JPH05156576A - 蓄熱繊維 - Google Patents

蓄熱繊維

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JPH05156576A
JPH05156576A JP3326189A JP32618991A JPH05156576A JP H05156576 A JPH05156576 A JP H05156576A JP 3326189 A JP3326189 A JP 3326189A JP 32618991 A JP32618991 A JP 32618991A JP H05156576 A JPH05156576 A JP H05156576A
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JP
Japan
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heat storage
fiber
latent heat
storage material
ethylene
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JP3326189A
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English (en)
Inventor
Futoshi Maeda
太 前田
Mikio Sei
三喜男 清
Takashi Kishimoto
隆 岸本
Mitsuhiro Tsuruki
充啓 鶴来
Akira Sugawara
亮 菅原
Masaru Yokoyama
勝 横山
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 蓄熱能力が大きく、簡単な製造方法で製造で
きる蓄熱繊維において、潜熱蓄熱材の染み出しを防止す
る。 【構成】 この発明の蓄熱繊維10は、潜熱蓄熱材およ
び密度が0.925g/cm3 以下であるエチレン−αオ
レフィン共重合体が主成分である溶融混合物を紡糸する
ことにより得られる繊維1の表面にポリエチレン層2が
形成されてなっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、相変化にともなって
発生する潜熱を利用した繊維状の蓄熱体、すなわち蓄熱
繊維に関する。
【0002】
【従来の技術】潜熱蓄熱材は、その固相−液相間の相転
移に伴う潜熱を利用して、大量の熱を蓄えることができ
る。近年、この潜熱蓄熱材をカプセル化したり、マトリ
ックス中に分散させたりして固定して利用する研究が進
められている。その一例として、架橋ポリエチレン樹脂
ペレットを潜熱蓄熱材で膨潤させて固定化したものが提
案されている(特開昭62−187782号公報)。
【0003】他方、繊維に蓄熱機能を持たせた例とし
て、ユニチカ株式会社が開発した「ソーラーα」があ
る。これは、中空の繊維の芯の部分に炭化ジルコニウム
が充填されたもので、炭化ジルコニウムの可視光線を吸
収し、赤外線を反射する特性を利用したものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記蓄熱機能を有する
繊維は、蓄熱能力が非常に小さいという欠点を有する。
また、中空の繊維を形成し、その中心部に炭化ジルコニ
ウム粉末を充填して製造するため、製造方法が煩雑であ
るという欠点も有する。蓄熱能力を増大させるために、
潜熱蓄熱材の大きな潜熱蓄熱量に着目し、これをエチレ
ン−αオレフィン共重合体と溶融混合して紡糸すること
により、蓄熱量の大きい繊維を製造できる簡単なプロセ
スが考えられた。
【0005】しかし、このようにして得られた繊維は、
潜熱蓄熱材の凝固−溶融サイクル中に潜熱蓄熱材が染み
出しを起こすという問題を有する。蓄熱繊維を衣類に用
いる場合、染み出した潜熱蓄熱材は汚れなどの原因とな
るためできるだけ染み出しを防ぐ必要がある。この発明
は、蓄熱能力が大きく、簡単な製造方法で製造できる蓄
熱繊維であって、しかも、潜熱蓄熱材の染み出しを防止
することができる蓄熱繊維を提供することを課題とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するために、潜熱蓄熱材および密度が0.925g
/cm3 以下であるエチレン−αオレフィン共重合体が主
成分である溶融混合物を紡糸することにより得られる繊
維の表面にポリエチレン層が形成されている蓄熱繊維を
提供する。
【0007】この発明で用いるエチレン−αオレフィン
共重合体は、たとえば、エチレンと、プロピレン、ブテ
ン−1、ヘキセン−1、4−メチルペンテン−1、オク
テン−1などのαオレフィンとを、αオレフィンが数モ
ル%程度の割合で共重合させたものが挙げられるが、こ
れに限定されるものではない。また、たとえば、ポリエ
チレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン;エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体など相溶性の良い樹脂を1種以
上ブレンドして改質することも可能である。特に、高密
度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン等の添加は、
繊維の強度を高める等の効果が期待できる。エチレン−
αオレフィン共重合体とその他の樹脂を併用する場合、
その他の樹脂はエチレン−αオレフィン共重合体100
重量部に対して100重量部以下の割合が好ましく、4
0重量部以下がより好ましい。この割合を上回ると第3
成分であるその他の樹脂の溶融にエネルギーと時間を必
要以上に要するおそれがある。ただし、その他の樹脂の
割合が少なすぎると強度がなくなるおそれがあるので、
20重量部以上添加することが好ましい。
【0008】潜熱蓄熱材としては、特に限定しないが、
たとえば結晶性長鎖炭化水素、結晶性の脂肪酸、結晶性
の脂肪酸エステル、および、結晶性の脂肪族アルコール
等の結晶性有機化合物などが挙げられる。蓄熱材の融点
および凝固点(蓄熱温度)の選択は、用途などに合わせ
て適宜行えば良いが、衣服としての利用の場合、潜熱蓄
熱材の融点としては通常50℃以下のものが用いられ
る。潜熱蓄熱材を50℃以下の融点を有するものとした
場合、潜熱蓄熱材が高温になると気化および/または分
解が生じるため、製造を160℃以下の温度で行うこと
が望ましく、コーティングに用いるポリエチレンも高密
度ポリエチレンと比較して低融点の直鎖低密度ポリエチ
レンとするのが良い。
【0009】潜熱蓄熱材とエチレン−αオレフィン共重
合体の混合は、たとえば、エチレン−αオレフィン共重
合体の融点以上まで加熱して、潜熱蓄熱材および共重合
体が溶融した状態でニーダー等の混合手段(または混練
手段)を用いて行うのが望ましい。潜熱蓄熱材とエチレ
ン−αオレフィン共重合体との割合は、たとえば、両者
の合計重量100重量部に対して潜熱蓄熱材60〜90
重量部、エチレン−αオレフィン共重合体10〜40重
量部が好ましい。潜熱蓄熱材の割合がこの範囲よりも多
いと染み出しを生じるおそれがあり、少ないと蓄熱体と
しての蓄熱効果を充分に得られないおそれがある。エチ
レン−αオレフィン共重合体の割合がこの範囲よりも多
いと蓄熱体としての蓄熱効果が低下するおそれがあり、
少ないとコーティング層が破れたりして欠陥を生じた場
合、潜熱蓄熱材が染み出すおそれがある。
【0010】混合物(または溶融混合物)からの紡糸
は、たとえば、混合物を溶融状態のままノズルより押し
出しつつ、引っ張ることにより行われるが、この方法に
限定されるものではない。このようにして繊維が得られ
るが、この繊維の太さは、繊維として機能するように用
途に応じて適宜設定すればよく、特に限定はない。ま
た、断面形状も円形とは限らない。
【0011】このようにして得られた繊維は、潜熱蓄熱
材が溶融する温度となっても変形することがなく、しか
も、混合された潜熱蓄熱材の融点において潜熱をもとど
おり有する。この繊維からの潜熱蓄熱材の染み出しを防
止するために、繊維の表面にポリエチレン層を形成する
のである。このポリエチレン層の形成は、たとえば、ポ
リエチレンをコーティングすることによりなされる。コ
ーティングの方法としては、特に限定しないが、たとえ
ば、上記の繊維を溶融状態のポリエチレン中を通してノ
ズルから引っ張り出す方法や上記繊維の紡糸の際にノズ
ルを二重ノズルとすることにより、内側のノズルで紡糸
を行うと同時に外側のノズルから溶融ポリエチレンを供
給して繊維をコーティングする方法がある。
【0012】ポリエチレン層の厚みは特に限定されない
が、たとえば、0.01〜0.2mm程度とされる。潜熱
蓄熱材の染み出し防止のためにコーティング層を形成す
る場合、たとえば、エマルション樹脂を塗布し、乾燥さ
せて樹脂皮膜を形成するとコーティング層に欠陥を生じ
る可能性があるが、熱可塑性樹脂を溶融温度以上でコー
ティングすると欠陥が生じにくいので好ましい。熱可塑
性樹脂の中でも一般的で融点が比較的低いポリエチレン
が有効である。ポリエチレンの中では、直鎖低密度ポリ
エチレンという、さらに低融点のものが選択できる。低
融点の熱可塑性樹脂であれば、コーティングの際に潜熱
蓄熱材の劣化が少なく、エネルギーが節約できる。
【0013】
【作用】潜熱蓄熱量の大きい潜熱蓄熱材とエチレン−α
オレフィン共重合体との溶融混合物を紡糸することによ
り得られる蓄熱繊維は、潜熱蓄熱材が溶融する温度とな
っても変形することがなく、しかも、混合された潜熱蓄
熱材の融点において潜熱をもとどおり有している。ま
た、エチレン−αオレフィン共重合体として密度0.9
25g/cm3 以下のものを使用することでポリエチレン
層に破れ等の欠陥があった場合や繊維の破断面からの潜
熱蓄熱材の染み出しはほとんど生じない。
【0014】また、表面に潜熱蓄熱材の染み出し防止用
のポリエチレン層が形成されていることにより、潜熱蓄
熱材の凝固−溶融サイクル中に潜熱蓄熱材が染み出して
くるのが完全に防がれる。また、製造プロセスも、潜熱
蓄熱材とエチレン−αオレフィン共重合体との溶融混
合、紡糸、ポリエチレンのコーティングという簡単なも
のである。
【0015】従って、この発明の蓄熱繊維は、蓄熱能力
が大きく、製造プロセスも簡単であって、しかも、潜熱
蓄熱材の染み出しを防止することができる蓄熱繊維であ
る。
【0016】
【実施例】以下に、この発明をその1実施例を表す図面
を参照しながら説明する。図2は、この発明の蓄熱繊維
に用いる繊維の1例の一部分を表す斜視図である。この
繊維1は、パラフィンなどの潜熱蓄熱材とエチレン−α
オレフィン共重合体の溶融混合物を紡糸することにより
得られる。潜熱蓄熱材、エチレン−αオレフィン共重合
体および上記その他の樹脂の溶融混合物を使用してもよ
い。図1は、この発明の蓄熱繊維の1実施例の概略を表
したものである。この蓄熱繊維10は、図2に示す繊維
1を芯とし、潜熱蓄熱材の染み出しを防止するためのポ
リエチレン層2を鞘とする。図1では、ポリエチレン層
2の一部を除いて繊維1が露出するように描かれてい
る。
【0017】また、図1および2では、表現の都合上、
幅太く誇張して描かれている。なお、この発明は、図1
および2に示したものに限定されない。以下に、この発
明の具体的な実施例を示すが、この発明は下記実施例に
限定されない。 −実施例1− 潜熱蓄熱材として日本精蝋株式会社製のパラフィン(融
点52℃)を、エチレン−αオレフィン共重合体として
三井石化株式会社製「タフマーP−0680」、強度ア
ップ用の添加材として昭和電工株式会社製の直鎖状高密
度ポリエチレン「S6006M」(融点128℃)を用
いた。
【0018】前記パラフィンを70重量部、エチレン−
αオレフィン共重合体を20重量部、直鎖状高密度ポリ
エチレンを10重量部の割合とし、160℃で加熱混合
した。次に、この混合物をニーダーにより混練し、均一
に分散させた後、溶融状態のままガラス製注射器に入
れ、押し出しつつ端部より引っ張ることにより紡糸し、
冷却した。
【0019】作製された繊維の直径は約0.1mmであっ
た。図2は、上記方法により作製した繊維1の簡単な斜
視図である。この繊維1を140℃で溶融状態の直鎖状
高密度ポリエチレン「S6006M」(融点128℃)
中に浸漬し、繊維1の表面にコーティング層を形成し、
蓄熱繊維10を得た。図1は、上記方法により作製した
蓄熱繊維10の簡単な斜視図である。コーティング層も
含めた蓄熱繊維10全体の直径は約0.2mmであった。
【0020】上記実施例1で作製した繊維1と蓄熱繊維
10を30℃−70℃の寒熱繰り返し試験を行った結
果、繊維1にパラフィンの染み出しが見られたのに対
し、実施例1の蓄熱繊維10は染み出しが全くなかっ
た。 −実施例2− 実施例1において、潜熱蓄熱材として融点が18℃であ
るパラフィンを使用し、強度アップ用の添加材を要れな
いで配合割合をパラフィン70重量部、エチレン−αオ
レフィン共重合体30重量部とし、120℃で加熱混合
して実施例1と同様にして繊維1を作製した。
【0021】作製した繊維1の表面に120℃で溶融状
態の住友化学工業株式会社製の直鎖状低密度ポリエチレ
ン「EUL130」(融点110℃)を同様にコーティ
ングして、蓄熱繊維10を得た。比較例として、直鎖状
高密度ポリエチレン「S6006M」(融点128℃)
をコーティングしたものも作製した。直鎖状高密度ポリ
エチレンをコーティングしたもの(比較例)は、コーテ
ィングの際に繊維1も約140℃になるため、パラフィ
ンの気化量が多く、製造に適しない。それに対し、実施
例2の蓄熱繊維は、コーティングも約120℃で行える
ので、パラフィンの気化も抑えられる。しかも、寒熱繰
り返し試験による染み出しもなかった。
【0022】
【発明の効果】この発明によれば、蓄熱能力が大きく、
製造プロセスも簡単であって、しかも、潜熱蓄熱材の染
み出しを防止することができる蓄熱繊維を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の蓄熱繊維の1実施例の概略を表す斜
視図である。
【図2】この発明の蓄熱繊維に用いる繊維の1例を部分
的に表す斜視図である。
【符号の説明】
1 繊維 2 ポリエチレン層 10 蓄熱繊維
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D01F 6/46 A 7199−3B // D06M 101:20 (72)発明者 鶴来 充啓 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 菅原 亮 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 横山 勝 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 潜熱蓄熱材および密度が0.925g/
    cm3 以下であるエチレン−αオレフィン共重合体が主成
    分である溶融混合物を紡糸することにより得られる繊維
    の表面にポリエチレン層が形成されている蓄熱繊維。
  2. 【請求項2】 潜熱蓄熱材が融点50℃以下のものであ
    る請求項1記載の蓄熱繊維。
  3. 【請求項3】 ポリエチレン層が直鎖状低密度ポリエチ
    レンからなっている請求項1または2記載の蓄熱繊維。
JP3326189A 1991-12-10 1991-12-10 蓄熱繊維 Pending JPH05156576A (ja)

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