(57)【要約】【課題】太陽光に含まれる赤外線を反射することで衣服内温度の上昇を抑制でき、かつ風合いにも優れる布帛を提供することを目的とし、さらにこれらに加え外観品位にも優れる布帛の製法を提供することを目的とする。【解決手段】基布の少なくとも片面上に酸化チタンを含む樹脂層が積層され、前記基布１００質量％に対して前記樹脂層が０．５〜５質量％積層されている布帛であって、前記酸化チタンが前記樹脂層１００質量％に対して１〜４質量％含まれており、かつ波長７００〜１２００ｎｍの平均赤外線反射率が５０％以上であることを特徴とする遮熱性布帛。【選択図】図１
2015200039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基布の少なくとも片面上に酸化チタンを含む樹脂層が積層され、前記基布１００質量％に対して前記樹脂層が０．５〜５質量％積層されている布帛であって、前記酸化チタンが前記樹脂層１００質量％に対して１〜４質量％含まれており、かつ波長７００〜１２００ｎｍの平均赤外線反射率が５０％以上であることを特徴とする遮熱性布帛。
【請求項２】
酸化チタンを含む樹脂溶液を基布にスクリーン捺染する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の遮熱性布帛の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外で使用したときに、赤外線反射性を発揮することで遮熱性を発現する布帛と、その布帛の好ましい製造方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
夏季の暑さをしのぐ目的で布帛に遮熱性を付与する方法が、これまでに幾つか提案されている。例えば、繊維布帛の表面にアルミニウムを蒸着して太陽光を反射する方法等が提案されている。しかしながら、この方法では、太陽光を遮ることはできても、繊維表面が凹凸状を呈しているために太陽光を乱反射してしまい、結果、衣服内温度が上昇するという問題がある。
【０００３】
そこで、このような問題を解決するための手段が幾つか提案されている。例えば、特許文献１には、アルミ箔の艶消し面にアルミ蒸着ポリエチレンのアルミ蒸着面をラミネートし、アルミ箔の鏡面側にポリエチレンフィルムをラミネートした熱反射フィルムが開示されている。また、特許文献２には、繊維表面に固着剤を介して屈折率の異なる２種以上の微粒子を付着させ、これによって赤外線を反射して太陽熱遮蔽性を得ようという趣旨の発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９９９６号公報
【特許文献２】特開２００２−１６１４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の発明は積層フィルムに関する発明で、所定の遮熱性が期待できるものの、布帛に関する発明ではない。したがって、通気性や風合い等において満足できるものでなく、衣料用途へ展開できないという問題がある。
【０００６】
そして、特許文献２記載の発明では、パディング処理によって目的の布帛を得ているため、微粒子の固着量（絶対量）を十分に確保できず、さらなる太陽熱遮蔽性の向上が望めないという点で問題がある。この場合、パディング条件を変更して微粒子の固着量を増やすことは可能であるが、そのような条件を採用すると、布帛の風合いが大幅に低下し、かつ酸化チタンが布帛表面に多く露出してしまう結果、布帛表面が白っぽく見えてしまい、風合いや外観を重視する衣料用途には展開し難いものとなってしまう問題がある。
【０００７】
本発明は、このような現状に鑑み、太陽光に含まれる赤外線を反射することで衣服内温度の上昇を抑制でき、かつ風合いにも優れる布帛を提供することを目的とし、さらにこれらに加え外観品位にも優れる布帛の製法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】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。
【０００９】
すなわち本発明は、以下の内容を要旨とするものである。
【００１０】
（１）基布の少なくとも片面上に酸化チタンを含む樹脂層が積層され、前記基布１００質量％に対して前記樹脂層が０．５〜５質量％積層されている布帛であって、前記酸化チタンが前記樹脂層１００質量％に対して１〜４質量％含まれており、かつ波長７００〜１２００ｎｍの平均赤外線反射率が５０％以上であることを特徴とする遮熱性布帛。
（２）酸化チタンを含む樹脂溶液を基布にスクリーン捺染する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の遮熱性布帛の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基布の少なくとも片面上に、赤外線反射剤を含む樹脂層を積層することにより、赤外線を効率よく反射して遮熱効果が実現できる布帛が提供できる。そして、本発明の布帛は、風合いにも優れており、各種衣料用途に展開することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の布帛を、スクリーン捺染法により製造すると、製造時、樹脂溶液が裏漏れするのを抑えることができるので、布帛表面が白っぽくならず、品位良好な布帛が提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明で好ましく使用できる内部温度測定装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１５】
本発明の布帛は、基布に所定の樹脂層を積層したものである。基布を構成する繊維としては、例えば、木綿、麻等の天然セルロース繊維、ビスコースレーヨン、ハイウェットモジュラスレーヨン、ポリノジック、キュプラ、リヨセル等の再生セルロース繊維、羊毛、アンゴラ、カシミア、シルク等の動物系繊維、トリアセテート、ジアセテート等の半合成繊維、ポリエステル、ポリアミド、アクリル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、塩化ビニル等の合成繊維が使用できる。これらの繊維は、単独でもしくは混合して用いることができる。混合使用の際の繊維の組み合わせとしては、ポリエステル／木綿、ポリアミド／木綿等があげられる。
【００１６】
布帛の形態は、特に限定されず、例えば、織物、編物、不織布などが採用できるが、一般には、織物、編物が好ましい。この場合、織物組織及び編物組織についても特に限定されず、織物組織としては、例えば、平織、綾織、朱子織などの三原組織及びその変化組織、経二重織、緯二重織等の片二重組織及び経緯二重織などが採用できる。一方、編物組織としては、よこ編組織の場合、平編（天竺、鹿の子編、裏毛編、添え糸編（ベア天竺など）、ジャガード編など）、ゴム編（スムース編、インターロック編、ミラノリブ、シングルピケ、ダブルピケ、リップル、片畔編、片袋編、ポンチローマなど）、パール編などが例示できる。たて編組織の場合は、シングルデンビー編、シングルアトラス編、シングルコード編、ダブルデンビー編、ダブルアトラス編、ダブルコード編、ハーフトリコット編、クインズコード編、サテン編、裏毛編、ジャガード編などが例示できる。編物の層数としては、単層でもよいし２層以上の多層でもよい。
【００１７】
本発明では、基布の少なくとも片面に酸化チタンを含む特定の樹脂層が積層されているが、積層形態としては全面状でも部分状でもよく、特に限定されない。
【００１８】
本発明では、酸化チタンを赤外線反射剤として用いる。赤外線反射剤ということだけであれば、酸化チタン以外にも酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウムなどがあるが、これらを使用すると理由は定かでないが、酸化チタンを使用したときほどの赤外線反射効果が得られない。
【００１９】
酸化チタンの平均１次粒子径としては２μｍ以下が好ましく、０．１〜０．５μｍがより好ましい。２μｍを超えると、加工時、酸化チタンが樹脂溶液中で沈降し易くなり、樹脂層にざらつき感が出るだけでなく、酸化チタンが洗濯や摩耗により脱落し易くなる。
【００２０】
樹脂層における酸化チタンの含有量は、樹脂層１００質量％に対して１〜４質量％である。酸化チタンの含有量が１質量％未満になると、十分な赤外線反射性が得られない。一方、４質量％を超えると、洗濯や摩耗によって酸化チタンが脱落し、布帛表面にざらつき感が出てしまう。
【００２１】
前記樹脂層を構成する樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、塩化ビニル樹脂、ナイロン樹脂等の公知のバインダー樹脂が使用できる。また、樹脂層の積層量は、基布１００質量％に対して０．５〜５質量％であり、１〜４質量％が好ましい。０．５質量％未満では、十分な固着効果が得られず、洗濯耐久性が乏しくなり、摩耗により酸化チタンが容易に脱落する。一方、５質量％を超えると、布帛の風合いが硬くなる。
【００２２】
本発明の布帛を衣服として用いる場合、酸化チタンを含む樹脂層を肌面に向けて用いることが好ましい。こうすることで、肌面と基布との間に樹脂層が配されることになる。そうすると、酸化チタンの使用により獲得した赤外線遮蔽性及び赤外線反射性を、基布及び肌面の両者に作用させることができるから、衣服温度の上昇と衣服内温度の上昇を同時に抑えることが可能となる。また、樹脂層を肌面に向けて使用することで、濃度変化を抑えることができるから、基布本来の外観品位をそのまま衣服に反映させることができる。よって、意匠性や用途展開の観点からも好ましい。
【００２３】
赤外線反射性としては、波長７００〜１２００ｎｍの平均赤外線反射率が５０％以上である必要がある。５０％未満では赤外線の反射が少なく、所望の遮熱性を得ることができない。所望の遮熱性が得られない場合、衣服温度の上昇だけでなく衣服内温度の上昇も抑えることができない。かかる赤外線反射性は、樹脂層の組成及び積層量を上記のように設定することにより達成できる。
【００２４】
本発明の布帛は、基布を遮熱加工することにより得ることができる。遮熱加工としては例えば、予め調製した酸化チタンを含む樹脂溶液を、基布の上にロータリースクリーンプリント法やフラットスクリーンプリント等のスクリーン捺染法によりスクリーン捺染する方法があげられる。中でもロータリースクリーンプリント法が好ましく、樹脂溶液粘度を５０００〜８０００ｃｐｓとし、４００〜１８００番メッシュのスクリーン捺染機を用いて捺染することが好ましい。本発明の布帛を、スクリーン捺染法により製造すると、製造時、樹脂溶液が裏漏れするのを抑えることができるので、布帛表面が白っぽくならず、品位良好な布帛が提供できるようになる。
【００２５】
そして、本発明では、必要に応じて撥水加工、吸水加工、防汚加工、制電加工、抗菌加工、消臭加工、防炎加工、カレンダー加工、防風加工など任意の加工を上記遮熱加工の前後に行ってもよい。
【００２６】
本発明の布帛は、以上のように遮熱性に優れており、衣服にしたとき衣服内温度の上昇を抑えることができる。一般に、布帛の遮熱性は衣服内温度が所定条件下でどの程度上昇するかにより評価でき、上昇幅が小さければ遮熱性ありと評価できる。ただし、衣服内温度そのものを測定することは、実務上困難なことから、衣服内温度に見立てた内部温度を測ることで、遮熱性を推し量る。
【００２７】
図１は、本発明で好ましく使用できる内部温度測定装置の模式図である。内部温度の測定は２０℃×６５％ＲＨの環境下で行う。装置本体の骨格基礎部分には厚さ１０ｍｍの断熱ポリスチレンボード２を使用する。この断熱ポリスチレンボード２には、１００ｍｍ四方の貫通窓が２つ設けられており、これら以外に開放された部分は存在しない。本発明では、樹脂層を図中の下に向けてこれらの窓を覆うようにして、対象試料１（本発明にかかる試料）と後述の比較試料１とを各々載置する。また、試料１上方２５ｃｍの位置にレフランプ５を設置し、断熱ポリスチレンボード２の底部に黒体３を設置する。黒体３は、熱の反射を抑制するためのものであり、かつ肌面に見立てたものである。そして、黒体３の下に接するように黒体温度センサー４を設置する。このセンサー４により測定される温度が内部温度である。
【００２８】
本発明では、上記のように内部温度を衣服内温度に見立て、その測定結果に基づき遮熱性を評価する。具体的には、酸化チタンを含有しないこと以外は構成が同一である試料を比較試料とし、１００Ｖ９０Ｗのレフランプ５から光を照射して、対象試料及び比較試料の内部温度を各々同時に測定する。遮熱性の評価としては、対象試料にかかる内部温度をＴ１とし、比較試料にかかる内部温度をＴ０としたとき、両者の差（Ｔ０−Ｔ１）が好ましくは０．５℃以上、より好ましくは１．０℃以上である場合に、遮熱性ありと評価できる。両者の差（内部温度差）が０．５℃未満になると、衣服としたときに遮熱効果を実感し難くなる。
【００２９】
また、本発明の布帛は、濃度変化による外観変化を受けづらいものである。本発明では酸化チタンを使用するが、酸化チタンは白っぽい色をしているため、遮熱加工時、酸化チタンを含む樹脂溶液が裏漏れすると布帛表面が白っぽく仕上がることになる。このときの布帛表面の色合い変化を、本発明では濃度変化と呼び、上記の比較試料（酸化チタンを含まないこと以外は同一構成のもの）との対比により濃度変化を評価する。
【００３０】
具体的には、対象試料及び比較試料について、分光光度計を用いて反射率を測定し、ＣＩＥ  Ｌａｂの色差式から濃度指標たるＬ＊値を求める。そして、対象試料のＬ＊値（Ｌ＊１）と比較試料の（Ｌ＊０）との差ＤＬ＊（Ｌ＊１−Ｌ＊０）を算出する。Ｌ＊１とは、樹脂層が積層されていない面（表面）にかかるＬ＊値であり、Ｌ＊０とは、比較試料中、前記Ｌ＊１に対応する面のＬ＊値である。本発明では、濃度差（ＤＬ＊）が２．０以下であることが好ましい。２．０を超えると、見た目にもはっきりとした濃度差が確認でき、外観品位が良好とはいえないものとなる。濃度差を２．０以下とすることは、前記したように、樹脂溶液の粘度を適宜調整したうえでスクリーン捺染により樹脂層を形成することにより可能である。
【００３１】
さらに、本発明の遮熱性布帛の用途については、特に限定されるものではなく、樹脂層を肌面に向けて縫製、着用される衣服又は産業資材用途全般に適用できる。一例として、ユニフォームウェア、スポーツウェア、アウトドアウェア、レインコート、紳士衣服、婦人衣服、作業衣、防護服、人工皮革、履物、鞄、カーテン、テント、寝袋、防水シート、及びカーシート等があげられる。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例及び比較例をあげてさらに詳細に本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。各測定方法及び評価方法は以下の通りである。
【００３３】
１．遮熱性評価  
図１に示す内部温度測定装置を用いて、２０℃×６５％ＲＨに調整された恒温恒湿室内において前述の方法に準じて測定した。この内部温度測定装置では、白熱灯として、Ｐａｎａｓｏｎｉｃ（株）社製、レフランプ（１００Ｖ９０Ｗ）を使用した。また、黒体温度センサーとして、アンリツ（株）製、ＤＡＴＡ ＣＯＬＬＥＣＴＯＲを使用した。測定は１０分間行い、その後、対象試料と比較試料との位置を入れかえて再度１０分間測定し、これらの平均を各試料の内部温度とした。
【００３４】
２．濃度変化
前記の方法により求めた。Ｍａｃｂｅｔｈ社製「ＣＥ−３１００分光光度計」を使用し、濃度差（ＤＬ＊）を求めた。
【００３５】
３．赤外線反射性
島津製作所（株）分光光度計「ＳＩＭＡＺＵ  ＵＶ−３１００ＰＣ」を使用して、対象試料中、樹脂層が積層されていない面（表面）の波長７００〜１２００ｎｍにおける平均赤外線反射率を測定した。
【００３６】
（実施例１）
経糸に８４ｄｔｅｘ３６ｆのポリエステルマルチフィラメント加工糸を使用し、緯糸にポリエステル／綿（５０／５０）からなる４０／１番手の混紡糸を使用して、エアージェット織機にて、経糸密度１２５本／インチ、緯糸密度８５本／インチの綾組織の生機を製織した。その後、生機を糊抜き精練漂白、乾燥、セットし、晒処理された基布を得た。
【００３７】
そして、処方１に示す組成の樹脂溶液（２５℃、６１００ｃｐｓ）を調製した後、この樹脂溶液を用いて、６００番メッシュのロータリースクリーン捺染機にて上記基布を遮熱加工した。その後、１５０℃で６０秒間の仕上げセットすることで、遮熱性布帛とした。
【００３８】
（処方１）
平均１次粒子径０．２μｍの酸化チタンを固形分で３０質量％含有する水分散液  １０質量部
アクリル系バインダー樹脂を固形分で３０質量％含有する水分散液  １０質量部
粘度調整用ハーフエマルジョン糊  ６５質量部
水  １５質量部
【００３９】
（実施例２）
経緯糸にポリエステル／綿混紡（５０：５０）からなる３３番手双糸を使用し、経糸密度６４本／インチ、緯糸密度５６本／インチの平組織の生機を得た。得られた生機を精練漂白、乾燥、セットした後、分散／スレン染色法にて連続染色処理し、ネイビー色の基布を得た。その後、得られた基布を実施例１のときと同様の条件で遮熱加工し、遮熱性布帛を得た。
【００４０】
（実施例３）
綿紡績糸を使用し、口径２６インチ、ゲージ数２４の丸編機にて鹿の子組織の生機を得た。得られた生機を精練漂白、乾燥、セットした後、常圧液流染色機を使用して反応染色法にて染色処理し、黒色の基布を得た。その後、得られた基布を実施例１のときと同様の条件で遮熱加工し、遮熱性布帛を得た。
【００４１】
（比較例１）
処方２に示す組成の樹脂溶液を調製した。次に、この樹脂溶液を使用して、実施例２における基布を絞り率６０％でパディング処理し、１５０℃で６０秒間仕上げセットすることで布帛を得た。
【００４２】
（処方２）
平均１次粒子径０．２μｍの酸化チタンを固形分で３０質量％含有する水分散液  ８０ｇ／Ｌ
アクリル系バインダー樹脂を固形分で３０質量％含有する水分散液  ４０ｇ／Ｌ
【００４３】
（実施例４）
処方３に示す組成の樹脂溶液を調製した後、この樹脂溶液を使用して、実施例３における基布を絞り率９８％でパディング処理し、１５０℃で６０秒間仕上げセットすることで布帛を得た。
【００４４】
（処方３）
平均１次粒子径０．２μｍの酸化チタンを固形分で３０質量％含有する水分散液  ５０ｇ／Ｌ
アクリル系バインダー樹脂を固形分で３０質量％含有する水分散液  ２４ｇ／Ｌ
【００４５】
（比較例２）
処方１中の「平均１次粒子径０．２μｍの酸化チタンを固形分で３０質量％含有する水分散液」に代えて「平均１次粒子径０．９μｍの酸化アルミニウムを固形分で３０質量％含有する水分散液」を用いる以外は、実施例１と同様に行い布帛を得た。
【００４６】
（比較例３）
処方１中の「平均１次粒子径０．２μｍの酸化チタンを固形分で３０質量％含有する水分散液」に代えて「平均１次粒子径０．０５μｍの酸化ジルコニウムを固形分で３０質量％含有する水分散液」を用いる以外は、実施例１と同様に行い布帛を得た。
【００４７】
（比較例４）
処方１中の「平均１次粒子径０．２μｍの酸化チタンを固形分で３０質量％含有する水分散液」に代えて「平均１次粒子径４μｍの硫酸バリウムを固形分で３０質量％含有する水分散液」を用いる以外は、実施例１と同様に行い布帛を得た。
【００４８】
以上の実施例、比較例で得た布帛の評価結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2015200039.tif 000003
【００５０】
実施例１〜３で得た布帛は、遮熱性に優れるものであり、濃度変化も少なく品位良好であった。実施例４及び比較例１にかかる布帛は、パディング処理により遮熱加工されたものであるため、各々実施例３及び実施例２における布帛と比べ風合いが硬いものとなった。さらに、樹脂溶液が基布の両面に付着し、白っぽく見える仕上がりとなった。
【００５１】
さらに、比較例１における布帛では、樹脂層の積層量が少なかったために酸化チタンの絶対量が十分に確保できず、結果、赤外線反射効果に乏しいものとなった。よって、実施例２のものと比べ遮熱性に劣るものとなった。そして、比較例２〜４では、酸化チタンではない赤外線反射剤が使用されたため、実施例１にかかる布帛と比べ遮熱性に劣る結果となった。
【符号の説明】
【００５２】
１  試料
２  断熱ポリスチレンボード
３  黒体
４  黒体温度センサー
５  レフランプ
【図１】
2015200039.tif 000004