(57)【要約】      （修正有）【課題】可視光線の透過率低下を抑えつつ、優れた遮熱性能を実現できる繊維構造体を提供する。【解決手段】繊維構造体１０１は、複数の第１樹脂繊維を含むシート状の形状であって、複数の空隙部を有すると共に、複数の第１樹脂繊維のそれぞれがタングステン系酸化物の微粒子を分散させた状態で含有している。タングステン系酸化物の微粒子の含有量は、複数の第１樹脂繊維の全重量に対して、０．５重量％以上、６重量％以下とするのがよい。可視光線は透過し赤外線は反射する光波長選択反射性を有するタングステン系酸化物の微粒子を、繊維構造体１０１を構成する複数の第１樹脂繊維それぞれに分散させたことによって、可視光線の高い透過率と優れた遮熱性能とを両立させることが可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１樹脂繊維を含むシート状の繊維構造体であって、
複数の空隙部を有すると共に、前記複数の第１樹脂繊維のそれぞれがタングステン系酸化物の微粒子を分散させた状態で含有している、繊維構造体。
【請求項２】
前記タングステン系酸化物の微粒子の含有量は、前記複数の第１樹脂繊維の全重量に対して、０．５重量％以上、６重量％以下である、請求項１に記載の繊維構造体。
【請求項３】
前記複数の第１樹脂繊維が第１方向に延伸されている、請求項１または２に記載の繊維構造体。
【請求項４】
前記第１方向に直交する方向に延伸された複数の第２樹脂繊維をさらに含む、請求項３に記載の繊維構造体。
【請求項５】
前記複数の第２樹脂繊維のそれぞれがタングステン系酸化物の微粒子を分散させた状態で含有している、請求項４に記載の繊維構造体。
【請求項６】
前記タングステン系酸化物の微粒子の含有量は、前記複数の第２樹脂繊維の全重量に対して、０．５重量％以上、６重量％以下である、請求項５に記載の繊維構造体。
【請求項７】
前記タングステン系酸化物の微粒子の平均粒子径が１００ｎｍ以下である、請求項１〜６のいずれか１つに記載の繊維構造体。
【請求項８】
網状構造を有する、請求項１〜７のいずれか１つに記載の繊維構造体。
【請求項９】
前記網状構造は、一方向に延伸された網状フィルムから構成されている、または、一方向に延伸された複数の網状フィルムを、延伸方向が互いに直交するように積層して構成されている、請求項８に記載の繊維構造体。
【請求項１０】
前記網状構造の開口率が６８％以下である、請求項８または９に記載の繊維構造体。
【請求項１１】
可視光線の透過率が７０％以上である、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の繊維構造体。
【請求項１２】
所定の閉空間に赤外線を含む光を直接照射したときの該閉空間内の最高到達温度に対する、前記閉空間に当該繊維構造体を介して赤外線を含む光を照射したときの該閉空間内の最高到達温度の低下量が７℃以上である、請求項１１に記載の繊維構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の樹脂繊維を含むシート状の繊維構造体に関し、特に、透光性および遮熱性を有する繊維構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、繊維構造体の一つである不織布のベースとなる樹脂に遮熱のためのフィラーを添加することにより、光を透過しながらも遮熱性に優れた不織布が知られている（例えば、特許文献１参照）。上記フィラーとしては、例えば、酸化チタン粉末、アルミニウム粉末、黒雲母粉末などが従来使用されてきた。このような透光性および遮熱性を有する不織布は、農作物育成用ハウスの被覆資材などの用途に好適であり製品化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１８７２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような従来の不織布は、遮熱のために添加されるフィラーに関して、透過光の波長選択性が殆どないため、赤外線の透過率を下げて遮熱効果を高めようとすると、可視光線の透過率まで低下してしまうという課題があった。上記特許文献１においては、添加されるフィラーの粒子径、粒子径分布および添加量を適切な範囲に設定することで透過光の波長選択性を実現しようとしている。しかしながら、これまで不織布に適用されてきた酸化チタン等の材料自体には、上記の通り透過光の波長選択性が殆どないため、たとえ粒子径、粒子径分布および添加量を最適化したとしても、その改善効果には一定の限界があった。
【０００５】
具体的に、例えば、前述したような農作物育成用ハウスの被覆資材としての用途を想定した場合、可視光線は植物の光合成に必要不可欠であるため、遮熱効果を高めることで可視光線の透過率低下が生じてしまうと、遮熱効果と透過光のバランスがとれなくなって農作物の育成に悪影響を及ぼす可能性があった。加えて、可視光線の透過率低下によってハウスの中が暗くなるため、ハウス内での作業がしづらくなってしまうことも問題であった。また例えば、カーテンやブラインド、障子等として不織布を用いることを想定した場合にも、外光による温度上昇の抑制効果を高めようとすると、室内が暗くなってしまうことが問題となる。
【０００６】
本発明は上記の点に着目してなされたもので、可視光線の透過率低下を抑えつつ、優れた遮熱性能を実現することができる繊維構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため本発明は、複数の第１樹脂繊維を含むシート状の繊維構造体を提供する。本発明による繊維構造体は、複数の空隙部を有すると共に、前記複数の第１樹脂繊維のそれぞれがタングステン系酸化物の微粒子を分散させた状態で含有している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の繊維構造体によれば、複数の第１樹脂繊維のそれぞれが、可視光線は透過し赤外線は反射する光波長選択反射性を有するタングステン系酸化物の微粒子を分散させた状態で含有するようにしたことによって、可視光線の高い透過率と優れた遮熱性能とを両立させた繊維構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る繊維構造体を示す斜視図である。
【図２】第２実施形態に係る繊維構造体を示す斜視図である。
【図３】第３実施形態に係る繊維構造体を示す平面図である。
【図４】積層接着に適した多層フィルムの構造を示す図である。
【図５】第４実施形態に係る繊維構造体を示す平面図である。
【図６】第５実施形態に係る繊維構造体を示す平面図である。
【図７】第６実施形態に係る繊維構造体を示す斜視図である。
【図８】第７実施形態に係る繊維構造体の概略構造を模式的に示した拡大図である。
【図９】第８実施形態に係る繊維構造体の概略構造を模式的に示した拡大図である。
【図１０】実施例１，２および比較例１の特性を示す表である。
【図１１】実施例１，２および比較例１の各測定結果について、可視光線の透過率および遮熱温度と含有量との関係を示す図である。
【図１２】比較例１に対する実施例１，２の優位性を評価した結果を示す図である。
【図１３】開口率が３４％，５０％の評価サンプルの測定結果について、可視光線の透過率に対する遮熱温度の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明による繊維構造体は、複数の第１樹脂繊維を含むシート状の繊維構造体であって、複数の空隙部を有すると共に、前記複数の第１樹脂繊維のそれぞれがタングステン系酸化物の微粒子を分散させた状態で含有している。前記複数の空隙部とは、各々の第１樹脂繊維間に存在し得る隙間のことであり、これらは不織布や織布などにおける開口部に相当するものである。
【００１１】
複数の第１樹脂繊維に含有されるタングステン系酸化物の微粒子とは、タングステン酸化物の微粒子、または、複合タングステン酸化物の微粒子のことである。タングステン酸化物は、一般式ＷｘＯｙで表記され、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、ｘ，ｙは定数である。また、複合タングステン酸化物は、一般式ＭｚＷｘＯｙで表記され、Ｍはタングステンとは異なる元素、例えば、セシウム（Ｃｓ）に代表されるアルカリ金属などであり、ｚは定数である。
【００１２】
上記のようなタングステン系酸化物の微粒子は、可視光線は透過し赤外線は反射する光波長選択反射性を有しており、フィルムやシートに関して、タングステン系酸化物の微粒子を分散させることで遮熱性能をもたせたものが知られている（例えば、特開２０１８−４３３９７号公報および特開２０１１−９３２８０号公報等）。本発明は、このようなタングステン系酸化物の微粒子の光波長選択反射性に注目し、前述したような従来の不織布における酸化チタン粉末等に替わる遮熱フィラーとして、タングステン系酸化物の微粒子を不織布等の繊維構造体そのものに分散させる応用を実現可能にするための具体的な構成を明らかにしている。
【００１３】
本発明による繊維構造体において、タングステン系酸化物の微粒子の含有量は、前記複数の第１樹脂繊維の全重量に対して、０．５重量％以上、６重量％以下とするのが好ましい。タングステン系酸化物の微粒子の含有量が多過ぎると、第１樹脂繊維内での微粒子の凝集によって分散状態に偏り（濃度むら）が生じる可能性がある。また、タングステン系酸化物の微粒子の含有量が少な過ぎると、遮熱フィラーとしてのそもそもの効果が得られ難くなる可能性がある。このため、後述する実施例で具体的に説明するように、タングステン系酸化物の微粒子の含有量を上記範囲に設定している。
【００１４】
また、本発明による繊維構造体は、前記複数の第１樹脂繊維が第１方向に延伸されているのが好ましい。また、本発明による繊維構造体は、前記第１方向に直交する方向に延伸された複数の第２樹脂繊維をさらに含んでいてもよい。樹脂繊維が一方向に延伸されることにより、該樹脂繊維を構成する分子が延伸方向に配向される。これにより、繊維構造体は延伸方向に比較的強い強度を有するようになる。第１樹脂繊維と第２樹脂繊維とは、互いの延伸方向が直交しているので、これらを積層または織成して繊維構造体を構成することにより、優れた強度を有する不織布または織布を実現できるようになる。なお、第１樹脂繊維の延伸方向（第１方向）と第２樹脂繊維の延伸方向（第２方向）とは、厳密に直交している必要はなく、概ね直交していればよい。
【００１５】
前記複数の第２樹脂繊維については、それぞれがタングステン系酸化物の微粒子を分散させた状態で含有することが可能である。この場合におけるタングステン系酸化物の微粒子の含有量は、前述した複数の第１樹脂繊維の場合と同様に、複数の第２樹脂繊維の全重量に対して、０．５重量％以上、６重量％以下とするのが好ましい。
【００１６】
また、前記複数の第１樹脂繊維（および前記複数の第２樹脂繊維）に含有されるタングステン系酸化物の微粒子の平均粒子径は、１００ｎｍ以下とするのが好ましい。ここでの平均粒子径とは、ＪＩＳ  Ｚ  ８９０１において定義されている「光学顕微鏡法又は透過形電子顕微鏡法によって撮影した粒子の直径の算術平均値」である。一般に、タングステン系酸化物の微粒子は、その粒子径が２００ｎｍ以下になるとレイリー散乱の領域になり、可視光線の散乱が粒子径の減少に伴って低減し、粒子径が１００ｎｍ以下になると当該散乱光は非常に少なくなることが知られている。本発明による繊維構造体では、前述したような樹脂繊維内での微粒子の凝集の影響も考慮して、１００ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下の平均粒子径を有する微粒子を選択的に使用することで、可視光線の高い透過率を実現している。
【００１７】
さらに、本発明による繊維構造体は、可視光線の透過率が７０％以上であることが好ましい。加えて、所定の閉空間に赤外線を含む光を直接照射したときの該閉空間内の最高到達温度に対する、前記閉空間に当該繊維構造体を介して赤外線を含む光を照射したときの該閉空間内の最高到達温度の低下量が７℃以上であることが好ましい。ただし、このような条件は、後述する実施例で具体的に説明するように、繊維構造体の用途等に応じて選択的に設定し得るものである。
【００１８】
上記可視光線の透過率は、ここではＪＩＳ  Ｋ  ７３６１−１：１９９７（ＩＳＯ  １３４６８−１：１９９６）に準拠した全光線透過率の測定値を用いる。この全光線透過率は、例えば、周知のヘイズメータ（haze meter）等を使用して測定することが可能である。
【００１９】
上記最高到達温度の低下量は、例えば、次に示すような具体的な方法によって測定することが可能である。ここでは、発泡スチロール箱（幅Ｗ：３２０ｍｍ、奥行Ｄ：２５０ｍｍ、高さＨ：１６０ｍｍ）、白熱灯（株式会社ハタヤリミテッド製ＲＧ−２００Ｗ）および温度センサを用意しておき、発泡スチロール箱の内部空間を所定の閉空間として、安定した環境下に発泡スチロール箱を静置し、その上方に白熱灯を配置すると共に、発泡スチロール箱の内部に温度センサを設置する。そして、白熱灯からの赤外線を含んだ光を、発泡スチロール箱の上部に直接照射し、発泡スチロール箱の内部温度の上昇を温度センサによりモニタして、その最高到達温度Ｔ０を測定する。また、発泡スチロール箱の上部に繊維構造体を敷き、白熱灯からの赤外線を含んだ光を、繊維構造体を介して発泡スチロール箱の上部に照射し、上記と同様にして最高到達温度Ｔ１を測定する。このようにして測定した繊維構造体なしのときの最高到達温度Ｔ０から、繊維構造体ありのときの最高到達温度Ｔ１を減算することにより上記低下量（＝Ｔ０−Ｔ１［℃］）を求めることができる。この繊維構造体の有無による最高到達温度の低下量（以下、「遮熱温度」と呼ぶことにする）は、繊維構造体の遮熱性能を表しており、遮熱温度の値が大きくなる程、高い遮熱性能が得られることを意味している。なお、最高到達温度Ｔ０，Ｔ１を測定する方法は上記の一例に限定されない。
【００２０】
上記のような本発明による繊維構造体によれば、複数の第１樹脂繊維（および複数の第２樹脂繊維）に対して、可視光線は透過し赤外線は反射する光波長選択反射性を有するタングステン系酸化物の微粒子を含有させたことによって、可視光線の高い透過率を実現しつつ、良好な遮熱効果を得ることができるようになる。このような繊維構造体は、例えば、農作物育成用ハウスの被覆資材として好適である。該被覆資材として繊維構造体を用いた場合、太陽光のうち植物の光合成に必要な可視光線は十分に透過され、赤外線は選択的に反射されてハウス内の温度が高温になり過ぎるのを防ぐことができる。このため、農作物の品質向上および収量の増加が期待できると同時に、ハウス内も明るくなって作業がしやすくなる。また、複数の空隙部によって通気性も確保されているため、タングステン系酸化物の微粒子による遮熱効果との相乗作用によりハウス内の温度上昇を効果的に抑えることができる。
【００２１】
さらに、上記のような農作物育成用ハウスの被覆資材としての用途以外にも、例えば、カーテン、ブラインド、障子などとしても本発明による繊維構造体は好適である。このような用途に本発明を適用すれば、室内を明るく保ちながら外光による温度上昇を効果的に抑制することができ、快適な室内空間を実現することが可能である。なお、本発明による繊維構造体の用途は上記の例に限定されない。
【００２２】
以下では、本発明による繊維構造体の幾つかの実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る繊維構造体を示している。図１に示すように、第１実施形態に係る繊維構造体１０１は、一方向Ｄ１に延伸された網状フィルムから構成されているスプリットウェブ１０からなる。スプリットウェブ１０は、タングステン系酸化物の微粒子を分散させた状態で含有するフィルムを一方向Ｄ１に延伸し、その延伸方向Ｄ１に沿って複数箇所で割繊（例えば千鳥状に割繊）し、その後、延伸方向Ｄ１に略直交する方向に拡げる（拡幅する）ことによって形成され得る。このような網状構造を有するスプリットウェブ１０は、それを構成する複数の樹脂繊維として、延伸方向Ｄ１に延びる互いに略平行な複数の幹繊維１１と、隣接する幹繊維１１同士を繋ぐ枝繊維１２とを有する。スプリットウェブ１０は、前記フィルムを一方向Ｄ１に延伸することによって、前記フィルムを構成する分子が延伸方向Ｄ１に配向し、その結果、延伸方向（構成分子の配向方向）において比較的強い強度を有する。なお、本実施形態においては、スプリットウェブ１０を構成する複数の樹脂繊維（主に幹繊維１１）が、本発明における複数の第１樹脂繊維に相当する。また、幹繊維１１および枝繊維１２で囲まれた複数の隙間（網目）が、本発明における複数の空隙部に相当する。
【００２４】
上記フィルムは、ポリオレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂からなり、上述したようなタングステン系酸化物の微粒子（遮熱フィラー）が所要の含有量で添加されており、該微粒子がフィルム内で分散された状態で存在している。ポリオレフィン系樹脂とは、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン及びその重合体を主成分とする樹脂のことをいい、その特性を損なわない範囲内で他の樹脂や添加剤を含み得る。添加剤としては、遮熱フィラーとしてのタングステン系酸化物の微粒子を必須として、それ以外に、例えば、遮熱フィラーの凝集を防ぐ分散剤や、酸化防止剤、耐候剤、滑剤、抗ブロッキング剤、帯電防止剤、防曇剤、無滴剤等が挙げられる。
【００２５】
上記スプリットウェブ１０の製造方法の一例を簡単に説明すると、まず、インフレーション法、Ｔダイ法などを用いた製膜工程により、タングステン系酸化物の微粒子が添加されたポリオレフィン系樹脂を原料として前記フィルムが形成される。該形成されたフィルムは、続く配向工程により一方向に延伸されて一方向配向体となる。該一方向配向体とされたフィルムは、続くスプリット工程でスプリット処理（割繊化）が行われる。そして、割繊化されたフィルムが所望により拡幅された後に熱処理等を経ることでスプリットウェブ１０が製造される。このスプリットウェブ１０の厚さは、２０〜３００μｍの範囲内にあるのが好ましい。厚さが薄くなり過ぎるとスプリットウェブ１０の強度が不足し、厚くなり過ぎるとスプリットウェブ１０の柔軟性が低下する。このため、スプリットウェブ１０の厚さを上記範囲に設定している。
【００２６】
［第２実施形態］
図２は、本発明の第２実施形態に係る繊維構造体を示している。図２に示すように、第２実施形態に係る繊維構造体１０２は、一方向Ｄ２に延伸された網状フィルムから構成されているスリットウェブ２０からなる。スリットウェブ２０は、タングステン系酸化物の微粒子を分散させた状態で含有するフィルムに、方向Ｄ２に延びる複数のスリットを形成（例えば千鳥状に形成）し、その後、方向Ｄ２に延伸することによって形成され得る。このような菱形の網状構造を有するスリットウェブ２０は、前記フィルムを一方向Ｄ２に延伸することによって、前記フィルムを構成する分子が延伸方向Ｄ２に配向し、その結果、延伸方向（構成分子の配向方向）において比較的強い強度を有する。なお、本実施形態においては、スリットウェブ２０を構成する複数の樹脂繊維が、本発明における複数の第１樹脂繊維に相当する。また、該樹脂繊維で囲まれた複数の隙間（網目）が、本発明における複数の空隙部に相当する。
【００２７】
スリットウェブ２０に用いられるフィルムも、上述したスプリットウェブ１０に用いられるフィルムと同様であって、例えば、ポリオレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂からなり、上述したようなタングステン系酸化物の微粒子（遮熱フィラー）が所要の含有量で添加されており、該微粒子がフィルム内で分散された状態で存在している。
【００２８】
上記スリットウェブ２０の製造方法の一例を簡単に説明すると、まず、前述したスプリットウェブ１０の場合と同様な製膜工程により前記フィルムが形成される。該形成されたフィルムは、続くスリット工程によりスリット処理が行われた後に、配向工程で一方向に延伸されて一方向配向体となる。そして、該一方向配向体とされたフィルムが所望により拡幅された後に熱処理等を経ることでスリットウェブ２０が製造される。このスリットウェブ２０の厚さも、上述したスプリットウェブ１０と同様に、２０〜３００μｍの範囲内にあるのが好ましい。
【００２９】
［第３実施形態］
図３は、本発明の第３実施形態に係る繊維構造体を示している。図３において、第３実施形態の繊維構造体１０３は、上述した第１実施形態と同様なスプリットウェブ１０（図１）と第２実施形態と同様なスリットウェブ２０（図２）とを互いの延伸方向Ｄ１，Ｄ２が略直交するように積層し、その後、熱圧着等によって接着することで不織布が形成されている。このようなスプリットウェブ１０およびスリットウェブ２０が直交積層された繊維構造体１０３（不織布）も網状構造を有している。なお、本実施形態においては、スプリットウェブ１０を構成する複数の樹脂繊維（主に幹繊維１１）が、本発明における複数の第１樹脂繊維に相当し、スリットウェブ２０を構成する複数の樹脂繊維が、本発明における複数の第２樹脂繊維に相当する。
【００３０】
上記のような構成の場合、スプリットウェブ１０に用いられるフィルム及びスリットウェブ２０に用いられるフィルムは、例えば図４に示すように、ポリオレフィン系樹脂をベースとしてタングステン系酸化物の微粒子を含有する第１熱可塑性樹脂層１３と、ポリオレフィン系樹脂よりも融点の低い直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）からなる第２熱可塑性樹脂層１４とを備え、第１熱可塑性樹脂層１３の両面に配置された第２熱可塑性樹脂層１４を接着層として互いに熱圧着等によって積層接着された三層構造を有する多層フィルムとするのが好ましい。このようにするのは、スプリットウェブ１０とスリットウェブ２０とを一体化（接着）するための熱圧着を比較的容易に、かつ、安定して行えるようにするためである。第１熱可塑性樹脂層１３には、上述したようなタングステン系酸化物の微粒子（遮熱フィラー）が所要の含有量で添加されており、該微粒子が当該層内で分散された状態で存在している。スプリットウェブ１０およびスリットウェブ２０を積層接着する際には、スプリットウェブ１０側の第２熱可塑性樹脂層１４とスリットウェブ２０側の第２熱可塑性樹脂層１４とが接着層として機能することになる。
【００３１】
上記繊維構造体１０３における、目付、構成繊維サイズ（厚さや幅）、引張強度などの各種の特性は、多層フィルムの第１熱可塑性樹脂層１３の厚さ、延伸の倍率、スプリットウェブ１０における割繊箇所、スリットウェブ２０におけるスリットの形成箇所などを適宜調整することで制御可能である。ここでは、主に目付および構成繊維サイズに応じて決まる網状構造の開口率が６８％以下、好ましくは５０％以下となるように前記調整を行うのがよい。開口率が高くなり過ぎて樹脂繊維間の隙間が増大すると、可視光線の透過性および通気性は向上するものの、タングステン系酸化物の微粒子を添加したことによる遮熱効果が薄れてしまい、所望の遮熱性能を実現することが難しくなる可能性がある。開口率と遮熱性能との関係については後述する実施例で具体的に説明する。
【００３２】
上記のような構成の繊維構造体１０３によれば、スプリットウェブ１０およびスリットウェブ２０が互いの延伸方向Ｄ１，Ｄ２を略直交させて積層接着されているため、強度がより高く、かつ、伸び縮みが非常に少ない形状の安定した網状構造を有する不織布を実現することが可能である。このような繊維構造体１０３は、特に、農作物育成用ハウスの被覆資材として好適である。
【００３３】
［第４実施形態］
図５は、本発明の第４実施形態に係る繊維構造体を示している。図５において、第４実施形態の繊維構造体１０４は、上述した第１実施形態と同様な２枚のスプリットウェブ１０，１５を、互いの延伸方向Ｄ１，Ｄ２が略直交するように積層し、その後、熱圧着等によって接着することで形成されている。このようなスプリットウェブ１０，１５が直交積層された繊維構造体１０４（不織布）も網状構造を有している。なお、本実施形態においては、一方のスプリットウェブ１０を構成する複数の樹脂繊維（主に幹繊維１１）が、本発明における複数の第１樹脂繊維に相当し、他方のスプリットウェブ１５を構成する複数の樹脂繊維（主に幹繊維１６）が、本発明における複数の第２樹脂繊維に相当する。
【００３４】
上記のような構成の場合も、各スプリットウェブ１０，１５に用いられるフィルムは、前述した図４と同様な三層構造を有する多層フィルムを使用するのが好ましい。スプリットウェブ１０，１５を積層接着する際には、スプリットウェブ１０側の第２熱可塑性樹脂層１４とスプリットウェブ１５側の第２熱可塑性樹脂層１４とが接着層として機能することになる。
【００３５】
上記繊維構造体１０４における、目付、構成繊維サイズ（厚さや幅）、引張強度などの各種の特性は、前述したフィルムの第１熱可塑性樹脂層１３の厚さ、延伸の倍率、各スプリットウェブ１０，１５における割繊箇所などを適宜調整することで制御可能である。ここでも、前述した第３実施形態の場合と同様に開口率が６８％以下、好ましくは５０％以下となるように前記調整を行うのがよい。繊維構造体１０４においても、２枚のスプリットウェブ１０，１５が互いの延伸方向Ｄ１，Ｄ２を略直交させて積層接着されているため、強度がより高く、かつ、伸び縮みが非常に少ない形状の安定した網状構造を有する不織布を実現可能である。なお、上記第４実施形態では、２枚のスプリットウェブ１０，１５を積層接着する構成例を示したが、これと同様にして、２枚のスリットウェブを積層接着する構成も勿論可能である。
【００３６】
［第５実施形態］
図６は、本発明の第５実施形態に係る繊維構造体を示している。図６において、第５実施形態に係る繊維構造体１０５は、一方向延伸多層テープ３０，３２を経緯積層してなるものである。すなわち、繊維構造体１０５は、軸方向（長手方向）に延伸された複数の一方向延伸多層テープ３０が方向Ｄ３に沿って配列された一方向延伸多層テープ群３１（第１の層）と、軸方向（長手方向）に延伸された複数の一方向延伸多層テープ３２が前記方向Ｄ３に略直交する方向Ｄ４に沿って配列された一方向延伸多層テープ群３３（第２の層）とを積層し、その後、熱圧着等によって接着することで形成されている。このような一方向延伸多層テープ群３１，３３が直交積層された繊維構造体１０５（不織布）も網状構造を有している。なお、本実施形態においては、一方向延伸多層テープ群３１を構成する複数の一方向延伸多層テープ３０が、本発明における複数の第１樹脂繊維に相当し、一方向延伸多層テープ群３３を構成する複数の一方向延伸多層テープ３２が、本発明における複数の第２樹脂繊維に相当する。
【００３７】
各一方向延伸多層テープ３０，３２は、上述した図４と同様な三層構造を有する多層フィルムを製造し、該多層フィルムを一方向に延伸した後、その延伸方向に沿って、例えば、２ｍｍ〜７ｍｍの幅で裁断することにより製造される。一方向延伸多層テープ群３１，３３を積層接着する際には、一方向延伸多層テープ群３１側の第２熱可塑性樹脂層１４と一方向延伸多層テープ群３３側の第２熱可塑性樹脂層１４とが接着層として機能することになる。
【００３８】
［第６実施形態］
図７は、本発明の第６実施形態に係る繊維構造体を示している。図７において、第６実施形態に係る繊維構造体１０６は、一方向延伸多層テープ３４,３５を織成してなるものである。すなわち、繊維構造体１０６は、軸方向（長手方向）に延伸され、かつ、方向Ｄ３に沿って配列された複数の一方向延伸多層テープ３４と、軸方向（長手方向）に延伸され、かつ、前記方向Ｄ３に略直交する方向Ｄ４に沿って配列された複数の一方向延伸多層テープ３５とが交互に交差させて織られており、その後、熱圧着等によって接着することで形成されている。各々の一方向延伸多層テープ３４,３５は、前述した第５実施形態の一方向延伸多層テープ３０,３２と同様のものである。このような一方向延伸多層テープ３４，３５が織成された繊維構造体１０６（織布）も網状構造を有している。なお、本実施形態においては、複数の一方向延伸多層テープ３４が、本発明における複数の第１樹脂繊維に相当し、複数の一方向延伸多層テープ３５が、本発明における複数の第２樹脂繊維に相当する。
【００３９】
なお、前述した第３〜第６実施形態では、積層接着される２つの層（織成の場合は交差する２本のテープ）の双方がタングステン系酸化物の微粒子を含有する構成例を示したが、２つの層の一方のみが、タングステン系酸化物の微粒子を含有する構成とすることも可能である。この場合、タングステン系酸化物の微粒子を含有する層を構成する複数の樹脂繊維が、本発明における複数の第１樹脂繊維に相当し、タングステン系酸化物の微粒子を含有しない層を構成する複数の樹脂繊維が、本発明における複数の第２樹脂繊維に相当することになる。また、本発明による繊維構造体は、３つ以上の層を積層接着する構成も勿論可能であり、少なくとも１つの層がタングステン系酸化物の微粒子を含有する構成であればよい。
【００４０】
［第７実施形態］
図８は、本発明の第７実施形態に係る繊維構造体の概略構造を模式的に示した拡大図である。図８において、第７実施形態に係る繊維構造体１０７は、軸方向に延伸され、かつ、それぞれがタングステン系酸化物の微粒子を分散させた状態で含有する複数の長繊維４０が、一方向Ｄ５に沿って配列された長繊維配列層４１から構成される。なお、本実施形態においては、長繊維配列層４１を構成する複数の長繊維４０が、本発明における複数の第１樹脂繊維に相当する。また、各長繊維４０間に存在し得る複数の隙間が、本発明における複数の空隙部に相当する。
【００４１】
複数の長繊維４０は、それぞれ、ポリエチレンテレフタレート（以下「ＰＥＴ」という）などの熱可塑性樹脂からなり、上述したようなタングステン系酸化物の微粒子（遮熱フィラー）が所要の含有量で添加されており、該微粒子が長繊維内で分散された状態で存在している。ＰＥＴは、紡糸性が良いことに加えて、延伸性及び分子配向性もよいため、複数の長繊維４０の原料として好適である。また、複数の長繊維４０は、各々の平均繊維径が０．５〜１００μｍの範囲内にあるのが好ましい。
【００４２】
上記繊維構造体１０７の製造方法の一例を簡単に説明すると、長繊維配列層４１は、まず、紡糸工程において、タングステン系酸化物の微粒子が添加されたＰＥＴの原料を溶融状態にして複数の紡糸ノズルから長繊維として押し出すことによって、概ね一方向Ｄ５に延びる複数の長繊維を搬送コンベア上に形成する。該形成された複数の長繊維は、続く延伸工程において軸方向に延伸される。これにより、延伸され、かつ、それぞれがタングステン系酸化物の微粒子を分散させた状態で含有するＰＥＴで形成された複数の長繊維４０が一方向Ｄ５に沿って配列された長繊維配列層４１が形成される。この長繊維配列層４１の厚さは、各長繊維４０の平均繊維径に応じて概略決まるが、概ね一方向に延びる長繊維同士が上下に重なり合う場合も考慮すると、その厚さは５〜３００μｍの範囲内にあるのが好ましい。厚さが薄くなり過ぎると長繊維配列層４１の強度が不足し、厚くなり過ぎると長繊維配列層４１のしなやかさが損なわれる。このため、長繊維配列層４１の厚さを上記範囲に設定している。
【００４３】
上記のような第６実施形態の繊維構造体１０７は、各長繊維４０の平均繊維径を０．５μｍまで細くすることが可能であり、薄くてしなやかな長繊維配列層４１を形成することができるようになる。
【００４４】
［第８実施形態］
図９は、本発明の第８実施形態に係る繊維構造体の概略構造を模式的に示した拡大図である。図９において、第８実施形態に係る繊維構造体１０８は、上述した第７実施形態と同様な２つの長繊維配列層４１，４３を、互いの延伸方向Ｄ５，Ｄ６が略直交するように積層し、その後、熱圧着等によって接着することで形成されている。このような長繊維配列層４１，４３が直交積層された繊維構造体１０８（不織布）は網状構造を有している。なお、本実施形態においては、一方の長繊維配列層４１を構成する複数の長繊維４０が、本発明における複数の第１樹脂繊維に相当し、他方の長繊維配列層４３を構成する複数の長繊維４２が、本発明における複数の第２樹脂繊維に相当する。
【００４５】
上記のような構成の場合、長繊維配列層４１を構成する複数の長繊維４０のベースとなる熱可塑性樹脂と、長繊維配列層４３を構成する複数の長繊維４２のベースとなる熱可塑性樹脂とは、互いの融点（及び軟化点）が異なるようにするのが好ましい。このようにするのは、長繊維配列層４１，４３を一体化（接着）するための熱圧着を比較的容易に、かつ、安定して行えるようにするためである。具体的に、長繊維配列層４１を構成する複数の長繊維４０のベースとなる熱可塑性樹脂については、前述した第７実施形態の場合と同様なＰＥＴを用いることが可能であり、その融点は約２６０℃である。また、長繊維配列層４３を構成する複数の長繊維４２のベースとなる熱可塑性樹脂としては、例えば融点が２４０℃未満、好ましくは、融点が２１０〜２３０℃のポリエチレンテレフタレート共重合体（以下「ＰＥＴ共重合体」という）を用いることが可能である。ＰＥＴ共重合体についても、前述したＰＥＴと同様に、紡糸性がよいことに加えて、延伸性及び分子配向性もよいため、複数の長繊維４２の原料として好適である。ここで、ＰＥＴ及びＰＥＴ共重合体には、上述したようなタングステン系酸化物の微粒子（遮熱フィラー）が所要の含有量で添加されている。各々の長繊維４０，４２の平均繊維径は、上述した第７実施形態の場合と同様に、０．５〜１００μｍの範囲内にあるのが好ましい。
【００４６】
上記繊維構造体１０８の製造方法の一例を簡単に説明すると、前述した第７実施形態の場合と同様にして長繊維配列層４１が形成される。長繊維配列層４３は、まず、紡糸工程において、タングステン系酸化物の微粒子が添加されたＰＥＴ共重合体の原料を溶融状態にして複数の紡糸ノズルから長繊維として押し出すと共に、該押し出された長繊維に高速エアなどを衝突させて搬送コンベアの搬送方向に直交する方向に振動させることによって、概ね一方向Ｄ６（複数の長繊維４０の軸方向Ｄ５に直交する方向）に延びる複数の長繊維を搬送コンベア上に形成する。該形成された複数の長繊維は、続く延伸工程において軸方向Ｄ６に延伸される。これにより、延伸され、かつ、それぞれがタングステン系酸化物の微粒子を分散させた状態で含有するＰＥＴ共重合体で形成された複数の長繊維４２が一方向Ｄ６に沿って配列された長繊維配列層４３が形成される。このようにして形成された長繊維配列層４１および長繊維配列層４３は、続く積層工程において搬送コンベア上に重ねて載置された後に、熱圧着工程において熱圧着によって一体化されることで繊維構造体１０８が製造される。この繊維構造体１０８の厚さは、上述した第７実施形態における長繊維配列層４１の厚さと同様に、５〜３００μｍの範囲内にあるのが好ましい。
【００４７】
上記のような第８実施形態の繊維構造体１０８は、２つの長繊維配列層４１，４３が互いの延伸方向Ｄ５，Ｄ６を略直交させて積層接着されているため、高い強度を有し、かつ、薄くてしなやかな不織布を実現することが可能である。このような繊維構造体１０８（不織布）は、例えば、カーテン、ブラインド、障子、服飾などの用途に好適である。
【００４８】
なお、上記第８実施形態では、２つの長繊維配列層４１，４３の双方がタングステン系酸化物の微粒子を含有する構成例を示したが、いずれか一方の長繊維配列層のみが、タングステン系酸化物の微粒子を含有する構成とすることも可能である。この場合、タングステン系酸化物の微粒子を含有する長繊維配列層を構成する複数の長繊維が、本発明における複数の第１樹脂繊維に相当し、タングステン系酸化物の微粒子を含有しない長繊維配列層を構成する複数の長繊維が、本発明における複数の第２樹脂繊維に相当することになる。また、本発明による繊維構造体は、３つ以上の長繊維配列層を積層接着する構成も勿論可能であり、少なくとも１つの長繊維配列層がタングステン系酸化物の微粒子を含有する構成であればよい。さらに、スプリットウェブ１０（第１実施形態）、スリットウェブ２０（第２実施形態）および長繊維配列層４１（第６実施形態）のうちの２つ以上を任意に組み合わせて、互いの延伸方向が略直交するように積層接着することもできる。
【実施例】
【００４９】
以下に、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。ここでは、本発明による繊維構造体の性能を評価するために、上述の図１に示したようなスプリットウェブと同様な評価サンプルを異なる条件にて複数作製し、可視光線の透過率および遮熱温度の測定を行った。なお、以下に説明する各実施例は、本発明を限定するものではない。
【００５０】
［実施例１］
タングステン系酸化物の微粒子として、冨士色素株式会社製のＦｕｊｉ  ＥＬ  ＭＷＯ３（以下では「ＭＷＯ３」と略記する）を使用すると共に、ポリオレフィン系樹脂として、三菱ケミカル株式会社製のノバテック（登録商標）ＨＹ４４４からなる高密度ポリエチレンペレットを使用する。そして、ＭＷＯ３の含有量が０．３重量％、０．５重量％、１．２重量％、３．０重量％、４．０重量％および６．０重量％のいずれかであり、かつ、スプリットウェブの開口率が３４％、５０％および６８％のいずれかである異なる条件の組み合わせにて評価サンプルをそれぞれ作製し、それらを実施例１とした。なお、各評価サンプルの作製にあたっては、１９０℃の製膜工程にて厚み１００μｍのシート（単層構造のフィルム）を成形し、該シートに一方向延伸および割繊化等の処理を行っている。
【００５１】
［実施例２］
タングステン系酸化物の微粒子として、住友金属鉱山株式会社製のＣＷＯ（登録商標）ＹＭＤＳ−８７４（以下では「ＣＷＯ」と略記する）を使用すると共に、ポリオレフィン系樹脂として上記ＨＹ４４４からなる高密度ポリエチレンペレットを使用する。そして、ＣＷＯの含有量が０．３重量％、０．５重量％、１．２重量％、３．０重量％、４．０重量％および６．０重量％のいずれかであり、かつ、スプリットウェブの開口率が３４％、５０％および６８％のいずれかである異なる条件の組み合わせにて、上記実施例１の場合と同様の工程により評価サンプルをそれぞれ作製し、それらを実施例２とした。
【００５２】
［比較例１］
従来の不織布に用いられてきた遮熱フィラーの一つである酸化チタンとして、トーヨーカラー株式会社製のマスターバッチ（ＴＥＴ  １ＫＨ０１２ＷＨＴ）を使用すると共に、ポリオレフィン系樹脂として上記ＨＹ４４４からなる高密度ポリエチレンペレットを使用する。そして、酸化チタンの含有量が１．２重量％、４．８重量％および７．８重量％のいずれかであり、かつ、スプリットウェブの開口率が３４％、５０％および６８％のいずれかである異なる条件の組み合わせにて、上記実施例１の場合と同様の工程により評価サンプルをそれぞれ作製し、それらを比較例１とした。
【００５３】
上記のような複数の評価サンプルを使用して、可視光線の透過率および遮熱温度の測定を行った。可視光線の透過率は、ヘイズメータを使用して測定した全光線透過率とした。遮熱温度は、上述したような発泡スチロール箱、白熱灯および温度センサを用いた測定方法により、評価サンプルなしのときの最高到達温度Ｔ０から、評価サンプルありのときの最高到達温度Ｔ１を減算した値（＝Ｔ０−Ｔ１［℃］）とした。各評価サンプルに対応した測定結果を図１０の一覧表に示しておく。
【００５４】
図１１は、実施例１，２および比較例１の各測定結果について、含有量に対する可視光線の透過率の関係、および、含有量に対する遮熱温度の関係をそれぞれ示したグラフである。図１１の上段のグラフは開口率が３４％、中段のグラフは開口率が５０％、下段のグラフは開口率が６８％にそれぞれ対応している。各グラフ中の丸印は実施例１の測定データをプロットした点、四角印は実施例２の測定データをプロットした点、ばつ印は比較例１の測定データをプロットした点、破線は比較例１の各測定データを線形近似した直線を示している。
【００５５】
図１１の各グラフを基に、比較例１に対する実施例１，２の優位性を評価した結果を図１２の評価表に示す。評価の判定基準は次の通りである。
◎：透過率および遮熱温度の両方が比較例１よりも優れている。
〇：透過率および遮熱温度の一方が比較例１よりも優れており、他方が比較例１と同等である。
△：透過率および遮熱温度の両方が比較例１と同等である。
×：透過率および遮熱温度の少なくとも一方が比較例１よりも劣る。
なお、「比較例１と同等」については、同一の含有量における実施例１，２の測定データのうちの一方が比較例１よりも優れていて、他方が比較例１よりも劣っている場合を比較例１と同等と判定するようにしている。
【００５６】
図１２より、含有量が０．３重量％の場合を除いて、実施例１，２は比較例１よりも優位な特性が得られていることが分かる。すなわち、可視光線の透過率と遮熱性能とのバランスという観点では、一方の特性が比較例１よりも優れており、他方の特性が比較例１と同等以上であることが重要であり、含有量が０．５重量％〜６．０重量％の範囲で実施例１，２の優位性が示されている。含有量の下限について図１１で詳しく見ると、０．３重量％と０．５重量％との間で遮熱温度が大きく低下していることが分かる。このため、含有量を０．５重量％以上とすることによって遮熱性能の改善が確実なものになる。また、含有量の上限については、評価サンプルの製作にあたり、含有量が７重量％を超えると、割繊前のフィルムに遮熱フィラーの凝集による分散状態の偏り（濃度むら）が顕著になって製膜が困難になることが確認された。このため、図１２の評価結果も考慮して、含有量は６重量％以下とするのがよい。さらに、図１１において、遮熱フィラーの含有量が同程度の場合、比較例１の遮熱温度よりも実施例１，２の遮熱温度の方が高くなり、その差は、遮熱フィラーの含有量が増加する程大きくなる傾向があることが分かる。これは、酸化チタンに替えてタングステン系酸化物の微粒子を使用することにより、少ない含有量でも従来と同等以上の遮熱効果を実現可能であることを示している。タングステン系酸化物の微粒子の含有量を減少させることができれば、繊維構造体の製造コスト削減に有効である。
【００５７】
また、開口率に関して、図１２の評価結果では、３４％〜６８％の全範囲に亘って実施例１，２は比較例１よりも優位な特性が得られている（ただし、含有量が０．３重量％の場合を除く）。開口率の変化が及ぼす影響について図１１を詳しく見ると、透過率は開口率が大きい程高くなり、遮熱温度は開口率が小さい程高くなり、実施例１，２と比較例１との性能差は、遮熱温度および透過率の双方ともに開口率が大きくなるにつれて縮まる傾向にあることが分かる。上述したように開口率が高くなり過ぎて樹脂繊維間の隙間が増大すると、可視光線の透過性および通気性は向上するものの、タングステン系酸化物の微粒子を添加したことによる遮熱効果が薄れてしまい、所望の遮熱性能を実現することが難しくなる可能性がある。これらの点を考慮すると、開口率の上限は６８％以下、好ましくは５０％以下とするのがよい。また、開口率の下限は、複数の樹脂繊維間に実質的な空隙部が形成されるまで小さくすることが可能である。
【００５８】
図１３は、開口率が３４％および５０％の各評価サンプルについて、横軸を透過率、縦軸を遮熱温度として、遮熱フィラーの含有量ごとに各測定値をプロットしたものである。
図１３より、実施例１の各プロット点（丸印）および実施例２の各プロット点（四角印）の双方ともに、含有量が０．３重量％の場合を除いて、比較例１の各プロット点（ばつ印）と比べて、グラフ上で右上方向にシフト、すなわち、可視光線の透過率および遮熱温度のバランスが改善していることが分かる。これは、繊維構造体（不織布または織布）の遮熱フィラーとして酸化チタンに替えてタングステン系酸化物の微粒子を使用することにより、可視光線の透過率低下を抑えつつ、高い遮熱性能を実現できることを示している。
【００５９】
上記のような評価結果からも明らかなように、タングステン系酸化物の微粒子の含有量と網状構造の開口率とを適切に設定することによって、遮熱フィラーとして従来の酸化チタンを用いた繊維構造体よりも可視光線の透過率が高く、かつ、遮熱温度が高い繊維構造体を実現することができる。例えば、図１３中の実線および白抜き矢印は、可視光線の透過率が７０％以上であり、かつ、遮熱温度が７℃以上である領域を示しており、この領域内に実施例１，２の複数のプロット点が含まれていることが分かる。このような条件を満たす領域は、繊維構造体の用途等に応じて変更し得るものであり、上記の他にも、例えば各図中の一点鎖線に示すように、可視光線の透過率が６０％以上であり、かつ、遮熱温度が８℃以上である条件や、可視光線の透過率が８０％以上であり、かつ、遮熱温度が６℃以上である条件、可視光線の透過率が９０％以上であり、かつ、遮熱温度が５℃以上である条件などを選択的に設定することが可能である。これらの条件は、いずれも遮熱フィラーとして従来の酸化チタンを用いた繊維構造体では実現困難な条件である。具体的に、例えば農作物育成用ハウスの被覆資材としての用途においては、７０％以上の可視光線透過率を確保した上で、より高い遮熱温度を実現できるようにするのが農作物の育成にとって好ましい。
【符号の説明】
【００６０】
１０，１５…スプリットウェブ
１１，１６…幹繊維
１２，１７…枝繊維
１３…第１熱可塑性樹脂層
１４…第２熱可塑性樹脂層
２０…スリットウェブ
３０，３２，３４，３５…一方向延伸多層テープ
３１，３３…一方向延伸多層テープ群
４０，４２…長繊維
４１，４３…長繊維配列層
１０１〜１０８…繊維構造体
Ｄ１〜Ｄ６…延伸方向
【図１】
2020070509.tif 000003
【図２】
2020070509.tif 000004
【図３】
2020070509.tif 000005
【図４】
2020070509.tif 000006
【図５】
2020070509.tif 000007
【図６】
2020070509.tif 000008
【図７】
2020070509.tif 000009
【図８】
2020070509.tif 000010
【図９】
2020070509.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2020070509.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2020070509.tif 000015