(57)【要約】      （修正有）【課題】優れた蓄熱保温性を有する中綿および該中綿を用いてなる繊維製品を提供する。【解決手段】太陽光吸収剤としてカーボンブラックなどを含むポリエステル短繊維Ａ、および遠赤外線放射剤としてケイ酸ジルコニウムなどを含むポリエステル短繊維Ｂであり、いずれも単繊維繊度が６．６ｄｔｅｘ以下で、ポリエステル短繊維Ａの中綿全重量にたいする重量比率が５〜３０重量％以上、ポリエステル短繊維Ｂの中綿全重量にたいする重量比率が３０重量％以上である中綿を得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光吸収剤を含むポリエステル短繊維Ａ、および遠赤外線放射剤を含むポリエステル短繊維Ｂを含むことを特徴とする中綿。
【請求項２】
前記太陽光吸収剤がカーボンブラックである、請求項１に記載の中綿。
【請求項３】
前記遠赤外線放射剤がケイ酸ジルコニウムである、請求項１または請求項２に記載の中綿。
【請求項４】
ポリエステル短繊維Ａの単繊維繊度が６．６ｄｔｅｘ以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の中綿。
【請求項５】
ポリエステル短繊維Ｂの単繊維繊度が６．６ｄｔｅｘ以下である、請求項１〜４のいずれかに記載の中綿。
【請求項６】
ポリエステル短繊維Ａの中綿全重量に対する重量比率が５〜３０重量％の範囲内である、請求項１〜５のいずれかに記載の中綿。
【請求項７】
ポリエステル短繊維Ｂの中綿全重量に対する重量比率が３０重量％以上である、請求項１〜６のいずれかに記載の中綿。
【請求項８】
中綿にバインダー樹脂がスプレー加工されている、請求項１〜７のいずれかに記載の中綿。
【請求項９】
中綿の嵩高性が５０〜１５０ｃｍ３／ｇの範囲内である、請求項１〜８のいずれかに記載の中綿。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の中綿を含む、衣料、ぬいぐるみ、ブランケット、および布団からなる群より選択されるいずれかの繊維製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた蓄熱保温性を有する中綿および該中綿を用いてなる繊維製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、衣料やブランケットなどに使用される保温性中綿として種々のものが提案されている。例えば、特許文献１では中空繊維を用いたものが提案されている。中空繊維を用いた中綿は断熱性を利用したもので、人体の放熱は抑制することができるものの、低温環境下においては、十分な保温性能を維持することが困難であった。また、特許文献２では、太陽光吸収剤を繊維表面に付着させた中綿が提案されているが、太陽光が照射されない屋内では蓄熱保温性をあまり期待することはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２５１５３号公報
【特許文献２】特開２００５−２５６１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、優れた蓄熱保温性を有する中綿および該中綿を用いてなる繊維製品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は上記課題を達成するため鋭意検討した結果、中綿を構成する繊維として、太陽光吸収剤を含むポリエステル短繊維と遠赤外線放射剤を含むポリエステル短繊維とを併用することにより、寒冷な屋外でもすぐに暖かくなり、かつ屋内にはいり太陽光が届かなくなってもしばらくは暖かいままでいることを見出し、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。
【０００６】
かくして、本発明によれば「太陽光吸収剤を含むポリエステル短繊維Ａ、および遠赤外線放射剤を含むポリエステル短繊維Ｂを含むことを特徴とする中綿。」が提供される。
その際、前記太陽光吸収剤がカーボンブラックであることが好ましい。また、前記遠赤外線放射剤がケイ酸ジルコニウムであることが好ましい。また、ポリエステル短繊維Ａの単繊維繊度が６．６ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。また、ポリエステル短繊維Ｂの単繊維繊度が６．６ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。また、ポリエステル短繊維Ａの中綿全重量に対する重量比率が５〜３０重量％の範囲内であることが好ましい。また、ポリエステル短繊維Ｂの中綿全重量に対する重量比率が３０重量％以上であることが好ましい。また、中綿にバインダー樹脂がスプレー加工されていることが好ましい。また、中綿の嵩高性が５０〜１５０ｃｍ３／ｇの範囲内であることが好ましい。
また、本発明によれば、前記の中綿を含む、衣料、ぬいぐるみ、ブランケット、および布団からなる群より選択されるいずれかの繊維製品が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、優れた蓄熱保温性を有する中綿および該中綿を用いてなる繊維製品が提供される。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
まず、本発明の中綿において、ポリエステル短繊維Ａは太陽光吸収剤を含む。その際、太陽光吸収剤としては波長７００〜２０００ｎｍの赤外線領域で１０％以上の吸収率を有する物質が好ましく、具体的には、アンチモンドープ酸化錫（ＡＴＯ）やスズドープ酸化インジューム（ＩＴＯ）などの平均粒子径が１００ｎｍ以下の金属酸化物系微粒子や、カーボンブラック、有機化合物の赤外線吸収色素などが好ましく例示される。特にカーボンブラックが好ましい。
【０００９】
前記太陽光吸収剤は、優れた耐久性を得る上でポリエステル中に練りこまれていることが好ましいが、バインダー樹脂とともに繊維表面に付着していてもよい。
前記ポリエステル短繊維Ａにおいて太陽光吸収剤の含有量としては、ポリエステル重量に対し０．１〜５．０重量％（好ましくは０．２〜３．０重量％）の範囲内であることが好ましい。該含有量が０．１重量％よりも小さいと、太陽光に暴露されても中綿があまり暖められないおそれがある。逆に、該含有量が５．０重量％より大きいと、太陽光吸収剤を練りこんだポリエステルを紡糸する場合には糸切れ等の問題が発生するおそれがある。
【００１０】
前記ポリエステル短繊維Ａを形成するポリエステルとしては、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などのポリエステルや、第３成分を共重合させた共重合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。該ポリマー中には、本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、前記太陽光吸収剤のほか、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、艶消し剤、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。
【００１１】
前記ポリエステル短繊維Ａは前記のポリエステルを常法により紡糸・延伸した繊維でよい。その際、前記ポリエステル繊維Ａは前記のポリエステルを１成分とする複合繊維であってもよいが、前記のポリエステル成分単独からなる繊維が好ましい。
前記ポリエステル短繊維Ａの単繊維断面形状は特に限定されず、丸断面、十断面、Ｈ断面、Ｔ断面、Ｙ断面、異型多フィン断面、中空断面などいずれでもよい。例えば、中空率が２０〜５０％の中空断面を有すると、優れた保温性が得られ好ましい。
【００１２】
前記ポリエステル短繊維Ａにおいて、単繊維繊度が小さいほど表面積が大きくなり赤外線吸収剤の効果が大きくなり、また、中綿の風合いが柔らかくなり好ましいので単繊維繊度が６．６ｄｔｅｘ以下（より好ましくは０．２〜２．２ｄｔｅｘ）であることが好ましい。なお、該単繊維繊度が０．２ｄｔｅｘよりも小さいと、カード等の開繊工程で十分な梳綿をなすことができないおそれがある。
【００１３】
また、前記ポリエステル短繊維Ａにおいて、繊維長としては５〜１００ｍｍ（より好ましくは２０〜８０ｍｍ）の範囲内であることが好ましい。該繊維長が５ｍｍよりも小さいと、嵩高性が低下するおそれがある。逆に、該繊維長が１００ｍｍよりも大きいと、取扱性が低下するおそれがある。
【００１４】
また、前記ポリエステル短繊維Ａにおいて、捲縮については、付与されていてもよいし付与されてなくてもよい。捲縮が付与されている場合、捲縮付与方法としては、熱収縮率の異なるポリマーをサイドバイサイド型にはり合わせた複合繊維を用いてスパイラル状捲縮を付与するか、または異方冷却によりスパイラル状捲縮を付与するか、または通常の押し込みクリンパー方式による機械捲縮を付与するなどの種々の方法を用いればよく、嵩高性、製造コスト等の面から機械捲縮を付与するのが最適である。その際、捲縮数としては３〜４０個／２．５４ｃｍ（より好ましくは７〜１５個／２．５４ｃｍ）が好ましい。該捲縮数が３個／２．５４ｃｍ未満の場合は、短繊維間の絡合が不足し嵩高性が低下して中綿の保温性が損われるおそれがある。逆に、該捲縮数が４０個／２．５４ｃｍを越える場合には、短繊維の絡合が大きすぎてカード等の開繊工程で十分な梳綿をなすことができないおそれがある。
【００１５】
本発明の中綿において、中綿全重量に対するポリエステル短繊維Ａの重量比率が５〜３０重量％の範囲内であることが好ましい。該重量比率が５重量％よりも小さいと、太陽光による発熱効果が十分には得られないおそれがある。逆に、該重量比率が３０重量％よりも大きいと、中綿が濃色になり、淡色の側地を使用しにくくなったり、中綿の風合いが硬くなるおそれがある。特に、ポリエステル短繊維Ａの単繊維繊度が３．０ｄｔｅｘ以上の場合、該重量比率が２０〜３０重量％であることが好ましく、ポリエステル短繊維Ａの単繊維繊度が３．０ｄｔｅｘ未満の場合、該重量比率が５重量％以上２０重量％未満であることが好ましい。
【００１６】
次に、本発明の中綿において、ポリエステル短繊維Ｂは遠赤外線放射剤を含む。その際、遠赤外線放射剤としては３０℃における遠赤外線放射率が４．５〜３０μｍの領域で６５％以上（より好ましくは７５％以上）を有することが好ましく、特開平４−２８１８号公報に記載されたものなどが好ましい。具体的には、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウムなどが好ましく例示される。特にケイ酸ジルコニウムが好ましい。
【００１７】
前記遠赤外線放射剤は、優れた耐久性を得る上でポリエステル中に練りこまれていることが好ましいが、バインダー樹脂とともに繊維表面に付着していてもよい。
前記ポリエステル短繊維Ｂにおいて遠赤外線放射剤の含有量としては、ポリエステル重量に対し０．１〜５．０重量％（好ましくは０．２〜３．０重量％）の範囲内であることが好ましい。該含有量が０．１重量％よりも小さいと、遠赤外線による十分な発熱効果が得られないおそれがある。逆に、該含有量が５．０重量％より大きいと、遠赤外線放射剤を練りこんだポリエステルを紡糸する場合には、糸切れ等の問題が発生するおそれがある。
【００１８】
前記ポリエステル短繊維Ｂを形成するポリエステルとしては、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などのポリエステルや、第３成分を共重合させた共重合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。該ポリマー中には、本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、前記遠赤外線放射剤のほか、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、艶消し剤、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。
【００１９】
前記ポリエステル短繊維Ｂは前記のポリエステルを常法により紡糸・延伸した繊維でよい。その際、前記ポリエステル繊維Ｂは前記のポリエステルを１成分とする複合繊維であってもよいが、前記のポリエステル成分単独からなる繊維が好ましい。
前記ポリエステル短繊維Ｂの単繊維断面形状は特に限定されず、丸断面、十断面、Ｈ断面、Ｔ断面、Ｙ断面、異型多フィン断面、中空断面などいずれでもよい。例えば、中空率が２０〜５０％の中空断面を有すると、優れた保温性が得られ好ましい。
【００２０】
前記ポリエステル短繊維Ｂにおいて、単繊維繊度が小さいほど表面積が大きくなり遠赤外線放射剤の効果が大きくなり、また、中綿の風合いが柔らかくなり好ましいので単繊維繊度が６．６ｄｔｅｘ以下（より好ましくは０．２〜２．２ｄｔｅｘ）であることが好ましい。なお、該単繊維繊度が０．２ｄｔｅｘよりも小さいと、カード等の開繊工程で十分な梳綿をなすことができないおそれがある。
【００２１】
また、前記ポリエステル短繊維Ｂにおいて、繊維長としては５〜１００ｍｍ（より好ましくは２０〜８０ｍｍ）の範囲内であることが好ましい。該繊維長が５ｍｍよりも小さいと、嵩高性が低下するおそれがある。逆に、該繊維長が１００ｍｍよりも大きいと、取扱性が低下するおそれがある。
【００２２】
また、前記ポリエステル短繊維Ｂにおいて、捲縮については、付与されていてもよいし付与されてなくてもよい。捲縮が付与されている場合、捲縮付与方法としては、熱収縮率の異なるポリマーをサイドバイサイド型にはり合わせた複合繊維を用いてスパイラル状捲縮を付与するか、または異方冷却によりスパイラル状捲縮を付与するか、または通常の押し込みクリンパー方式による機械捲縮を付与するなどの種々の方法を用いればよく、嵩高性、製造コスト等の面から機械捲縮を付与するのが最適である。その際、捲縮数としては３〜４０個／２．５４ｃｍ（より好ましくは７〜１５個／２．５４ｃｍ）が好ましい。該捲縮数が３個／２．５４ｃｍ未満の場合は、短繊維間の絡合が不足し嵩高性が低下して中綿の保温性が損われるおそれがある。逆に、該捲縮数が４０個／２．５４ｃｍを越える場合には、短繊維の絡合が大きすぎてカード等の開繊工程で十分な梳綿をなすことができないおそれがある。
【００２３】
本発明の中綿において、中綿全重量に対するポリエステル短繊維Ｂの重量比率が３０重量％以上（より好ましくは３０〜９５重量％）であることが好ましい。該重量比率が３０重量％よりも小さいと、遠赤外線による十分な発熱効果が得られないおそれがある。
本発明の中綿において、前記のポリエステル短繊維Ａおよびポリエステル短繊維Ｂ以外に他の繊維や羽毛が含まれていてもよい。その際、かかる他の繊維としては、単繊維繊度０．２〜６．６ｄｔｅｘ、中空率２０〜５０％の、前記のようなポリエステルからなる中空ポリエステル繊維が好ましい。
【００２４】
本発明の中綿の製造方法としては特に限定されない。吹き込み製法で製造してもよいが、混合比を正確にするためにカード工程で混綿しバインダー成分で形態を保持すると、保温性の耐久性が向上し好ましい。その際、バインダー成分は低融点成分を含む熱接着性複合短繊維を混合してもよいし、アクリル系あるいはポリウレタン系などの樹脂バインダーを使用しても良い。中綿にバインダー樹脂をスプレー加工することも好ましいことである。
【００２５】
かくして得られた中綿において、中綿の嵩高性が５０〜１５０ｃｍ３／ｇの範囲内であることが好ましい。該嵩高性が５０ｃｍ３／ｇよりも小さいと、十分な暖かさを得られないおそれがある。逆に、該嵩高性が１５０ｃｍ３／ｇよりも大きいと、製造することが困難ななるだけでなく洗濯耐久性が低下するおそれがある。
【００２６】
本発明の中綿において、目付けとしては２０〜２００ｇ／ｍ２の範囲内であることが好ましい。該目付けがこの範囲よりも小さいと保温性が損なわれるおそれがある。逆に、該目付けがこの範囲よりも大きいと軽量性が損なわれるおそれがある。
【００２７】
本発明の中綿は、太陽光にさらされる状況下で使用されると、太陽光吸収剤を含むポリエステル短繊維Ａが発熱し、なおかつ遠赤外線放射剤を含むポリエステル短繊維Ｂを併用していることで、発熱速度が速くなり、寒い屋外に出た時にすぐに暖かくなる。また、暗所に移動したとしても遠赤外線放射剤を含むポリエステル短繊維Ｂがしばらく暖かいままなので、急激に冷え込むことはない。
【００２８】
本発明の中綿は、そのまま側地内に封入し、衣料、ぬいぐるみ、ブランケット、布団などの繊維製品として使用してもよい。また、例えば、特許第４５６３７７３号公報に記載されているように、中空繊維を含み、通気性が５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓ以下の織編物からなる表層、本発明の中綿を用いた中間層、および赤外線吸収剤を含む織編物からなる裏層の三層からなる衣料を構成してもよい。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例をあげて本考案を詳細に説明するが、本考案はこれらによって何ら限定されるものではない。
（１）目付、密度、厚さ
ＪＩＳ  Ｌ  １９１３に記載の方法により測定した。
（２）嵩高性
ＪＩＳ  Ｌ  １０９７  に記載の方法により測定した。
（３）中空率
５００倍断面画像から単繊維の断面積（中空部を含む）と中空部面積を測定し、その面積比を求めた。なお、ｎ数は５でその平均値を算出した。
（４）保温性
５℃、５０％ＲＨの恒温恒湿環境下で、３０℃に設定された熱板上に試料を平面に配置し、さらに上方より３ｍ／ｓｅｃの風を試料に当て、裏層裏面の温度変化を熱電対を用いて測定した。測定は、１分間放置後、エネルギー源として２００Ｗレフランプ光源を用い、高さ５０ｃｍから照射し、３０秒間照射し、その後１０分間再び放置した。温度変化の記録は照射前、レフランプ照射３０秒後、試験終了時をそれぞれ記録した。
【００３０】
［実施例１］
まず、太陽光吸収剤としてカーボンブラックをポリエチレンテレフタレート重量対比５重量％練りこんだポリエチレンテレフタレートからなる、ポリエステル短繊維Ａ（単糸繊度２．０ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ、捲縮数１２．５個／２．５４ｃｍ、丸断面）１５重量％、遠赤外線放射剤としてケイ酸ジルコニウム微粒子をポリエチレンテレフタレート重量対比５重量％練りこんだポリエチレンテレフタレートからなる、ポリエステル短繊維Ｂ（単繊維繊度１．４５ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ、捲縮数１５．２個／２．５４ｃｍ、丸断面）を５０重量％、中空ポリエステル繊維（中空率２５％、単糸繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）３５ｗｔ％からなる綿を使用してカードで開繊しウエブ状にした。これにアクリル系バインダー樹脂をスプレー加工し、熱セットし、目付け６０ｇ／ｍ２、嵩高性は１１０ｃｍ３／ｇの中綿を得た。
３０ｃｍ×３０ｃｍに切り出し保温性評価を実施した。評価結果は、照射前温度２９．５℃、３０秒照射後温度４５．０℃、照射後１０分経過後温度４２．２℃と、レフランプ照射３０秒後、および照射後１０分後の裏面温度はいずれも高く優れた保温性を有していた。
次いで、この中綿をそのまま側地内に封入しアウター衣料を得て使用したところ、優れた蓄熱保温性を有するものであった。また、この中綿をそのまま側地内に封入し屋外で使用されるブランケットを得て使用したところ、優れた蓄熱保温性を有するものであった。
【００３１】
［比較例１］
実施例１において、ケイ酸ジルコニウム微粒子を練りこんだポリエステル短繊維Ｂのかわりに中空ポリエステル繊維（中空率２５％、単糸繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ、捲縮数１３．０個／２．５４ｃｍ、）を用いること以外は、実施例１と同様にした。評価結果は、照射前温度２９．５℃、３０秒照射後温度４２．２℃、照射後１０分経過後温度３０．３℃と、レフランプ照射３０秒後、温度上昇はしているものの、照射後１０分後ではほぼ試験前の温度に戻っていた。
【００３２】
［比較例２］
実施例１において、カーボンブラックを練りこんだポリエステル短繊維Ａのかわりに中空ポリエステル繊維（中空率２５％、単糸繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ、捲縮数１３．０個／２．５４ｃｍ、）を用いること以外は、実施例１と同様にした。評価結果は、照射前温度２９．５℃、３０秒照射後温度３５．２℃、照射後１０分経過後温度３１．３℃と、レフランプ照射３０秒後、温度上昇は小さく、照射後１０分後ではほぼ試験前の温度に戻っていた。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明によれば、優れた蓄熱保温性を有する中綿および該中綿を用いてなる繊維製品が得られ、その工業的価値は極めて大である。