〜▲３▼に示すような反射率を有することによって、主に、周囲をコンクリートで囲まれた市街地において、主たる活動を必要とする夜間に肉眼において周囲の環境や物体との見分けが付きにくく、▲４▼に示すような反射率とすることによって、赤外線を用いた偵察機器においても検出されにくいという、カムフラージュ性能を有するものとなる。
【００１３】
まず、肉眼において周囲の環境や物体との見分けがつきにくいものとするためには、▲１▼〜▲３▼に示すような反射率を有するものとすることが必要である。上に示すような、▲１▼〜▲３▼の反射率のものとするには、樹脂中に赤外線反射剤を含有させ、着色することによって可能となり、使用する周囲の環境や物体と類似した色に着色して、反射率をコントロールする。周囲をコンクリートで囲まれた市街地において、主たる活動を必要とする夜間に使用する場合は黒色に着色することが好ましい。
【００１４】
このような、肉眼において周囲の環境や物体と見分けがつきにくいものとするためには、マンセル表色系であらわした、明度（Ｖ）、彩度（Ｃ）が以下の値を満足するようにすることが好ましい。なお、色相（Ｈ）は黒色とすることが好ましいため、特に規定するものではない。
Ｖ＝２．５以下
Ｃ＝１．０以下
明度Ｖが２．５を超えたり、彩度Ｃが１．０を超えると、色が明るすぎたり、鮮やかすぎることとなり、夜間の使用において目視にて容易に検知されてしまう。
【００１５】
このような色に着色する方法は特に限定されるものではなく、溶融成形時に顔料や染料を添加したり、樹脂や成形品を染料で染色する方法等がある。
中でも、着色の耐久性を考慮すると、染料を添加することが好ましい。これらの染料としては、金属錯塩染料、ペリノン系染料、アンスラキノン系染料等が挙げられる。
【００１６】
次に、赤外線を用いた偵察機器においても検出されにくいという、カムフラージュ性能を有するものとするためには、▲４▼に示すような赤外線反射率を有するものとすることが必要である。このような反射率とすることによって、周囲の環境や物体の赤外線反射率に近い反射率を有するものとなる。さらに、樹脂や成形品を使用する周囲の環境によって、▲４▼に示す赤外線反射率の範囲の中でも、さらに適当な反射率の範囲を選択することが好ましい。
【００１７】
そして、▲４▼に示すような赤外線反射率とするには、樹脂中に赤外線吸収剤と赤外線反射剤の両者を混合することが重要である。
すなわち、下記に示す赤外線吸収剤のみでは、直径が１０〜数十μの繊維の集合体である布帛等においては問題はないのであるが、成型品等の樹脂中では赤外線の反射が小さくなりすぎるという問題がある。
【００１８】
これは、繊維集合体においては各単繊維の界面（表面）が微細な凹凸や内部反射面となるため、光線の反射面となり反射率が高くなるが、樹脂においては、通常、内部が均一な成型品を形成させるため反射面とならず、反射率が低くなるものである。このため、樹脂においては樹脂中に赤外線を反射する物質を含有させることが必要となる。つまり、赤外線反射剤を加えることで１０００ｎｍ以上の波長域の反射率を２０％以上とすることが可能となる。
なお、赤外線反射剤を添加することによって１０００〜１１４０ｎｍ付近の反射率が５０％を上回る場合も生じるので、このような場合は、赤外線吸収剤を添加することによって１０００〜１１４０ｎｍ付近の反射率を５０％以下に抑える。すなわち、赤外線吸収剤と赤外線反射剤の両者のバランスをとることによって、１０００〜１２００ｎｍの反射率を２０〜５０％とすることが可能となる。
【００１９】
そして、本発明の成形品は、赤外線吸収剤と赤外線反射剤を混合したポリマーを溶融成形して得られる樹脂からなるものとする。これによって、成型品の表面に赤外線吸収剤や赤外線反射剤を塗布したものとは異なり、両成分が成形品表面から脱落することがないので、カムフラージュ性能が耐久性を有するものとなる。
【００２０】
本発明に用いる赤外線吸収剤としては、特に限定されるものではなく、カーボンブラック、チタンブラック、炭化ジルコニウム等があるが、特定の波長における反射率をコントロールしやすいものとして、フタロシアニン化合物を含有したものが好ましく、例えば、アビシア社製の900ＮＰ、925NP、950ＮＰが挙げられる。そして、これらの化合物は単独で用いても、複数併用して用いてもよい。
【００２１】
赤外線反射剤としては、特に限定されるものではないが、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム等が挙げられる。中でも赤外線吸収剤と併用すると１１８０ｎｍ以上の反射率を選択的に上げるものとして酸化チタンが特に好ましい。
【００２２】
このような赤外線吸収剤は、チップの段階で混合し、樹脂の内部に均一に分散させることが好ましく、混合量は特に限定されるものではないが、0.001〜0.2 質量％とすることが好ましい。この混合量が 0.2質量％を超えると、赤外線反射率が低くなりすぎるため好ましくない。
【００２３】
赤外線反射剤は樹脂の重合時に添加しても、また、チップの段階で混合してもかまわないが、樹脂の内部に均一に分散させるようにすることが好ましい。混合量はたとえばナイロン６では0.4〜5質量％、さらには0.6〜3質量％とすることが好ましい。この混合量が多すぎると成型品としたときの強度が不足することがある。
【００２４】
本発明の樹脂としては、溶融成形可能なものであれば特に限定するものではないが、ポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール、ポリオレフィン等の重合体が好適であり、具体的には、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン等が挙げられる。中でも、樹脂や成型品表面の割れ等が生じにくいという点での耐久性、耐寒性に優れるものとしては、ナイロン６、ポリアセタールが好ましい。
【００２５】
また、これらの重合体の性質を本質的に変化させない範囲で、第３成分を共重合したり、混合したものでもよく、さらに、赤外線吸収剤、赤外線反射剤以外に制電性、耐光性、耐熱性等を付与する添加剤を少量含有していてもよい。
【００２６】
そして、本発明の成型品は上記の樹脂を溶融成型して得られるものであるが、その方法としては特に限定されるものではなく、一般的な射出成型法、押し出し成型法、溶融紡糸法等を採用すればよい。すなわち、本発明の成型品としては、布帛に付随するボタンやフック、バックル等の留め具類等のみならず、布帛の一部に用いられる糸（縫い糸、ミシン糸、モノフィラメント）や面ファスナー等の様々な成型品を挙げることができる。
【００２７】
次に、本発明の成型品の製法例について説明する。
溶融成型可能な樹脂としてナイロン６を用い、赤外線吸収剤としてフタロシアニン化合物、カーボンブラックを用い、赤外線反射剤として酸化チタンを用い、赤外線吸収剤を0.001 〜0.03質量％、赤外線反射剤を0.5〜2質量％混合した。さらに、ナイロン６チップに原着用染料を添加し、250 〜280 ℃で溶融した後、通常の射出成形装置を用いて射出成形する。このとき、原着用染料の種類や濃度をコントロールして、▲１▼〜▲３▼に示すような反射率を有するようにし、赤外線吸収剤と赤外線反射剤の種類や濃度をコントロールして、▲４▼に示すような反射率を有するようにする。
【００２８】
【実施例】
次に、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例における測定及び評価は次のとおりに行った。
（１）赤外線反射率
前記の方法で行った。
（２）耐久性
〔耐光堅牢度〕
ＪＩＳ Ｋ ７０１２に準じ、ＪＩＳ Ｂ ７７５３に定めた試験機を用い、得られた成型品を20時間処理した。処理後の成型品について（１）の方法で赤外線反射率を測定し、処理前の反射率と比較し、次の基準で評価した。
○ 処理前に満足していた波長域における反射率をすべて満足している。
× 処理前に満足していた波長域のうち、１つ以上の波長域における反射率を満足していない。
〔摩擦堅牢度〕
ＪＩＳ Ｋ ７２０４に準じ、磨耗輪で1000回転の摩耗を行い、ＪＩＳ Ｌ ０８４９による汚染用グレースケールの評価法で５段階に評価した。（５を最良とする）
【００２９】
実施例１〜３、比較例１〜５
相対粘度（96％硫酸を溶媒とし、濃度１ｇ／ｄｌ、温度25℃で測定した）2.50のナイロン６に、原着染料（双龍社製Acid Fast Black Z-JCD New）、赤外線吸収剤としてフタロシアニン化合物（アビシア社製の 925ＮＰ）及びカーボンブラック、赤外線反射剤として酸化チタン（チタン工業社製のＫＡ−90Ｆ）を表１に示す割合となるように、溶融混練してマスターチップを製造し、このチップを射出成形機を使用して、溶融温度 260℃とし、室温の金型内に射出し、幅50mm、長さ90mm、厚さ3mmの成形プレートを得た。
【００３０】
実施例１〜３、比較例１〜３で得られた成形プレート（成型品）の赤外線反射率の測定値、耐久性の評価結果及びマンセル表色系による色相（Ｈ）、明度（Ｖ）、彩度（Ｃ）の値を表１に示し、得られた成形プレートの赤外線反射率を分布させたグラフを図１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
表１及び図１より明らかなように、実施例１〜３で得られた成形プレートは、▲１▼〜▲４▼の波長域における赤外線反射率を全て満足しており、周囲をコンクリートで囲まれた市街地において、主たる活動を必要とする夜間に肉眼では周囲のものとの見分けがつきにくく、赤外線による偵察機器による偵察でも検出されにくく、カムフラージュ性能を有するものであった。また、このカムフラージュ性能は、耐光、摩擦の各種堅牢度に優れ、良好な耐久性を有していた。
一方、比較例１で得られた成形プレートは、赤外線吸収剤、赤外線反射剤、原着染料の全てを含有していなかったため、▲１▼、▲４▼の波長域における赤外線反射率を満足せず、肉眼においても、また赤外線偵察機においても、カムフラージュ性能を有していなかった。比較例２で得られた成形プレートは、赤外線吸収剤を含有していなかったため、▲２▼、▲３▼、▲４▼の波長域における赤外線反射率を満足せず、肉眼においても、また赤外線偵察機においても、カムフラージュ性能を有していなかった。比較例３で得られた成形プレートは、赤外線吸収剤を含有していなかったため、▲３▼、▲４▼の波長域における赤外線反射率を満足せず、肉眼においても、また赤外線偵察機においても、カムフラージュ性能を有していなかった。
【００３３】
実施例４〜６、比較例４〜６
ポリアセタール(三菱エンジニアリングプラスチックス社製のユピタールＦ２０−５４)に、原着染料（双龍社製Fine Black FM-100）、赤外線吸収剤としてフタロシアニン化合物（アビシア社製の925ＮＰ）、赤外線反射剤として酸化チタン（チタン工業社製のＫＡ−90Ｆ）を表２に示す割合となるように、溶融混練してマスターチップを製造し、このチップを射出成形機を使用して、溶融温度 210℃とし、室温の金型内に射出し、幅50mm、長さ90mm、厚さ3mmの成形プレートを得た。
【００３４】
実施例４〜６で得られた成形プレート（成型品）の赤外線反射率の測定値、耐久性の評価結果及びマンセル表色系による色相（Ｈ）、明度（Ｖ）、彩度（Ｃ）の値を表２に示し、得られた成形プレートの赤外線反射率を分布させたグラフを図２に示す。
【００３５】
【表２】
【００３６】
表２及び図２より明らかなように、実施例４〜６で得られた成形プレートは、▲１▼〜▲４▼の波長域における赤外線反射率を全て満足しており、周囲をコンクリートで囲まれた市街地において、主たる活動を必要とする夜間に肉眼では周囲のものとの見分けがつきにくく、赤外線による偵察機器による偵察でも検出されにくく、カムフラージュ性能を有するものであった。また、このカムフラージュ性能は、耐光、摩擦の各種堅牢度に優れ、良好な耐久性を有していた。
一方、比較例４で得られた成形プレートは、赤外線吸収剤、赤外線反射剤、原着染料の全てを含有していなかったため、▲１▼〜▲４▼の波長域における赤外線反射率を満足せず、肉眼においても、また赤外線偵察機においても、カムフラージュ性能を有していなかった。比較例５で得られた成形プレートは、赤外線吸収剤、原着染料を含有していなかったため、▲１▼〜▲４▼の波長域における赤外線反射率を満足せず、肉眼においても、また赤外線偵察機においても、カムフラージュ性能を有していなかった。比較例６で得られた成形プレートは、赤外線吸収剤を含有していなかったため、▲２▼、▲３▼、▲４▼の波長域における赤外線反射率を満足せず、肉眼においても、また赤外線偵察機においても、カムフラージュ性能を有していなかった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の赤外線反射能を有する樹脂及び成形品は、周囲をコンクリートで囲まれた市街地において、特に夜間での使用において、肉眼で周囲の環境や物体との見分けがつきにくく、赤外線による偵察機器を用いた偵察にも検出されにくいカムフラージュ性能を有し、また、カムフラージュ性能の耐久性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１〜３及び比較例１〜３で得られた成形品の赤外線反射率を示すグラフである。
【図２】実施例４〜６及び比較例４〜６で得られた成形品の赤外線反射率を示すグラフである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線による偵察及び目視に対しても、偽装性能（カムフラージュ性能）を有する樹脂及び成形品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
戦場で着用される衣服や様々な機器を被うカバー用の布帛類には、周囲の環境や物体との見分けがつきにくい迷彩色のものが用いられている。このような布帛は、肉眼においては周囲の環境や物体との見分けがつきにくいものである。しかしながら、近年では赤外線を用いた偵察が行われており、単に迷彩色に着色しただけの布帛であると、赤外線写真で撮影したり、赤外フィルター等を用いて観察すると、簡単に周囲の物体との見分けがつくという問題があった。
【０００３】
そこで、本発明者等は、赤外線を用いた偵察方法においてもカムフラージュ性能を有する布帛として、特定の赤外波長域において特定の赤外線反射率を有する布帛を提案した（特許文献１参照）。近年ではさらに、布帛に付随するボタンやフック、バックル等の留め具類等の種々の成形品においても、赤外線による偵察機器に対してカムフラージュ性能を有するものが求められている。
【０００４】
反射率は、そのものの表面の滑らかさや凹凸の状態によって変化する値であり、特許文献１においては、布帛において繊維表面が形成する微細な凹凸や積層した繊維の各単糸表面が反射面となることにより特定の赤外線波長域を満足させることができた。しかしながら、その繊維を形成する樹脂そのものやその樹脂を用いて成型品を得たとしても、これらの樹脂や成型品においては、通常は表面が滑らかであるため、また、樹脂中に反射面が無いため、特許請求の範囲▲１▼〜▲４▼に示すような特定の赤外線波長域における反射率を満足させることは困難であった。
【０００５】
また、この布帛は、特定波長域における赤外線反射率を規定することによって、森林地帯や山岳地帯で使用する際に、肉眼での目視及び偵察機器によるカムフラージュ効果を奏するものであった。しかしながら、使用環境が異なる、周囲をコンクリートで囲まれた市街地においては、カムフラージュ性能は期待できないものであった。
すなわち、周囲をコンクリートで囲まれた市街地と森林地帯や山岳地帯とでは赤外線反射率が異なるため、この布帛を周囲をコンクリートで囲まれた市街地の環境で使用すると、肉眼での目視及び偵察機器により容易に検出されるという問題があった。
【０００６】
さらに、特許文献２には、赤外線反射組成物として、樹脂組成物中の着色成分としてのカーボンブラックが０．１重量％以下で、赤外線吸収の少ない赤外線反射特性を有する顔料及び／又は染料を含有する組成物が提案されている。
【０００７】
しかしながら、この組成物は赤外線反射機能に優れながら明度の高い色から明度の低い色まで、発色可能範囲が広く意匠性の自由度に優れた赤外線反射組成物とすることを目的とするものであり、特定の赤外波長域において特定の赤外線反射率を有する組成物ではなく、カムフラージュ性能を有していないものであった。
【０００８】
【特許文献１】
特許第３０８８２６４号
【特許文献２】
特開平11-302549号
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような問題点を解決し、周囲をコンクリートで囲まれた市街地において、主たる活動を必要とする夜間に肉眼において周囲の環境や物体との見分けがつきにくく、赤外線による偵察機器においてもカムフラージュ性能を有する赤外線吸収樹脂及び成形品を提供することを技術的な課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、赤外線吸収剤と赤外線反射剤とを添加した樹脂であって、下記▲１▼〜▲４▼に示すような波長域における反射率を有することを特徴とする赤外線反射能を有する樹脂を要旨とするものである。
▲１▼波長域600 〜680 ｎｍ 1〜10％
▲２▼波長域681 〜720 ｎｍ 1〜20％
▲３▼波長域721 〜760 ｎｍ 5〜35％
▲４▼波長域1000〜1200ｎｍ 20〜50％
【００１１】
なお、本発明における樹脂の反射率は以下のようにして測定するものである。
樹脂を幅50mm、長さ90mm、厚さ3mmのプレートとし、島津製作所製自記分光光度計ＵＶ−3100を用いて赤外線反射率を測定する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の樹脂は、▲１▼〜▲４▼に示すような波長域における反射率を有するものである。▲１▼〜▲３▼に示すような反射率を有することによって、主に、周囲をコンクリートで囲まれた市街地において、主たる活動を必要とする夜間に肉眼において周囲の環境や物体との見分けが付きにくく、▲４▼に示すような反射率とすることによって、赤外線を用いた偵察機器においても検出されにくいという、カムフラージュ性能を有するものとなる。
【００１３】
まず、肉眼において周囲の環境や物体との見分けがつきにくいものとするためには、▲１▼〜▲３▼に示すような反射率を有するものとすることが必要である。上に示すような、▲１▼〜▲３▼の反射率のものとするには、樹脂中に赤外線反射剤を含有させ、着色することによって可能となり、使用する周囲の環境や物体と類似した色に着色して、反射率をコントロールする。周囲をコンクリートで囲まれた市街地において、主たる活動を必要とする夜間に使用する場合は黒色に着色することが好ましい。
【００１４】
このような、肉眼において周囲の環境や物体と見分けがつきにくいものとするためには、マンセル表色系であらわした、明度（Ｖ）、彩度（Ｃ）が以下の値を満足するようにすることが好ましい。なお、色相（Ｈ）は黒色とすることが好ましいため、特に規定するものではない。
Ｖ＝２．５以下
Ｃ＝１．０以下
明度Ｖが２．５を超えたり、彩度Ｃが１．０を超えると、色が明るすぎたり、鮮やかすぎることとなり、夜間の使用において目視にて容易に検知されてしまう。
【００１５】
このような色に着色する方法は特に限定されるものではなく、溶融成形時に顔料や染料を添加したり、樹脂や成形品を染料で染色する方法等がある。
中でも、着色の耐久性を考慮すると、染料を添加することが好ましい。これらの染料としては、金属錯塩染料、ペリノン系染料、アンスラキノン系染料等が挙げられる。
【００１６】
次に、赤外線を用いた偵察機器においても検出されにくいという、カムフラージュ性能を有するものとするためには、▲４▼に示すような赤外線反射率を有するものとすることが必要である。このような反射率とすることによって、周囲の環境や物体の赤外線反射率に近い反射率を有するものとなる。さらに、樹脂や成形品を使用する周囲の環境によって、▲４▼に示す赤外線反射率の範囲の中でも、さらに適当な反射率の範囲を選択することが好ましい。
【００１７】
そして、▲４▼に示すような赤外線反射率とするには、樹脂中に赤外線吸収剤と赤外線反射剤の両者を混合することが重要である。
すなわち、下記に示す赤外線吸収剤のみでは、直径が１０〜数十μの繊維の集合体である布帛等においては問題はないのであるが、成型品等の樹脂中では赤外線の反射が小さくなりすぎるという問題がある。
【００１８】
これは、繊維集合体においては各単繊維の界面（表面）が微細な凹凸や内部反射面となるため、光線の反射面となり反射率が高くなるが、樹脂においては、通常、内部が均一な成型品を形成させるため反射面とならず、反射率が低くなるものである。このため、樹脂においては樹脂中に赤外線を反射する物質を含有させることが必要となる。つまり、赤外線反射剤を加えることで１０００ｎｍ以上の波長域の反射率を２０％以上とすることが可能となる。
なお、赤外線反射剤を添加することによって１０００〜１１４０ｎｍ付近の反射率が５０％を上回る場合も生じるので、このような場合は、赤外線吸収剤を添加することによって１０００〜１１４０ｎｍ付近の反射率を５０％以下に抑える。すなわち、赤外線吸収剤と赤外線反射剤の両者のバランスをとることによって、１０００〜１２００ｎｍの反射率を２０〜５０％とすることが可能となる。
【００１９】
そして、本発明の成形品は、赤外線吸収剤と赤外線反射剤を混合したポリマーを溶融成形して得られる樹脂からなるものとする。これによって、成型品の表面に赤外線吸収剤や赤外線反射剤を塗布したものとは異なり、両成分が成形品表面から脱落することがないので、カムフラージュ性能が耐久性を有するものとなる。
【００２０】
本発明に用いる赤外線吸収剤としては、特に限定されるものではなく、カーボンブラック、チタンブラック、炭化ジルコニウム等があるが、特定の波長における反射率をコントロールしやすいものとして、フタロシアニン化合物を含有したものが好ましく、例えば、アビシア社製の900ＮＰ、925NP、950ＮＰが挙げられる。そして、これらの化合物は単独で用いても、複数併用して用いてもよい。
【００２１】
赤外線反射剤としては、特に限定されるものではないが、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム等が挙げられる。中でも赤外線吸収剤と併用すると１１８０ｎｍ以上の反射率を選択的に上げるものとして酸化チタンが特に好ましい。
【００２２】
このような赤外線吸収剤は、チップの段階で混合し、樹脂の内部に均一に分散させることが好ましく、混合量は特に限定されるものではないが、0.001〜0.2 質量％とすることが好ましい。この混合量が 0.2質量％を超えると、赤外線反射率が低くなりすぎるため好ましくない。
【００２３】
赤外線反射剤は樹脂の重合時に添加しても、また、チップの段階で混合してもかまわないが、樹脂の内部に均一に分散させるようにすることが好ましい。混合量はたとえばナイロン６では0.4〜5質量％、さらには0.6〜3質量％とすることが好ましい。この混合量が多すぎると成型品としたときの強度が不足することがある。
【００２４】
本発明の樹脂としては、溶融成形可能なものであれば特に限定するものではないが、ポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール、ポリオレフィン等の重合体が好適であり、具体的には、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン等が挙げられる。中でも、樹脂や成型品表面の割れ等が生じにくいという点での耐久性、耐寒性に優れるものとしては、ナイロン６、ポリアセタールが好ましい。
【００２５】
また、これらの重合体の性質を本質的に変化させない範囲で、第３成分を共重合したり、混合したものでもよく、さらに、赤外線吸収剤、赤外線反射剤以外に制電性、耐光性、耐熱性等を付与する添加剤を少量含有していてもよい。
【００２６】
そして、本発明の成型品は上記の樹脂を溶融成型して得られるものであるが、その方法としては特に限定されるものではなく、一般的な射出成型法、押し出し成型法、溶融紡糸法等を採用すればよい。すなわち、本発明の成型品としては、布帛に付随するボタンやフック、バックル等の留め具類等のみならず、布帛の一部に用いられる糸（縫い糸、ミシン糸、モノフィラメント）や面ファスナー等の様々な成型品を挙げることができる。
【００２７】
次に、本発明の成型品の製法例について説明する。
溶融成型可能な樹脂としてナイロン６を用い、赤外線吸収剤としてフタロシアニン化合物、カーボンブラックを用い、赤外線反射剤として酸化チタンを用い、赤外線吸収剤を0.001 〜0.03質量％、赤外線反射剤を0.5〜2質量％混合した。さらに、ナイロン６チップに原着用染料を添加し、250 〜280 ℃で溶融した後、通常の射出成形装置を用いて射出成形する。このとき、原着用染料の種類や濃度をコントロールして、▲１▼〜▲３▼に示すような反射率を有するようにし、赤外線吸収剤と赤外線反射剤の種類や濃度をコントロールして、▲４▼に示すような反射率を有するようにする。
【００２８】
【実施例】
次に、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例における測定及び評価は次のとおりに行った。
（１）赤外線反射率
前記の方法で行った。
（２）耐久性
〔耐光堅牢度〕
ＪＩＳ Ｋ ７０１２に準じ、ＪＩＳ Ｂ ７７５３に定めた試験機を用い、得られた成型品を20時間処理した。処理後の成型品について（１）の方法で赤外線反射率を測定し、処理前の反射率と比較し、次の基準で評価した。
○ 処理前に満足していた波長域における反射率をすべて満足している。
× 処理前に満足していた波長域のうち、１つ以上の波長域における反射率を満足していない。
〔摩擦堅牢度〕
ＪＩＳ Ｋ ７２０４に準じ、磨耗輪で1000回転の摩耗を行い、ＪＩＳ Ｌ ０８４９による汚染用グレースケールの評価法で５段階に評価した。（５を最良とする）
【００２９】
実施例１〜３、比較例１〜５
相対粘度（96％硫酸を溶媒とし、濃度１ｇ／ｄｌ、温度25℃で測定した）2.50のナイロン６に、原着染料（双龍社製Acid Fast Black Z-JCD New）、赤外線吸収剤としてフタロシアニン化合物（アビシア社製の 925ＮＰ）及びカーボンブラック、赤外線反射剤として酸化チタン（チタン工業社製のＫＡ−90Ｆ）を表１に示す割合となるように、溶融混練してマスターチップを製造し、このチップを射出成形機を使用して、溶融温度 260℃とし、室温の金型内に射出し、幅50mm、長さ90mm、厚さ3mmの成形プレートを得た。
【００３０】
実施例１〜３、比較例１〜３で得られた成形プレート（成型品）の赤外線反射率の測定値、耐久性の評価結果及びマンセル表色系による色相（Ｈ）、明度（Ｖ）、彩度（Ｃ）の値を表１に示し、得られた成形プレートの赤外線反射率を分布させたグラフを図１に示す。
【００３１】
【表１】
表１及び図１より明らかなように、実施例１〜３で得られた成形プレートは、▲１▼〜▲４▼の波長域における赤外線反射率を全て満足しており、周囲をコンクリートで囲まれた市街地において、主たる活動を必要とする夜間に肉眼では周囲のものとの見分けがつきにくく、赤外線による偵察機器による偵察でも検出されにくく、カムフラージュ性能を有するものであった。また、このカムフラージュ性能は、耐光、摩擦の各種堅牢度に優れ、良好な耐久性を有していた。
一方、比較例１で得られた成形プレートは、赤外線吸収剤、赤外線反射剤、原着染料の全てを含有していなかったため、▲１▼、▲４▼の波長域における赤外線反射率を満足せず、肉眼においても、また赤外線偵察機においても、カムフラージュ性能を有していなかった。比較例２で得られた成形プレートは、赤外線吸収剤を含有していなかったため、▲２▼、▲３▼、▲４▼の波長域における赤外線反射率を満足せず、肉眼においても、また赤外線偵察機においても、カムフラージュ性能を有していなかった。比較例３で得られた成形プレートは、赤外線吸収剤を含有していなかったため、▲３▼、▲４▼の波長域における赤外線反射率を満足せず、肉眼においても、また赤外線偵察機においても、カムフラージュ性能を有していなかった。
【００３３】
実施例４〜６、比較例４〜６
ポリアセタール(三菱エンジニアリングプラスチックス社製のユピタールＦ２０−５４)に、原着染料（双龍社製Fine Black FM-100）、赤外線吸収剤としてフタロシアニン化合物（アビシア社製の925ＮＰ）、赤外線反射剤として酸化チタン（チタン工業社製のＫＡ−90Ｆ）を表２に示す割合となるように、溶融混練してマスターチップを製造し、このチップを射出成形機を使用して、溶融温度 210℃とし、室温の金型内に射出し、幅50mm、長さ90mm、厚さ3mmの成形プレートを得た。
【００３４】
実施例４〜６で得られた成形プレート（成型品）の赤外線反射率の測定値、耐久性の評価結果及びマンセル表色系による色相（Ｈ）、明度（Ｖ）、彩度（Ｃ）の値を表２に示し、得られた成形プレートの赤外線反射率を分布させたグラフを図２に示す。
【００３５】
【表２】
表２及び図２より明らかなように、実施例４〜６で得られた成形プレートは、▲１▼〜▲４▼の波長域における赤外線反射率を全て満足しており、周囲をコンクリートで囲まれた市街地において、主たる活動を必要とする夜間に肉眼では周囲のものとの見分けがつきにくく、赤外線による偵察機器による偵察でも検出されにくく、カムフラージュ性能を有するものであった。また、このカムフラージュ性能は、耐光、摩擦の各種堅牢度に優れ、良好な耐久性を有していた。
一方、比較例４で得られた成形プレートは、赤外線吸収剤、赤外線反射剤、原着染料の全てを含有していなかったため、▲１▼〜▲４▼の波長域における赤外線反射率を満足せず、肉眼においても、また赤外線偵察機においても、カムフラージュ性能を有していなかった。比較例５で得られた成形プレートは、赤外線吸収剤、原着染料を含有していなかったため、▲１▼〜▲４▼の波長域における赤外線反射率を満足せず、肉眼においても、また赤外線偵察機においても、カムフラージュ性能を有していなかった。比較例６で得られた成形プレートは、赤外線吸収剤を含有していなかったため、▲２▼、▲３▼、▲４▼の波長域における赤外線反射率を満足せず、肉眼においても、また赤外線偵察機においても、カムフラージュ性能を有していなかった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の赤外線反射能を有する樹脂及び成形品は、周囲をコンクリートで囲まれた市街地において、特に夜間での使用において、肉眼で周囲の環境や物体との見分けがつきにくく、赤外線による偵察機器を用いた偵察にも検出されにくいカムフラージュ性能を有し、また、カムフラージュ性能の耐久性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１〜３及び比較例１〜３で得られた成形品の赤外線反射率を示すグラフである。
【図２】実施例４〜６及び比較例４〜６で得られた成形品の赤外線反射率を示すグラフである。
Claims (2)
- 赤外線吸収剤と赤外線反射剤とを添加した樹脂であって、下記▲１▼〜▲４▼に示すような波長域における反射率を有することを特徴とする赤外線反射能を有する樹脂。
▲１▼波長域600 〜680 ｎｍ 1〜10％
▲２▼波長域681 〜720 ｎｍ 1〜20％
▲３▼波長域721 〜760 ｎｍ 5〜35％
▲４▼波長域1000〜1200ｎｍ 20〜50％ - 請求項１記載の樹脂を溶融成形することによって得られる成形品。
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