JP5770981B2

JP5770981B2 - 遮熱性織編物および衣料

Info

Publication number: JP5770981B2
Application number: JP2010149887A
Authority: JP
Inventors: 憲二岩下
Original assignee: Teijin Frontier Co Ltd
Current assignee: Teijin Frontier Co Ltd
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2030-06-30
Also published as: JP2012012726A

Description

本発明は、優れた遮熱性だけでなく優れた軽量性をも有する遮熱性織編物および衣料に関する。

従来、夏場の炎天下などにおいて、太陽光を遮蔽するために、日傘、カーテン、日よけシートなどの繊維製品が使用されている。そして、かかる繊維製品用の織編物としては、酸化チタンなどの艶消し剤を含有する繊維を用いたものや、織編物表面に金属膜を形成したものなどが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
しかしながら、艶消し剤を含有する繊維を用いたものでは、遮熱性の点でまだ十分とはいえなかった。一方、織編物表面に金属膜を形成したものでは、織編物の重量が大きくなってしまい、衣料用途には使えないという問題があった。

特開平５−１１７９３５号公報特開２００７−１０７９号公報

本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、優れた遮熱性だけでなく優れた軽量性をも有する遮熱性織編物および衣料を提供することにある。

本発明者は上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、艶消し剤を含有し、かつ単繊維繊度が小さいポリエステルマルチフィラメントを用いて織編物を得ると、驚くべきことに遮熱性が向上すること、また、かかる織編物は金属膜を形成する必要がないので軽量性にも優れることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。

かくして、本発明によれば「艶消し剤を１．０重量％以上含みかつ単繊維繊度が１．５ｄｔｅｘ以下、かつ総繊度が２５〜５５ｄｔｅｘの範囲内であるポリエステルマルチフィラメントを含み、織編物にカレンダー加工および撥水加工が施されており、かつ織編物が、下記式に定義するカバーファクターＣＦが１２００〜１６９２の織物であり、かつ波長７００〜１４００ｎｍの平均赤外線反射率が４８％以上であることを特徴とする遮熱性織編物。」が提供される。
ＣＦ＝（ＤＷｐ／１．１）^１／２×ＭＷｐ＋（ＤＷｆ／１．１）^１／２×ＭＷｆ
［ＤＷｐは経糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｐは経糸織密度（本／２．５４ｃｍ）、ＤＷｆは緯糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｆは緯糸織密度（本／２．５４ｃｍ）である。］

その際、前記ポリエステルマルチフィラメントにおいて、単繊維の断面形状が、２箇所以上のくびれ部を有する断面扁平度２〜６の扁平断面であることが好ましい。

本発明の遮熱性織編物において、織編物の目付けが１２０ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。また、本発明によれば、前記の遮熱性織編物を用いてなる衣料が提供される。

本発明によれば、優れた遮熱性だけでなく優れた軽量性をも有する遮熱性織編物および衣料が得られる。

本発明のポリエステル繊維において、単繊維の断面形状として採用することのできる、くびれ部を有する扁平断面形状を模式的に例示したものである。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本発明で用いるポリエステルマルチフィラメントにおいて、単繊維繊度が１．５ｄｔｅｘ以下（好ましくは０．０００００１〜１．５ｄｔｅｘ）であることが肝要である。該単繊維繊度が１．５ｄｔｅｘよりも大きい場合、繊維間空隙が大きくなり遮熱性が低下するおそれがあり、また、軽量性も損なわれるおそれがあるため好ましくない。その際、前記ポリエステルマルチフィラメントはナノファイバーと称される単繊維径１０００ｎｍ以下の超極細繊維であってもよい。

前記ポリエステルマルチフィラメントにおいて、優れた遮熱効果を得る上でフィラメント数は多いほどよく３０本以上（より好ましくは３０〜１００００本）であることが好ましい。

また、前記ポリエステルマルチフィラメントにおいて、総繊度（単繊維繊度とフィラメント数との積）としては、２５〜５５ｄｔｅｘの範囲内であることが好ましい。該総繊度が２５ｄｔｅｘよりも小さいと遮熱性が損なわれるおそれがある。逆に、該総繊度が５５ｄｔｅｘよりも大きいと軽量性が損なわれるおそれがある。

前記ポリエステルマルチフィラメントにおいて、繊維形態は特に限定されず、長繊維（マルチフィラメント糸）でもよいし、短繊維でもよい。なかでも、織編物の組織間空隙を小さくして優れた遮熱効果が得る上で、紡績糸のように繊維が凝集しているよりも長繊維（マルチフィラメント糸）のように嵩高であるほうが好ましい。単繊維の断面形状も特に限定されず、丸、三角、扁平、中空など公知の断面形状でよい。なかでも、図１に模式的に示すような、２箇所以上のくびれ部を有する断面扁平度２〜６の扁平断面を採用すると、織編物とした場合の組織間空隙を小さくすることができ、遮熱性が向上し好ましい。なお、断面扁平度とは、図１に示す、長辺の長さ（Ｂ）と短辺の長さ（Ｃ１）との比（Ｂ／Ｃ１）である。また、くびれ部とは図１に模式的に示すように、短辺の長さが短くなっている部分のことである。かかるくびれ部において、凹部の深さとしては、短辺の長さの最大値と最小値の比（Ｃ１／Ｃ２）で、１．０５以上（好ましくは１．１〜２．０）となる深さであることが好ましい。なお、図１は、くびれ部が３個所の場合を例示するものである。また、通常の空気加工、仮撚捲縮加工が施されていてもさしつかえない。

前記ポリエステルマルチフィラメントを形成するポリエステル系ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ステレオコンプレックスポリ乳酸、第３成分を共重合させたポリエステルなどが好ましく例示される。かかるポリエステルとしては、マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルや、特開２００９−０９１６９４号公報に記載された、バイオマスすなわち生物由来の物質を原材料として得られたモノマー成分を使用してなるポリエチレンテレフタレートであってもよい。さらには、特開２００４−２７００９７号公報や特開２００４−２１１２６８号公報に記載されているような、特定のリン化合物およびチタン化合物を含む触媒を用いて得られたポリエステルでもよい。該ポリエステルポリマー中には、艶消し剤（二酸化チタン）がポリエステルポリマー重量対比１．０重量％以上（より好ましくは１．０〜５．０重量％）含まれることが肝要である。艶消し剤の含有量が１．０重量％よりも小さいと、十分な遮熱性が得られないおそれがあり、好ましくない。また、本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、微細孔形成剤、カチオン染料可染剤、着色防止剤、熱安定剤、蛍光増白剤、着色剤、吸湿剤、無機微粒子が１種または２種以上含まれていてもよい。

本発明の遮熱性織編物は前記のポリエステルマルチフィラメントを含む織編物である。その際、ポリエステルマルチフィラメントの含有量は、優れた遮熱性を得る上で、織編物の総重量対比２０重量％以上であることが好ましい。

本発明の遮熱性織編物において、織編物の織編物組織は特に限定されず、例えば、織組織としては、平織、斜文織、朱子織等の三原組織、変化組織、変化斜文織等の変化組織、経二重織、緯二重織等の片二重組織、たてビロードなどが例示される。層数も単層でもよいし、２層以上の多層でもよい。編物の場合は、よこ編物であってもよいしたて編物であってもよい。よこ編組織としては、平編、ゴム編、両面編、パール編、タック編、浮き編、片畔編、レース編、添え毛編等が好ましく例示され、たて編組織としては、シングルデンビー編、シングルアトラス編、ダブルコード編、ハーフトリコット編、裏毛編、ジャガード編等が例示される。層数も単層でもよいし、２層以上の多層でもよい。また、製編織方法も通常の織編機（例えば、通常のウオータージェットルーム、エアージェットルーム、丸編機など）を用いた通常の方法でよい。
また、目付としては、優れた遮熱性と軽量性とを両立させる上で１２０ｇ／ｍ^２以下（より好ましくは３０〜８０ｇ／ｍ^２）であることが好ましい。
また、織編物が、下記式に定義するカバーファクターＣＦが１２００以上（より好ましくは１４００〜５０００）の織物であると、特に優れた遮熱効果が得られ好ましい。
ＣＦ＝（ＤＷｐ／１．１）^１／２×ＭＷｐ＋（ＤＷｆ／１．１）^１／２×ＭＷｆ
［ＤＷｐは経糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｐは経糸織密度（本／２．５４ｃｍ）、ＤＷｆ
は緯糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｆは緯糸織密度（本／２．５４ｃｍ）である。］

本発明の織編物は、例えば以下の製造方法により製造することができる。すなわち、固有粘度が０．５５〜０．８０の前記ポリエステルに、艶消し剤をポリエステル重量に対して１．０重量％以上ブレンドしたチップを、常法により紡糸し、２０００〜４３００ｍ／分の速度で未延伸糸（中間配向糸）として一旦巻き取り、延伸するか、または、巻き取る前に延伸してポリエステルマルチフィラメントを得る。また、中間配向糸を、１８０〜２００℃に加熱されたヒーターを用いて、弛緩状態（オーバーフィード１．５〜１０％）で熱処理することにより、加熱下で自己伸長性を有する未延伸糸（中間配向糸）としてもよい。さらには、仮撚捲縮加工や空気加工や撚糸などを施してもよい。

次いで、該ポリエステルマルチフィラメントを用いて、通常の織機または編機により織編物を製編織することにより、本発明の遮熱性織編物を製造することができる。

ここで、織編物にカレンダー加工および／または撥水加工を施すと、組織間空隙が小さくなるため、遮熱性がさらに向上し好ましい。撥水加工としては、例えば、特許第３１３３２２７号公報や特公平４−５７８６号公報に記載された方法が好適である。すなわち、撥水剤として市販のふっ素系撥水剤（例えば、旭硝子（株）製、アサヒガードＬＳ−３１７）を使用し、必要に応じてメラミン樹脂、触媒を混合して撥水剤の濃度が３〜１５重量％程度の加工剤とし、ピックアップ率５０〜９０％程度で、該加工剤を用いて織編物の表面を処理する方法である。加工剤で織編物の表面を処理する方法としては、パッド法、スプレー法などが例示され、なかでも、加工剤を織編物内部まで浸透させる上でパッド法が最も好ましい。なお、前記ピックアップ率とは、加工剤の織編物（加工剤付与前）重量に対する重量割合（％）である。また、カレンダー加工の条件としては、温度１３０℃以上（より好ましくは１４０〜１９５℃）、線圧２００〜２００００Ｎ／ｃｍの範囲内であることが好ましい。

本発明の遮熱性織編物において、さらには、常法の起毛加工、紫外線遮蔽あるいは制電剤、抗菌剤、消臭剤、防虫剤、蓄光剤、再帰反射剤、マイナスイオン発生剤等の機能を付与する各種加工、バッフィング加工またはブラシ処理加工を付加適用してもよい。
かくして得られた織編物は、優れた遮熱性を有する。その理由は、ポリエステルマルチフィラメントに含まれる艶消し剤により近赤外線が反射されると同時に、ポリエステルマルチフィラメントの単繊維繊度が小さいため、織編物の組織間空隙が小さくなり近赤外線が透過しにくいためであろうと推定している。また、かかる織編物は、ポリエステルマルチフィラメントの単繊維繊度が小さいため軽量性にも優れ、遮熱性と軽量性という通常相反する性質を兼備する。

ここで、織編物の平均赤外線反射率としては、島津製作所製「ＵＶ３１００ＳＭＰＣ−３１００」で、波長７００〜１４００ｎｍの平均赤外線反射率が４８％以上であることが好ましい。また、遮熱性としては、下記の方法で測定して５３℃以下であることが好ましい。すなわち、黒画用紙の５ｍｍ上に試料を保持し、試料側からランプ光を照射して裏面の画用紙中央の温度を熱電対で測定する。
使用ランプ：岩崎電気（株）製アイランプ＜スポット＞ＰＲＳ１００Ｖ５００Ｗ
照射距離：５０ｃｍ
照射時間：１５分間
試験室温度：１８〜２２℃

次に、本発明の衣料は、前記の織編物を用いてなる衣料である。かかる衣料は前記の織編物を用いているので、優れた遮熱性および優れた軽量性を有する。なお、かかる衣料には、スポーツウエア、アウトドアウェア、紳士衣服、婦人衣服、作業衣、一般衣料などが含まれる。なお、前記の織編物をカーテン、テント、タープ、傘地、帽子、日よけシート、および日よけネットなどの繊維製品として用いてもよい。

次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
（１）織編物の目付
ＪＩＳＬ１０９６６．４．２に従って測定した。
（２）近赤外線の反射率
島津製作所製「ＵＶ３１００ＳＭＰＣ−３１００」で、波長７００〜１４００ｎｍの範囲の近赤外線に対する平均反射率を測定した。反射率が４８％以上であれば良好とする。

（３）織物のカバーファクターＣＦ
下記式により織物のカバーファクターＣＦを求めた。
ＣＦ＝（ＤＷｐ／１．１）^１／２×ＭＷｐ＋（ＤＷｆ／１．１）^１／２×ＭＷｆ
［ＤＷｐは経糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｐは経糸織密度（本／２．５４ｃｍ）、ＤＷｆ
は緯糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｆは緯糸織密度（本／２．５４ｃｍ）である。］
（４）遮熱性
黒画用紙の５ｍｍ上に試料を保持し、試料側からランプ光を照射して裏面の画用紙中央の温度を熱電対で測定した。５３℃以下であると良好とする。
使用ランプ：岩崎電気（株）製アイランプ＜スポット＞ＰＲＳ１００Ｖ５００Ｗ
照射距離：５０ｃｍ
照射時間：１５分間
試験室温度：１８〜２２℃

［実施例１］
艶消し剤としての二酸化チタンを２．５重量％含むポリエチレンテレフタレートを４つ山扁平断面（くびれ部３個所）に穿孔された口金より、紡糸温度３００℃で紡出し、４０００ｍ／ｍｉｎで引き取り、一旦巻き取ることなく引き続き１．３倍に延伸し、フィラメントの横断面形状が図１に示すような、くびれ部（短辺の長さＣの最大／最小＝１．２）を３個所有する扁平断面（断面扁平度３．２）のポリエステルマルチフィラメント４４ｄｔｅｘ／３６ｆｉｌを得て経糸用とした。

一方、艶消し剤としての二酸化チタンを０．３重量％含むポリエチレンテレフタレートを丸断面に穿孔された口金より、紡糸温度３００℃で紡出し、４０００ｍ／ｍｉｎで引き取り、一旦巻き取ることなく引き続き１．３倍に延伸し、フィラメントの横断面形状が丸断面のポリエステルマルチフィラメント５６ｄｔｅｘ／２０ｆｉｌを得て緯糸用とした。

次いで、前記経糸および緯糸を用いて、通常のウオータージェットルーム織機を使用して平組織の織物を織成した。該織物において、経糸密度１２２本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１０６本／２．５４ｃｍであった。

そして、該織物に通常の染色仕上げ加工を行い、撥水加工したあとでファイナルセットを施し、カレンダー加工を行った。その際、撥水加工は下記の加工剤を使用し、ピックアップ率７０％で搾液し、１３０℃で３分間乾燥後１７０℃で４５秒間熱処理を行った。また、カレンダー加工は、ロール温度１６０℃の条件でカレンダー加工を行った。

＜加工剤組成＞
・ふっ素系撥水剤１０．０ｗｔ％
（旭硝子（株）製、アサヒガードＬＳ−３１７）
・メラミン樹脂０．３ｗｔ％
（住友化学（株）製、スミテックスレジンＭ−３）
・触媒０．３ｗｔ％
（住友化学（株）製、スミテックスアクセレレータＡＣＸ）
・水８９．４ｗｔ％
得られた織物において、経糸密度１４０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１１４本／２．５４ｃｍでカバーファクターＣＦが１６９２、目付５５ｇ／ｍ^２、艶消し剤としての二酸化チタンを２．５重量％含むポリエステルマルチフィラメントの混率５０％であり、平均赤外線反射率が５２％、遮熱性が５０．２℃と軽量性および遮熱性に優れたものであった。
次いで、該織編物を用いて衣料（Ｔシャツ）を得て着用したところ、遮熱性および軽量性に優れていた。

［比較例１］
実施例１において、艶消し剤としての二酸化チタンを２．５重量％含むポリエステルマルチフィラメントにかえて、艶消し剤としての二酸化チタンを０．３重量％含む、丸断面のポリエステルマルチフィラメントを使用したこと以外は実施例１と同様に実施した。
得られた織物において、平均赤外線反射率が４４％、遮熱性が５６．３℃と遮熱性に劣るものであった。

本発明によれば、優れた遮熱性だけでなく優れた軽量性をも有する遮熱性織編物および衣料が提供され、その工業的価値は極めて大である。

Claims

艶消し剤を１．０重量％以上含みかつ単繊維繊度が１．５ｄｔｅｘ以下、かつ総繊度が２５〜５５ｄｔｅｘの範囲内であるポリエステルマルチフィラメントを含み、織編物にカレンダー加工および撥水加工が施されており、かつ織編物が、下記式に定義するカバーファクターＣＦが１２００〜１６９２の織物であり、かつ波長７００〜１４００ｎｍの平均赤外線反射率が４８％以上であることを特徴とする遮熱性織編物。
ＣＦ＝（ＤＷｐ／１．１）^１／２×ＭＷｐ＋（ＤＷｆ／１．１）^１／２×ＭＷｆ
［ＤＷｐは経糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｐは経糸織密度（本／２．５４ｃｍ）、ＤＷｆは緯糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｆは緯糸織密度（本／２．５４ｃｍ）である。］
前記ポリエステルマルチフィラメントにおいて、単繊維の断面形状が、２箇所以上のくびれ部を有する断面扁平度２〜６の扁平断面である、請求項１に記載の遮熱性織編物。
織編物の目付けが１２０ｇ／ｍ^２以下である、請求項１または請求項２に記載の遮熱性織編物。
請求項１〜３のいずれかに記載の遮熱性織編物を用いてなる衣料。