(57)【要約】      （修正有）【課題】所望の機能を有する金属繊維の提供。【解決手段】金属繊維１０は、表面２１が粗された金属線２０と、繊維３０とが組み合わされている。金属線２０の表面粗さＲａは、０．１５〜０．２５μｍであり、金属線２０は、タングステン線であり、金属線２０の線径は、繊維３０の線径より小さく、金属繊維１０は、繊維３０を芯糸として金属線２０が巻回されたカバーリング糸、或いは、金属線２０と繊維３０とが撚り合わされた合撚糸であり、繊維２０は、アラミド繊維又はナイロン系繊維である金属繊維１０。【選択図】図１
2018080413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が粗された金属線と、繊維とが組み合わされた金属繊維。
【請求項２】
前記金属線の表面粗さＲａは、０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下である
請求項１に記載の金属繊維。
【請求項３】
前記金属線は、タングステン線である
請求項１又は２に記載の金属繊維。
【請求項４】
前記金属線の線径は、前記繊維の線径より小さい
請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属繊維。
【請求項５】
前記金属繊維は、前記繊維を芯糸として前記金属線が巻回されたカバーリング糸である
請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属繊維。
【請求項６】
前記金属繊維は、前記金属線と前記繊維とが撚り合わされた合撚糸である
請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属繊維。
【請求項７】
前記繊維は、アラミド繊維又はナイロン系繊維である
請求項１〜６のいずれか１項に記載の金属繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属繊維に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、化学繊維又は天然繊維などを用いて衣服などの繊維製品が製造されている。繊維製品には、耐切創用途などの利用の目的に応じて、適切な材料からなる繊維が用いられる（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５６２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、耐切創用途に限らず、様々な用途の繊維製品が要求されている。各用途に適した繊維製品を製造するためには、所望の機能を有する繊維が必要となる。
【０００５】
そこで、本発明は、所望の機能を有する金属繊維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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る金属繊維は、表面が粗された金属線と、繊維とが組み合わされている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、所望の機能を有する金属繊維を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態に係る金属繊維の模式図である。
【図２】実施の形態の変形例に係る金属繊維の模式図である。
【図３】実施の形態に係る金属繊維の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態に係る繊維製品の一例である手袋の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下では、本発明の実施の形態に係る金属繊維について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１０】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１１】
（実施の形態）
［構成］
まず、各種繊維製品に利用可能な金属繊維の構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る金属繊維１０の模式図である。
【００１２】
図１に示すように、金属繊維１０は、金属線２０と、繊維３０とを備える。具体的には、金属繊維１０は、金属線２０と、繊維３０とが組み合わされている。本実施の形態では、金属繊維１０は、繊維３０を芯糸として金属線２０が巻回されたカバーリング糸である。具体的には、繊維３０を芯糸として延伸させて固定し、繊維３０の周りに金属線２０を鞘糸として巻き回す（すなわち、カバーリング加工を行う）ことで、金属繊維１０は製造される。
【００１３】
なお、金属線２０の撚数（芯糸１ｍ間に鞘糸を巻き付ける回数）は、特に限定されない。図１に示すように、金属線２０は、一巻き毎に間隔が空けられていてもよく、隣り合う一巻きが密着していてもよい。
【００１４】
金属線２０は、表面処理されている。すなわち、表面粗さＲａを所定の範囲にするための表面処理が、金属線２０の表面２１に対して行われている。具体的には、金属線２０の表面２１は粗されている。本実施の形態では、金属線２０の表面粗さＲａは、例えば、０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下である。
【００１５】
本実施の形態では、金属線２０の線径は、繊維３０の線径より小さい。具体的には、金属線２０の線径は、８０μｍ以下であり、例えば、３０μｍなどである。金属線２０の線径が十分に小さいため、金属線２０の柔軟性が増し、曲げやすくなる。これにより、カバーリング加工が行いやすくなる。
【００１６】
金属線２０は、具体的には、タングステン線である。表面２１が粗されていないタングステン線の表面粗さＲａは、例えば、０．１０μｍ以下である。タングステン線は、純タングステンを用いて製造されている。具体的には、タングステン線の純度は、９９．９％以上である。タングステン線の純度は、例えば、９５％以上でもよいが、これに限らない。
【００１７】
極細のタングステン線（金属線２０）は、例えば、次のような方法で製造することができる。まず、粒径５μｍのタングステン粉末をプレス成型して焼結してインゴット化する。次に、インゴット化したタングステン塊に対して、周囲から鍛造圧縮して伸展するスエージング加工を施すことによりワイヤ状にする。その後、伸線ダイスを用いた線引き（伸線）を行う。線引きは、孔径が互いに異なる複数の伸線ダイスを、孔径が漸次小さくなる順番で用いることで行われる。
【００１８】
例えば、５０ＭＧ時点でのタングステン線に含まれる酸化物量の重量比が０．２％以上０．５％以下である場合に、孔径２００μｍの単結晶ダイヤモンドダイスを最初のダイスとして線引きを始める。これにより、表面粗さＲａが０．１０μｍ以下のタングステン線を製造することができる。なお、「ＭＧ」とは、長さ２００ｍｍの線の質量をミリグラムで表した数値を示す単位である。
【００１９】
その後、所望の線径になったタングステン線に表面処理を施す。具体的には、タングステン線の表面を粗すことで、表面に微小凹凸を形成する。例えば、タングステン線に薬剤を接触させることで、表面に微小凹凸を形成する。
【００２０】
薬剤は、例えば、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）又はアルカリ系の溶液である。適当な大きさの容器に入れられた薬剤にタングステン線を浸すことで、タングステン線の表面全体に薬剤を接触させることができる。なお、スプレーなどを用いて、タングステン線に薬剤を吹きかけてもよい。これにより、表面が粗されたタングステン線（金属線２０）が製造される。具体的には、表面２１の表面粗さＲａが０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下になるタングステン線（金属線２０）が製造される。
【００２１】
なお、タングステン線は、複数の伸線ダイスを用いた線引きにより、引っ張り強度が増加する。つまり、タングステン線は、極細にしても切れにくく、むしろ、極細にすることで丈夫になる。例えば、線径が２２μｍ以下である極細のタングステン線は、引っ張り強度及び硬度が高く、かつ、曲げやすくて加工がし易いという利点がある。
【００２２】
繊維３０は、例えば、化学繊維であり、アラミド繊維又はナイロン系繊維である。アラミド繊維としては、例えば、ケブラー（登録商標）などの芳香族ポリアミド系樹脂材料を用いて製造された繊維を用いることができる。ナイロン系繊維としては、例えば、ダイニーマ（登録商標）などの超高分子量ポリエチレンを用いて製造された繊維を用いることができる。
【００２３】
なお、繊維３０として用いられる化学繊維は、これらに限らず、その他のポリエチレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、アクリルなどを用いることができる。また、繊維３０は、植物繊維又は動物繊維などの天然繊維でもよい。
【００２４】
本実施の形態では、繊維３０の線径は、金属線２０の線径より大きく、例えば、１００μｍなどであるが、これに限らない。
【００２５】
［効果など］
以上のように、本実施の形態に係る金属繊維１０は、表面２１が粗された金属線２０と、繊維３０とが組み合わされている。例えば、金属繊維１０は、繊維３０を芯糸として金属線２０が巻回されたカバーリング糸である。
【００２６】
これにより、金属繊維１０が金属線２０を備えるので、金属線２０を構成する金属材料の性質を利用して、様々な機能を発揮することができる。例えば、硬い金属材料を用いることで、耐切創用途の繊維製品の製造に金属繊維１０を利用することができる。あるいは、金属材料の導電性を利用して、通電可能な繊維製品の製造に金属繊維１０を利用することができる。また、原子量の大きい金属材料を用いることで、放射線の遮蔽用途の繊維製品の製造に金属繊維１０を利用することができる。
【００２７】
また、金属繊維１０が繊維３０を備えるので、繊維３０の長さ方向において金属線２０の伸縮のゆとりが設けられている。このため、金属線２０のみを備える金属繊維に比べて、伸縮性を高めることができる。金属繊維１０の伸縮性が高められることで、衣料用途に金属繊維１０を利用しやすくなる。
【００２８】
このように、本実施の形態によれば、所望の機能を有する金属繊維１０を提供することができる。
【００２９】
また、金属線２０の表面２１が粗されているので、金属線２０と繊維３０とが引っかかりやすくなる。つまり、金属線２０が繊維３０に対して滑りにくくなり、金属線２０と繊維３０との密着性が増す。このため、金属線２０と繊維３０とが解けにくくなる。
【００３０】
これにより、金属繊維１０を用いて繊維製品を製造する際、及び、製造後の繊維製品を使用する際に、線切れ及び線の解れなどの発生が抑制される。したがって、本実施の形態に係る金属繊維１０を用いることで、長期に亘って機能を発揮できる品質の優れた繊維製品を製造することができる。
【００３１】
また、例えば、金属線２０の表面粗さＲａは、０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下である。
【００３２】
これにより、金属線２０と繊維３０との密着性を増すことができる。例えば、表面２１が粗されていない金属線２０では、表面粗さＲａが０．１０μｍ以下となって、金属線２０が繊維３０に対して滑りやすい。このため、金属線２０と繊維３０とが解けやすくなってしまう。表面粗さＲａが０．１０μｍより大きくなるにつれて、金属線２０の繊維３０に対する滑りが抑制される。表面粗さＲａが０．１５μｍ以上の場合に、金属線２０と繊維３０との密着性が十分に高められ、金属線２０と繊維３０とが解けにくくなる。
【００３３】
また、表面粗さＲａが０．２５μｍ以下であるので、ある程度の滑らかさが確保されている。このため、カバーリング加工が行いやすくなり、金属繊維１０の製造が容易になる。また、例えば、金属繊維１０を用いて織り加工又は編み加工を行って繊維製品を製造する場合に、織り機又は編み機の摩耗を抑制することができる。
【００３４】
また、例えば、金属線２０は、タングステン線である。
【００３５】
これにより、タングステンはモース硬度が高いので、金属繊維１０の耐切創性を高めることができる。また、タングステンは原子量が大きいので、金属繊維１０による放射線の遮蔽効果を高めることができる。また、タングステンはステンレスなどに比べて融点が十分に高いので、金属繊維１０の耐熱性を高めることができる。
【００３６】
また、例えば、金属線２０の線径は、繊維３０の線径より小さい。
【００３７】
これにより、繊維３０よりも細い金属線２０を利用することで、手触り及び肌触りを良くすることができる。例えば、金属繊維１０を用いて製造された衣料品などの繊維製品を人が身につけた場合でも、チクチク感が十分に軽減され、違和感なく着用することができる。特に、タングステン線は極細にすることで強度が増すので、極細のタングステン線を金属線２０として利用することで、強度に優れて、かつ、違和感なく着用できる衣料品などの繊維製品を製造することができる。
【００３８】
また、例えば、繊維３０は、アラミド繊維又はナイロン系繊維である。
【００３９】
これにより、例えば、ケブラーなどのアラミド繊維、又は、ダイニーマなどのナイロン系繊維は硬度が高いので、金属繊維１０の耐切創性をさらに高めることができる。
【００４０】
［変形例］
続いて、実施の形態に係る金属繊維の変形例について説明する。
【００４１】
本変形例では、金属線２０と繊維３０との組み合わせ方が実施の形態とは相違する。以下では、実施の形態との相違点を中心に説明し、共通点については説明を省略又は簡略化する。
【００４２】
図２は、本変形例に係る金属繊維１１の模式図である。図２に示すように、金属繊維１１は、金属線２０と繊維３０とが撚り合わされた合撚糸である。具体的には、金属線２０と繊維３０とを並べて撚りを加える（すなわち、合撚加工を行う）ことで、金属繊維１１は製造される。金属繊維１１は、太さ（線径）の異なる金属線２０と繊維３０とが撚り合わされている。
【００４３】
本変形例に係る金属繊維１１においても、金属繊維１０と同様に、所望の機能を発揮することができる。また、金属線２０の表面２１が粗されているので、金属線２０と繊維３０との密着性が増し、金属線２０と繊維３０とが解けにくくなる。
【００４４】
［金属繊維の製造方法］
ここで、本実施の形態に係る金属繊維１０又は１１の製造方法について、図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態に係る金属繊維１０又は１１の製造方法を示すフローチャートである。
【００４５】
図３に示すように、まず、所定の線径以下の金属線２０を準備する（Ｓ１０）。具体的には、上述したような複数の伸線ダイスを用いた線引きを行うことで、線径が８０μｍ以下（例えば、２２μｍ以下）の極細のタングステン線を製造する。これにより、表面２１が滑らかな金属線２０が準備される。準備された金属線２０（タングステン線）の表面粗さＲａは、例えば０．１０μｍ以下である。
【００４６】
次に、準備した金属線２０の表面２１を粗す（Ｓ２０）。例えば、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）又はアルカリ系の溶液に金属線２０を浸すことで、表面２１を粗す。これにより、表面粗さＲａが０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下の金属線２０が製造される。
【００４７】
次に、表面２１が粗された金属線２０と繊維３０とを組み合わせる（Ｓ３０）。例えば、繊維３０を芯糸とし、表面２１が粗された金属線２０を繊維３０の周りに巻き回すことで、カバーリング糸である金属繊維１０を形成する。あるいは、繊維３０と、表面２１が粗された金属線２０とを並べて撚り合わせることで、合撚糸である金属繊維１０を形成する。
【００４８】
以上のように、本実施の形態に係る金属繊維１０又は１１の製造方法は、所定の線径以下の金属線２０を準備する工程（Ｓ１０）と、準備した金属線２０の表面２１を粗す工程（Ｓ２０）と、表面２１が粗された金属線２０と繊維３０とを組み合わせる工程（Ｓ３０）とを含んでいる。
【００４９】
これにより、所望の機能を有する金属繊維１０又は１１を製造することができる。
【００５０】
［繊維製品］
続いて、本実施の形態に係る金属繊維１０を用いて製造された繊維製品について説明する。図４は、本実施の形態に係る繊維製品の一例である手袋１００の外観図である。なお、図４では、親指と人差し指の先端のみに織目を図示しているが、手袋１００の全体が織目状となっている。
【００５１】
手袋１００は、例えば、作業用手袋であり、掌部と５本の指部とを有する。手袋１００は、金属繊維１０をタテ糸及びヨコ糸として用いて織り加工を施すことで製造される。手袋１００の織組織は、例えば、綾織（具体的には、２／２の綾組織を持つ四つ綾）である。具体的には、図４に示すように、タテ糸を構成する複数の金属繊維１０と、ヨコ糸を構成する複数の金属繊維１０とが２本ずつ交互に上下を交差することで、手袋１００は形成されている。
【００５２】
なお、手袋１００の織組織は、これに限定されず、三つ綾、又は、３／１の綾組織を持つ四つ綾などの他の綾織でもよい。あるいは、手袋１００の織組織は、平織、又は、繻子織でもよい。また、手袋１００は、金属繊維１０を編糸として用いて、所定のゲージ数でメリヤス編みなどの編み加工を施すことで製造されてもよい。
【００５３】
なお、金属繊維１０を用いて手袋１００を製造する例について示したが、これに限らない。変形例に係る金属繊維１１を用いて手袋１００を製造してもよい。
【００５４】
また、金属繊維１０又は１１を用いて製造された繊維製品の一例として手袋１００を説明したが、これに限らない。金属繊維１０又は１１を用いて製造された繊維製品は、例えば、帽子、上衣、下衣、靴下、下着、胴巻きなどの衣服でもよい。あるいは、繊維製品は、テント、寝袋、カバン、旗などの人が身に付けるものでなくてもよい。
【００５５】
また、繊維製品は、金属繊維１０又は１１を原糸とする織物、編物又は不織布などの繊維布帛でもよい。繊維布帛の形状は、例えば、布状又はシート状であるが、これに限らない。例えば、金属繊維１０又は１１を綿状（ワタ状）にまとめてもよい。
【００５６】
（その他）
以上、本発明に係る金属繊維について、上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【００５７】
例えば、上記の実施の形態では、金属線２０がタングステン線である例について示したが、これに限らない。例えば、金属線２０は、モリブデン線などの他の金属線、又は、ステンレス線などの合金鋼線であってもよい。
【００５８】
また、例えば、上記の実施の形態では、１本の金属線２０と１本の繊維３０とが組み合わされた金属繊維１０及び１１について示したが、金属線２０及び繊維３０の各々を組み合わせる本数は、これに限らない。例えば、２本以上の金属線２０と１本の繊維３０とが組み合わされてもよい。具体的には、金属繊維１０は、１本の繊維３０を芯糸として、２本以上の金属線２０を合わせて巻回されたカバーリング糸でもよい。金属繊維１１は、１本の繊維３０と２本以上の金属線２０とを撚り合わせた合撚糸でもよい。
【００５９】
あるいは、１本の金属線２０と２本以上の繊維３０とが組み合わされてもよい。具体的には、金属繊維１０は、２本以上の繊維３０を合わせて芯糸として、１本の金属線２０を巻回されたカバーリング糸でもよい。金属繊維１１は、２本以上の繊維３０と１本の金属線２０とを撚り合わせた合撚糸でもよい。
【００６０】
また、２本以上の金属線２０と２本以上の繊維３０とが組み合わされてもよい。具体的には、金属繊維１０は、２本以上の繊維３０を合わせて芯糸として、２本以上の金属線２０を合わせて巻回されたカバーリング糸でもよい。金属繊維１１は、２本以上の繊維３０と２本以上の金属線２０とを撚り合わせた合撚糸でもよい。
【００６１】
このとき、複数の金属線２０を用いる場合に、複数の金属線２０は、互いに同じ材料を用いて製造されていてもよく、異なる材料を用いて製造されていてもよい。例えば、複数の金属線２０として、タングステン線とモリブデン線とを用いてもよい。また、複数の金属線２０は、互いに同じ線径でもよく、異なる線径でもよい。
【００６２】
また、複数の繊維３０を用いる場合も同様に、複数の繊維３０は、互いに同じ材料を用いて製造されていてもよく、異なる材料を用いて製造されていてもよい。
【００６３】
また、例えば、上記の実施の形態では、金属線２０の線径が繊維３０の線径より小さい例について示したが、これに限らない。例えば、金属線２０の線径と繊維３０の線径とが等しくてもよい。
【００６４】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００６５】
１０、１１  金属繊維
２０  金属線
２１  表面
３０  繊維
【図１】
2018080413.tif 000003
【図２】
2018080413.tif 000004
【図３】
2018080413.tif 000005
【図４】
2018080413.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月18日(2017.10.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面粗さＲａが０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下である金属線と、繊維とが組み合わされた金属繊維。
【請求項２】
前記金属線は、タングステン線である
請求項１に記載の金属繊維。
【請求項３】
前記金属線の線径は、前記繊維の線径より小さい
請求項１又は２に記載の金属繊維。
【請求項４】
前記金属繊維は、前記繊維を芯糸として前記金属線が巻回されたカバーリング糸である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属繊維。
【請求項５】
前記金属繊維は、前記金属線と前記繊維とが撚り合わされた合撚糸である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属繊維。
【請求項６】
前記繊維は、アラミド繊維又はナイロン系繊維である
請求項１〜５のいずれか１項に記載の金属繊維。