JPH0813330A - 保温性を有する布帛の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた保温性を有する布帛を，ガイド摩耗等
の問題を生じることなく製造することができる方法を提
供する。 【構成】 平均粒径５μｍ以下，結晶型がα型であり，
かつ脂肪酸金属塩で表面処理されている酸化アルミニウ
ム微粒子を０.1〜２０重量％含有せしめた繊維形成性ポ
リマー成分が，ポリエステル成分で被覆されてなる断面
を有する複合繊維を用いて布帛を形成し，しかる後にア
ルカリ化合物の水溶液で処理してポリエステル成分を溶
解，除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，防寒衣料やスポーツ衣
料に適した保温性を有する布帛の製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来から，防寒衣料やスポーツ衣料にお
いては，透湿性と防水性を有する表地とその裏地との間
に中綿を挿入した三層構造により，中綿の空気層（デッ
ドエアー）を利用して保温性を得てきた。このような三
層構造の布帛は，特に動きやすさを要求されるスポーツ
衣料としては，重く嵩張り，自由な動きが阻害される欠
点を有していた。

【０００３】近年，アルミニウム, ステンレス, チタン
等の金属を蒸着した布帛を裏地として用いることにより
体熱を反射する保温性布帛（特開昭５９−１５６７４３
号）や，炭化ジルコニウムに代表される遷移金属炭化物
等を繊維中に含有せしめて太陽光エネルギーを吸収し，
吸収した光エネルギーを熱エネルギーに転換，放射する
保温性布帛（特公平２−９２０２号）が提案されてお
り，これらの保温性布帛により，用いる中綿の量を少な
くしたり，あるいは全く用いないようにして，前述の重
く嵩張り自由な動きが阻害される欠点を解消してきた。

【０００４】しかしながら前述のアルミニウム, ステン
レス, チタン等の金属を蒸着した布帛は，蒸着加工に伴
うコストアップ，蒸着加工前の準備工程における布帛の
微妙な取り扱いによる蒸着斑の発生や，洗濯あるいは着
用時の摩擦に起因する蒸着金属の脱落による保温性能の
低下等，種々の問題があった。また，炭化ジルコニウム
に代表される遷移金属炭化物等を繊維に含有せしめた保
温性布帛は，太陽光の照射の下では十分な保温性を有す
るものの，非照射時や日陰の下では十分な保温性を得る
ことができないという問題があった。

【０００５】本発明者らは，これらの欠点を改善するた
め，特願平６−１０７９０３号にて「平均粒径が５μｍ
以下で，結晶型がα型であり，かつ脂肪酸金属塩で表面
処理されている酸化アルミニウム微粒子を０.1〜20重量
％含有する繊維から構成されてなることを特徴とする保
温性を有する布帛」を提案した。しかしながら上記発明
では，酸化アルミニウム微粒子含有成分が露出している
場合，繊維の製造時や織編物の製造時に，酸化アルミニ
ウム微粒子との接触により糸ガイド，ローラ，筬，編針
等が損傷するという問題があった。また，酸化アルミニ
ウム微粒子含有成分が露出していない場合，露出してい
る場合に比べ保温性の効果が低減するという問題があっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，このような
現状に鑑みて行われたもので，蒸着加工のような後加工
を行わずに，しかも，繊維製造時や織編物製造時にガイ
ド摩耗等の問題を生ずることなく，日陰においても良好
な保温性を有する布帛を製造することを目的とするもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は，上記目的を達
成するもので，次の構成よりなるものである。すなわ
ち，本発明は「平均粒径が５μｍ以下で，結晶型がα型
であり，かつ脂肪酸金属塩で表面処理されている酸化ア
ルミニウム微粒子を０.1〜20重量％含有せしめた繊維形
成性ポリマーよりなるＡ成分が，ポリエステルよりなる
Ｂ成分に被覆されてなる断面を有する複合繊維を用いて
布帛を形成し，しかる後にアルカリ化合物の水溶液で処
理してＢ成分を溶解，除去することを特徴とする保温性
を有する布帛の製造方法」を要旨とするものである。以
下，本発明を詳細に説明する。

【０００８】本発明では，優れた保温性を発揮させるた
めに，繊維中に酸化アルミニウム微粒子を含有せしめ
る。ここで用いる酸化アルミニウムは，（１）その結晶
型がα型であること,( 2 )脂肪酸金属塩で表面処理され
ていること，（３）平均粒径が５μｍ以下であること，
の３条件を満たす必要がある。

【０００９】一般に，酸化アルミニウムの結晶型は，α
型の他にκ型，θ型，δ型，η型，χ型，ρ型，γ型が
知られているが，α型以外の結晶型の酸化アルミニウム
に脂肪酸金属塩を表面処理したものを用いても，本発明
の目的とする保温性を得ることはできない。また，α型
の酸化アルミニウムであっても，脂肪酸金属塩による表
面処理が施されていない場合には，良好な保温性を発揮
することができない。

【００１０】ここで，結晶型がα型の酸化アルミニウム
を得るには，例えば，天然に産するボーキサイトやギブ
サイトを出発原料とし，これに水酸化ナトリウムを作用
させて原料中のアルミニウムをアルミン酸ナトリウムと
した後，これを加水分解してジブサイト，バイアライ
ト，ベーマイト等の水酸化アルミニウムとし，さらに，
１２００℃以上で加熱分解する公知の方法により得るこ
とができる。

【００１１】本発明で用いられる酸化アルミニウム微粒
子の表面処理剤である脂肪酸金属塩は，脂肪酸と金属酸
化物あるいは金属水酸化物等とを加熱反応することによ
り得られるものであり，具体的にはステアリン酸ナトリ
ウム，ステアリン酸マグネシウム，ステアリン酸カルシ
ウム，オレイン酸ナトリウム，オレイン酸リチウム，オ
レイン酸マグネシウム，ラウリン酸ナトリウム，ラウリ
ン酸カルシウム，ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム
等を挙げることができる。

【００１２】ここで，酸化アルミニウムを上記脂肪酸金
属塩で表面処理するには，例えば，脂肪酸金属塩を溶解
した水溶液あるいは有機溶剤溶液中に酸化アルミニウム
微粒子を添加し，攪拌分散後，噴霧乾燥する方法等の公
知の方法により表面処理を行うことができる。

【００１３】酸化アルミニウム微粒子の表面に脂肪酸金
属塩を付着せしめる際の付着量は，使用する酸化アルミ
ニウムの粒径や脂肪酸金属塩の種類によりそれぞれ異な
るため，本発明では特に限定しないが，一般には，酸化
アルミニウムの重量に対して５％以下であることが好ま
しい。

【００１４】本発明で用いる酸化アルミニウム微粒子
は，平均粒径が５μｍ以下であることが必要であり, 好
ましくは２μｍ以下，さらに好ましくは１μｍ以下がよ
い。平均粒径が５μｍを超えると，製糸工程で濾材への
目塞りや糸切れ等により可紡性の低下等の問題が生じ，
たとえ紡糸を行うことができても，延伸工程で糸切れ等
の問題が発生するので，不適当である。

【００１５】本発明で用いる繊維形成性ポリマーとして
は，ポリオレフィン，ポリアミド，ポリエステル，ポリ
アクリロニトリル等の熱可塑性ポリマーが挙げられる。

【００１６】本発明方法でＢ成分に用いるポリエステル
としては，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−1,４−シクロヘキシレンジメチ
レンテレフタレート，ポリエチレン−2,６−ナフタレー
ト等およびこれらを主体とするポリエステル共重合物，
例えば，スルホイソフタル酸の金属塩やセバシン酸等を
共重合したポリマーが挙げられる。

【００１７】上述の繊維への酸化アルミニウム微粒子の
含有量は，Ａ成分の繊維形成性ポリマー重量に対して
０.1〜２０重量％の範囲にあることが必要であり，１〜
１０重量％の範囲にあるとより一層好ましい。酸化アル
ミニウム微粒子の含有量が０.1重量％より少ない場合に
は，目的とする保温性が得られず，また，２０重量％を
越える場合には，保温性の効果が飽和に達するばかり
か，繊維の生産性が悪くなり，しかも，糸質的に十分な
強伸度が得られなくなるので好ましくない。

【００１８】酸化アルミニウム微粒子を繊維に含有せし
める方法としては，原料ポリマーに直接混合して紡糸す
る方法，予め原料ポリマーの一部を用いて高濃度に含有
せしめたマスターバツチを製造し，これを紡糸時に所定
の濃度に希釈調整してから紡糸する方法等がある。

【００１９】ここで，Ａ成分がＢ成分に被覆されてなる
状態の一例を繊維の断面図によって説明する。図１の
（１）〜（４）は，いずれもアルカリ処理前の本発明の
保温性繊維布帛に用いる繊維断面を示すものであり，酸
化アルニニウム微粒子を含むＡ成分１，３，５，７がポ
リエステルよりなるＢ成分２，４，６，８によってそれ
ぞれ被覆されている。これらの複合繊維は，公知の溶融
複合紡糸法により製造でき，通常の繊維と同様の方法で
捲縮加工することも可能であり，これら複合繊維を，あ
るいは目的に応じて通常の繊維と混合して使用し，織
物，編物，不織布等の布帛に加工する。

【００２０】本発明の保温性布帛は，前述の繊維布帛を
アルカリ化合物の水溶液で処理することにより，Ｂ成分
を溶解除去して製造する。ここで使用するアルカリ化合
物としては，水酸化ナトリウム，水酸化カリウム，炭酸
ナトリウム，炭酸カリウム，ナトリウムメチラート等が
挙げられ，中でも水酸化ナトリウムが特に好ましい。ア
ルカリ化合物の使用量は，アルカリ化合物の種類，ポリ
エステルの種類，処理条件によって異なるが，通常0.０
１〜４０ｇ／リットルの範囲が好ましい。また処理条件
としては，通常，温度が常温〜１００℃の範囲，時間が
１分〜４時間の範囲にあることが好ましい。

【００２１】本発明は，以上の構成を有するものであ
る。

【００２２】

【作用】本発明者らの測定によると，α型の酸化アルミ
ニウム微粒子は，低熱伝導率を有する物質であるが，こ
れを繊維中にそのまま含有せしめても，酸化アルミニウ
ムの二次凝集が起こり，微分散できないので，繊維全体
の熱伝導率を低下させることができず，目的とする保温
性を得ることはできないが，本発明のごとく，このα型
の酸化アルミニウムを脂肪酸金属塩で表面処理すると，
繊維形成性ポリマーとの相溶性が改善され，繊維中に酸
化アルミニウム微粒子を均一にミクロ分散することが可
能となり，その結果，繊維全体の熱伝導率が低下し，優
れた保温性を発揮せしめることができるようになる。

【００２３】しかも，本発明方法のごとく，酸化アルミ
ニウム微粒子を含有せしめた繊維形成性ポリマーよりな
るＡ成分がポリエステルよりなるＢ成分に被覆されてな
る複合繊維を用いて布帛を形成すると，繊維の製造時や
織編物の製造時に糸ガイド，ローラ，筬および編針等が
Ａ成分に含まれている酸化アルミニウム微粒子と接触す
ることがなくなるのでこれらを損傷せず，続いて，布帛
の製造後にアルカリ化合物の水溶液処理によって被覆し
ているＢ成分を溶解除去し，酸化アルミニウム微粒子含
有成分を露出させると，露出していない場合と比べてよ
り一層高度な保温性を発揮するようになる。

【００２４】

【実施例】次に，本発明を実施例によってさらに具体的
に説明するが，実施例における布帛の性能の測定，評価
は，下記の方法で行った。 （１）保温性 温度２０℃，湿度６５％の恒温恒湿の室内に，図２に側
断面図で示すごとき精密迅速熱物性測定装置ＫＥＳ−Ｆ
７（カトーテック株式会社製）を設置し，温度２２℃に
保ったWater Box １１上に試料１２を載せ，さらに，そ
の上に温度３２℃に保った恒温ボックス（以下B. T. Bo
x という。）１３の熱板部１４が試料１２と接触するよ
うに載せ，５分後に消費熱量検出器１５により消費熱量
を読み取り，下記式〔１〕を用いて熱伝導率Ｈ（Ｗ／cm
・℃）を算出した。 Ｈ＝（ Ｗ／Ｓ × Ｄ ）／ΔＴ 〔１〕 Ｗ ： 消費熱量（Ｗ） Ｓ ： B. T. Box の熱板部４の面積（cm²) Ｄ ： 試料の厚さ（cm） ΔＴ ： B. T. Box とWater Box との温度差（℃）

【００２５】（２）耐摩耗性 図３に示すごとき直径３mmの真鍮ワイヤー２１のＶ字部
２２に，糸張力が0.５０ｇ／ｄ，走行速度１５０ｍ／mi
n にて布帛の形成前の糸条２３を１０分間走行させた
後，真鍮製ワイヤーの摩耗の深さを顕微鏡で測定し，次
の３段階の基準で判定した。 ○ : 摩耗の深さ２００μｍ以下で，良好。 △ : 摩耗の深さ２００〜３００μｍにて，やや悪い。 × : 摩耗の深さ３００μｍ以上にて，悪い。

【００２６】実施例１ まず，平均粒径0.４μｍ，結晶型がα型の酸化アルミニ
ウム微粒子（ＡＫＰ−３０，住友化学工業株式会社製）
１０００ｇをステアリン酸ナトリウム（脂肪酸金属塩）
0.３％水溶液１０リットル中に添加し，攪拌分散後，噴
霧乾燥して，本発明で用いる脂肪酸金属塩による表面処
理酸化アルミニウム微粒子を得た。

【００２７】次に，フェノールとテトラクロロエタンの
等重量混合溶媒中で，濃度０.5ｇ／デシリットル，温度
２５℃にて測定した相対粘度1.３８のポリエチレンテレ
フタレート９２重量部と上記酸化アルミニウム微粒子８
重量部とを均一に溶融混合したものをＡ成分とし，酸化
アルミニウム微粒子を添加しない同じポリエチレンテレ
フタレートをＢ成分とし，Ａ／Ｂの重量比が９０／１０
のＡ成分がＢ成分に被覆されてなる，同心円型芯鞘複合
繊維を溶融紡糸した。この際に，紡糸温度を２６０℃と
し，速度３０００ｍ／分にて引き取り，続いて延伸温度
１２０℃，延伸倍率１.5倍, 熱処理温度１６０℃にて延
伸, 熱処理し,Ａ成分を芯部に，Ｂ成分を鞘部に持つポ
リエステル芯鞘複合マルチフィラメント７５ｄ／２４ｆ
を得た。

【００２８】得られたフィラメント糸を経糸，緯糸に用
いて，経糸密度１２０本／吋，緯糸密度９０本／吋の平
織物を製織した。この生機を常法により精練後，濃度２
０ｇ／リットルの水酸化ナトリウム水溶液でアルカリ処
理し，１０重量％のＢ成分を溶解除去した。引続き，ヒ
ートセッターにて１６０℃，３０秒間の条件でプレセッ
ト後，Kayalon Polyester Blue 2R−SB（日本化薬株式
会社製，分散染料）２％owf にて青色に染色し，本発明
の保温性繊維布帛を得た。

【００２９】本発明との比較のため，下記比較例１〜７
により，比較用の保温性布帛７点を製造した。

【００３０】比較例１ 本実施例１において，アルカリ処理を省くほかは，本実
施例と全く同一の方法により比較用の保温性布帛を得
た。

【００３１】比較例２ 本実施例１において，鞘部に用いたＢ成分を芯部および
鞘部の両方に用いるほかは，本実施例とまったく同一の
方法により比較用の保温性布帛を得た。

【００３２】比較例３ 本実施例１において，酸化アルミニウム微粒子をステア
リン酸ナトリウム（脂肪酸金属塩）で表面処理する工程
を省くほかは，本実施例とまったく同一の方法により，
比較用の保温性布帛を得た。

【００３３】比較例４ 本実施例１において，平均粒径が０.4μｍ, 結晶型がα
型の酸化アルミニウム微粒子（ＡＫＰ−３０，住友化学
工業株式会社製）に代えて，平均粒径が0.２μｍ，結晶
型がγ型の酸化アルミニウム微粒子（ＡＫＰ−Ｇ，住友
化学工業株式会社製）を用いるほかは，本実施例と全く
同一の方法により，比較用の保温性布帛を得た。

【００３４】比較例５ 本実施例１において，平均粒径が０.4μｍ, 結晶型がα
型の酸化アルミニウム微粒子（ＡＫＰ−３０，住友化学
工業株式会社製）に代えて，平均粒径が0.２μｍ，結晶
型がγ型の酸化アルミニウム微粒子（ＡＫＰ−Ｇ）を用
い，かつステアリン酸ナトリウムで表面処理する工程を
省くほかは，本実施例とまったく同一の方法により比較
用の保温性布帛を得た。

【００３５】比較例６ 本実施例１において，Ａ成分に用いるポリエチレンテレ
フタレートを９２重量部から９9.９５重量部に変え，酸
化アルミニウム微粒子を８重量部から0.０５重量部に変
えるほかは，本実施例とまったく同一の方法により比較
用の保温性布帛を得た。

【００３６】比較例７ 本実施例１において，Ａ／Ｂの重量比が９０／１０のＡ
成分がＢ成分に被覆されてなる繊維に代えて，Ａ／Ｂの
重量比が１０／９０のＢ成分がＡ成分に被覆されてなる
繊維を用い，かつアルカリ処理工程を省くほかは，本実
施例と全く同一の方法により比較用の保温性布帛を得
た。

【００３７】上述の比較例のほかに，さらに，本実施例
１において用いた平均粒径が０.4μｍ, 結晶型がα型の
酸化アルミニウム微粒子（ＡＫＰ−３０，住友化学工業
株式会社製）に代えて，平均粒径が6.３μｍ，結晶型が
α型の酸化アルミニウム微粒子（ＡＭ−３１５，住友化
学工業株式会社製）を用いるほかは，本実施例と全く同
一の方法により，マルチフィラメントの紡糸を試みた
が，糸切れが多発し，まともなマルチフィラメント糸が
得られなかった。

【００３８】さらに，本実施例１において，Ａ成分に用
いるポリエチレンテレフタレートを９２重量部から６５
重量部に変え，酸化アルミニウム微粒子を８重量部から
３５重量部に変えるほかは，本実施例とまったく同一の
方法によりマルチフィラメントの紡糸を試みたが，糸切
れが多発し，まともなマルチフィラメント糸が得られな
かった。

【００３９】上述の如くして得られた本発明および比較
用の保温性布帛の性能を測定し，その結果を合わせて表
１に示した。

【表１】

【００４０】表１より明らかなごとく，本発明方法によ
れば，ガイド摩耗等の問題を生ずることなく，優れた保
温性を有する布帛を得ることができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明の方法によれば，織編物の製造時
にガイド摩耗等の問題を生じることなく，日陰でも優れ
た保温性を有する布帛を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（１）〜（４）は，いずれも本発明で用いる酸
化アルミニウム微粒子を含有するＡ成分が，ポリエステ
ルよりなるＢ成分によって被覆されている複合繊維の一
例を示す断面図である。

【図２】本発明の布帛の保温性を測定する装置の要部の
概略側断面図である。

【図３】本発明で用いる繊維の耐摩耗性を評価する装置
の要部の見取り図である。

【符号の説明】

1,3,5,7 酸化アルミニウム微粒子含有のＡ成分 2,4,6,8 ポリエステルよりなるＢ成分 11 Water Box 12 試 料（布帛） 13 B. T. Box 14 熱 板 15 消費熱量検出器 21 真鍮ワイヤー 22 Ｖ字部 23 糸 条

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平均粒径が５μｍ以下で，結晶型がα型
   であり，かつ脂肪酸金属塩で表面処理されている酸化ア
   ルミニウム微粒子を０.1〜20重量％含有せしめた繊維形
   成性ポリマーよりなるＡ成分が，ポリエステルよりなる
   Ｂ成分に被覆されてなる断面を有する複合繊維を用いて
   布帛を形成し，しかる後にアルカリ化合物の水溶液で処
   理してＢ成分を溶解，除去することを特徴とする保温性
   を有する布帛の製造方法。