(57)【要約】  方法および関連する光管理システムは、少なくともＵＰＦ５０の保護、冷却効果、遮光効果、加温効果および光起電力素子源を様々に提供する。繊維材料は、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１つ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射を含む発光スペクトルを有する光を自然放出する。繊維材料および関連する物品は、ＵＶ域での強力な吸収により、高度な紫外線遮断特性を有する。また、自然放出によって吸収エネルギーの大部分が放出されるため、繊維材料は日光の下でも比較的低温のままであり、ゆえに遮光効果がある。さらに、自然放出が強いので、衣服は、場合によっては透けるように薄い編物構造または織物構造で作られるとしても、遮蔽特性を有することが可能になる。関連する適用方法および製造方法も開示される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽放射からの保護方法であって、
該方法は、太陽放射源と哺乳動物の皮膚との間にアパレル製品を介在させることを含み、
前記アパレル製品は、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１またはそれ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する光を放出し、
可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する前記光は、前記アパレル製品から、前記アパレル製品の着用者の方向に放出され、
前記発光スペクトルは、下記（ａ）および（ｂ）の一方または両方を含む、方法。
（ａ）半値全幅（ＦＷＨＭ）が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜８００ｎｍの間に存在するピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、８００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在するピークのうちの１つ以上
（ｂ）半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１００ｎｍであり、５９０ｎｍ〜７００ｎｍの間に存在するピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在するピークのうちの１つ以上
【請求項２】
前記方法は、少なくともＵＰＦ５０の皮膚保護レベルを提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アパレル製品は電気的に受動的である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記アパレル製品は、網目状の糸を含む繊維材料を含み、前記糸は、加工糸および短繊維糸のうちの１つ以上を含み、
前記網目状の糸における各糸は、繊維グレードのポリマー母材と、０．０１重量％〜１．０重量％の１またはそれ以上の蛍光成分とを含み、
可視光放射を含む発光スペクトルを有する前記蛍光成分は、量子効率が９０％以上であり、
近赤外範囲の発光スペクトルを有する前記蛍光成分は、量子効率が５０％以上である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記蛍光成分は、染料および量子ドットのうちの１またはそれ以上を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記染料は、ペリレン染料、シアニン染料、ローダミン染料、クマリン染料ならびにアントラピリドン染料、チオキサンテン染料およびチオインジゴイド染料の部類に属する染料のうちの１またはそれ以上を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記染料は、１種以上の蛍光染料を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記繊維グレードのポリマー母材は、ホモポリマー、コポリマーまたは長鎖ポリマーであり、ポリエステル、ポリアミド、オレフィン、アクリル、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）およびポリカーボネートからなる群から選択され、
前記繊維グレードのポリマー母材は、固有粘度（ＩＶ）が０．５〜１．０ｄＬ／ｇの範囲である、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記網目状の糸における各糸は、２．０重量％未満の二酸化チタンをさらに含む、請求項８に記載の光管理システム。
【請求項１０】
前記アパレル製品から放出される、可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する前記光は、１本以上の前記糸の長さに沿った複数の位置から放出される、請求項４に記載の方法。
【請求項１１】
遮光方法であって、
太陽放射源と哺乳動物の皮膚との間に繊維材料を介在させることを含み、
前記繊維材料は、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１またはそれ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する光を放出し、
可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する前記光は、前記繊維材料から、前記哺乳動物の皮膚の方向に放出され、
前記発光スペクトルは、下記（ａ）および（ｂ）の一方又は両方を含む、方法。
（ａ）半値全幅（ＦＷＨＭ）が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜８００ｎｍの間に存在するピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、８００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在するピークのうちの１つ以上
（ｂ）半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１００ｎｍであり、５９０ｎｍ〜７００ｎｍの間に存在するピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在するピークのうちの１つ以上
【請求項１２】
遮光された前記哺乳動物の皮膚の温度は、前記アパレル製品を介在させていない哺乳動物の皮膚と比較して、少なくとも華氏３度低下する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記アパレル製品は電気的に受動的である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記繊維材料は、網目状の糸を含み、
前記糸は、テクスチャード加工糸および短繊維糸のうちの１つ以上を含み、
前記網目状の糸における各糸は、繊維グレードのポリマー母材と、０．０１重量％〜１．０重量％の１つ以上の蛍光成分とを含み、
可視光放射を含む発光スペクトルを有する前記蛍光成分は、量子効率が９０％以上であり、
近赤外範囲の発光スペクトルを有する前記蛍光成分は、量子効率が５０％以上である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記蛍光成分は、染料および量子ドットのうちの１つ以上を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記染料は、ペリレン染料、シアニン染料、ローダミン染料、クマリン染料ならびにアントラピリドン染料、チオキサンテン染料およびチオインジゴイド染料の部類に属する染料のうちの１つ以上を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記染料は、１種以上の蛍光染料を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記繊維グレードのポリマー母材は、ホモポリマー、コポリマーまたは長鎖ポリマーであり、ポリエステル、ポリアミド、オレフィン、アクリル、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）およびポリカーボネートからなる群から選択され、
前記繊維グレードのポリマー母材は、固有粘度（ＩＶ）が０．５〜１．０ｄＬ／ｇの範囲である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記網目状の糸における各糸は、２．０重量％未満の二酸化チタンをさらに含む、請求項１８に記載の光管理システム。
【請求項２０】
前記アパレル製品から放出される、可視光放射および近赤外放射のうちの１つ以上を含む発光スペクトルを有する前記光は、１本以上の前記糸の長さに沿った複数の位置から放出される、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
太陽放射から対象を遮る方法であって、
太陽放射源と対象との間に繊維材料を介在させることを含み、
前記繊維材料は、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１またはそれ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する光を放出し、
可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する前記光は、前記繊維材料から、前記短繊維の方向に放出され、
前記発光スペクトルは、下記（ａ）および（ｂ）の一方または両方を含む、方法。
（ａ）半値全幅（ＦＷＨＭ）が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜８００ｎｍの間に存在するピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、８００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在するピークのうちの１つ以上
（ｂ）半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１００ｎｍであり、５９０ｎｍ〜７００ｎｍの間に存在するピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在するピークのうちの１つ以上
【請求項２２】
遮光された前記短繊維の温度は、前記アパレル製品を介在させていない短繊維と比較して、少なくとも華氏３度低下する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記繊維材料は電気的に受動的である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記繊維材料は、網目状の糸を含み、
前記糸は、加工糸および短繊維糸のうちの１つ以上を含み、
前記網目状の糸における各糸は、繊維グレードのポリマー母材と、０．０１重量％〜１．０重量％の１つ以上の蛍光成分とを含み、
可視光放射を含む発光スペクトルを有する前記蛍光成分は、量子効率が９０％以上であり、
近赤外範囲の発光スペクトルを有する前記蛍光成分は、量子効率が５０％以上である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記蛍光成分は、染料および量子ドットのうちの１つ以上を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記染料は、ペリレン染料、シアニン染料、ローダミン染料、クマリン染料ならびにアントラピリドン染料、チオキサンテン染料およびチオインジゴイド染料の部類に属する染料のうちの１つ以上を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記染料は、１種以上の蛍光染料を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記繊維グレードのポリマー母材は、ホモポリマー、コポリマーまたは長鎖ポリマーであり、ポリエステル、ポリアミド、オレフィン、アクリル、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）およびポリカーボネートからなる群から選択され、
前記繊維グレードのポリマー母材は、固有粘度（ＩＶ）が０．５〜１．０ｄＬ／ｇの範囲である、請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記網目状の糸における各糸は、２．０重量％未満の二酸化チタンをさらに含む、請求項２８に記載の光管理システム。
【請求項３０】
前記繊維材料から放出される、可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する前記光は、１本以上の前記糸の長さに沿った複数の位置から放出される、請求項２４に記載の方法。
【請求項３１】
光管理システムであって、
ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１またはそれ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する光を放出する繊維材料を含み、
前記繊維材料は電気的に受動的であり、
可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する前記光は、前記繊維材料から放出され、
前記発光スペクトルは、下記（ａ）および（ｂ）の一方または両方を含む、光管理システム。、
（ａ）半値全幅（ＦＷＨＭ）が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜８００ｎｍの間に存在するピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、８００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在するピークのうちの１つ以上
（ｂ）半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１００ｎｍであり、５９０ｎｍ〜７００ｎｍの間に存在するピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在するピークのうちの１つ以上
【請求項３２】
前記繊維材料は、網目状の糸を含み、
前記糸は、加工糸および短繊維糸のうちの１つ以上を含み、
前記網目状の糸における各糸は、繊維グレードのポリマー母材と、０．０１重量％〜１．０重量％の１つ以上の蛍光成分とを含み、
可視光放射を含む発光スペクトルを有する前記蛍光成分は、量子効率が９０％以上であり、
近赤外範囲の発光スペクトルを有する前記蛍光成分は、量子効率が５０％以上である、請求項３１に記載の光管理システム。
【請求項３３】
前記繊維材料は、太陽放射源とヒトの皮膚との間に介在されると、少なくともＵＰＦ５０の皮膚保護レベルを提供する、請求項３２に記載の光管理システム。
【請求項３４】
前記繊維材料は、太陽放射源と短繊維との間に介在されると、冷却効果および遮光効果のうちの少なくとも１つを提供する、請求項３２に記載の光管理システム。
【請求項３５】
前記繊維材料は、太陽放射源とヒトの皮膚との間に介在される第１の層であり、
前記繊維材料の前記発光スペクトルの少なくとも一部は、前記太陽放射源と前記ヒトの皮膚との間に介在された第２の層に向けられ、前記第２の層は、前記第１の層よりも前記ヒトの皮膚の近くに配置されており、
前記発光スペクトルの前記一部が前記第２の層に吸収されることにより、前記ヒトの皮膚が温まる、請求項３２に記載の光管理システム。
【請求項３６】
前記繊維材料は、太陽放射源と光起電力素子との間に介在され、
前記繊維材料の前記発光スペクトルの少なくとも一部は、前記光起電力素子に向けられ、
前記発光スペクトルの前記一部が前記光起電力素子に吸収されることにより、前記光起電力素子内に電子の流れが発生する、請求項３２に記載の光管理システム。
【請求項３７】
前記繊維材料は、太陽放射源とヒトの皮膚との間に介在され、
前記繊維材料からの前記発光スペクトルの少なくとも一部は、前記ヒトの皮膚に向けられ、臭気の原因になる細菌の個体数を減少させる、請求項３２に記載の光管理システム。
【請求項３８】
前記臭気の原因になる細菌の個体数の減少は、前記ヒトの皮膚と関連している、請求項３７に記載の光管理システム。
【請求項３９】
前記臭気の原因になる細菌の個体数の減少は、前記繊維材料と関連している、請求項３７に記載の光管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願データ
本出願は、米国特許法第１１９条に基づき、２０１８年８月２１日に提出された米国仮出願第６２／７２０，５４４号の優先権を主張し、２０１８年９月１１日に提出された米国出願第１６／１２７，４６３号の一部継続出願である。それぞれの出願の全内容は、参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本開示は、紫外（ＵＶ）から近赤外（ＮＩＲ）までの光スペクトルを吸収するとともに、可視／近赤外スペクトルの光を自然放出するアパレル製品（article of apparel）をを備えた光管理システムに関する。アパレル製品は、ＵＶ域での強力な吸収により、高度な紫外線遮断特性を有する。さらに、前記自然放出は、アパレル製品が吸収したエネルギーの大部分を放出し、それにより日光の下でも比較的低温のままであり、ゆえに遮光効果があるほど強い。また、自然放出が強いので、アパレル製品が、透けるように薄い編物構造または織物構造で作られる場合であっても、遮蔽特性を有することが可能になる。さらに、強い自然放出により、汗を分解する細菌の個体数が減少して、体臭が少なくなる。その上、強い自然放出が第２の層に向けられると、寒い天候の日光の下で加温効果が得られる。本開示は、衣類、履物、ヘッドカバー、運動用具、寝具類、タオル類および日よけ構造等の、それ自体で可視／近赤外スペクトルの光を放出するアパレル製品および他の繊維系構造にも関する。
【背景技術】
【０００３】
以下の説明では、特定の構造および／または方法について言及する。しかしながら、以下の記述は、これらの構造および／または方法が先行技術を構成することを認めるものと解釈されるべきではない。出願人は、そのような構造および／または方法が本発明に対する先行技術として適格ではないことを証明する権利を明示的に留保する。
【０００４】
太陽光は、地球上の主要なエネルギー源である。太陽光が衣料と相互作用すると、過剰な熱および紫外線放射への過度な露出のような、いくつかの人体に望ましくない結果をもたらすことがある。日焼け止めおよび他のパーソナルケア製品等の製品ならびに遮光または冷却等の方法は、これらの影響を軽減するために開発された。
【発明の概要】
【０００５】
光管理衣料（light management apparel）は、太陽光と体との相互作用を管理する衣類を含むことにより、望ましくない結果を減らし、および／または良い結果をもたらす。例えば、光管理衣料は、暑い日には日光の熱効果を抑制し、寒い日には日光の熱効果を高め、体への紫外線放射を減らし、かつ体臭の原因になることが知られている様々な細菌を最小限にすることができる。このような光管理衣料は、人体が受ける日光の影響を緩和することができる。他の態様では、光管理繊維も、衣料であろうと、日よけ装置のような他の構造であろうと、この相互作用を管理することができる。さらに別の態様では、光管理繊維（light management textile）／衣料は、光起電力素子（photovoltaic device）と結合することができる。
【０００６】
本開示は、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１つ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射を含む発光スペクトルを有する光を自然放出するアパレル製品を備える光管理システムに関する。光は、網目状の糸（network of yarn）からなる繊維材料（さらには、当該繊維材料が組み込まれた前記アパレル製品）から放出され、前記放出光は、可視光放射および近赤外放射を含む発光スペクトルを有する。
【０００７】
光管理システムの例示的な実施形態は、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１つ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１つ以上を含む発光スペクトルを有する光を放出し、近赤外波長での量子効率が５０％超であり、可視波長での量子効率が９０％超であるアパレル製品を含む。可視光放射および近赤外放射の形で前記アパレル製品からエネルギーが放出されることにより、前記アパレル製品に蓄えられたエネルギーが減少するため、前記アパレル製品は、そうでない場合よりも、日光の下で低温になる（遮光効果）。
【０００８】
光管理システムの例示的な実施形態は、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１つ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１つ以上を含む発光スペクトルを有する光を強力に放出するアパレル製品を含む。前記アパレル製品は、前記スペクトルのＵＶ域での強力な吸収により、ＵＶ遮断物（UV blocker）として機能する。
【０００９】
光管理システムの例示的な実施形態は、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１つ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１つ以上を含む発光スペクトルを有する光を強力に放出するアパレル製品を含む。可視波長での強い自然放出は、アパレル製品が透けるように薄い編物構造または織物構造で作られる場合であっても、遮蔽特性をもたらすことが可能になる。
【００１０】
光管理システムの例示的な実施形態は、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１つ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１つ以上を含む発光スペクトルを有する光を強力に放出するアパレル製品を含む。可視波長および近赤外波長のうちの１つ以上での強い自然放出により、前記アパレル製品の裏側が照らされる。
【００１１】
光管理システムの例示的な実施形態は、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１つ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１つ以上を含む発光スペクトルを有する光を強力に放出するアパレル製品を含む。可視波長および近赤外波長のうちの１つ以上での強い自然放出が下層に向けられるため、着用者は、着用していない場合よりも温かくなる。
【００１２】
製造方法の例示的な実施形態は、第１の繊維グレードのポリマー母材と、第１の蛍光成分および第２の蛍光成分の少なくとも一方とを、押出技術を用いて混合してマスターバッチを形成する工程であって、前記マスターバッチ中の前記蛍光成分の濃度は１％〜２０％である工程と、前記マスターバッチと一定量の第２の繊維グレードのポリマー母材とを混合して供給原料を生成する工程であって、前記供給原料中の前記蛍光成分の総量は０．０１重量％〜１重量％である工程と、前記供給原料を扁平糸にする工程と、前記扁平糸をテクスチャード加工して加工糸（textured yarn）を形成するか、または前記扁平糸を切断して短繊維糸（staple yarn）を形成することにより、前記扁平糸を加工する工程とを含む。前記第１の蛍光成分は、可視波長での発光における量子効率が９０％を超えており、前記第２の蛍光成分は、近赤外波長での発光における量子効率が５０％を超えており、可視光に曝されると、前記加工糸または前記短繊維糸は、６００ｎｍ〜１２００ｎｍの範囲に少なくとも１つのピークを含む発光スペクトルを有する放射を放出する。
【００１３】
上述の発明の概要は、以下に述べる実施形態の詳細な説明も同様に、添付の図面と併せて読むと、よりよく理解することができる。記載された実施形態は、図示されている正確な配置および手段に限定されないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、光管理システムの例示的な実施形態を模式的に示す。
【図２】図２は、吸収および自然放出のプロセスを模式的に示す。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、入射スペクトルの少なくとも一部を吸収し、発光スペクトルを有する光を放出するアパレル製品の一部（図３Ａ）および各糸（図３Ｂ）を示す拡大模式図である。
【図４】図４は、網目状の糸を示す模式図である。
【図５】図５は、網目状の糸の織物特性および編物特性のそれぞれの例を示す。
【図６】図６は、マルチフィラメント糸の模式図である。
【図７】図７は、アパレル製品の例を示す。
【図８】図８は、アパレル製品の例を示す。
【図９】図９は、アパレル製品の例を示す。
【図１０】図１０は、アパレル製品の例を示す。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｂは、青色光および緑色光によって励起された布のスペクトルを示す実験結果である。
【図１２】図１２Ａ〜図１２Ｃは、青色光、緑色光および赤色光によって励起された布のスペクトルを示す実験結果である。
【図１３】図１３Ａ〜図１３Ｂは、青色光および緑色光によって励起された布のスペクトルを示す実験結果である。
【図１４】図１４Ａおよび図１４Ｂは、本発明のサンプルと比較例との温度差を示す実験結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１つ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射を含む発光スペクトルを有する光を自然放出する、光管理システム１０を示す。例示された光管理システム１０において、アパレル製品２０は入射スペクトル３０を吸収し、アパレル製品２０を着用しているヒトに向かう方向を含む全ての方向５０に光４０を自然放出する（拡大図２５参照。可視光放射および近赤外放射のうちの１つ以上を含む発光スペクトルを有する光４０は、アパレル製品２０から、アパレル製品２０を着用しているヒトに向かう方向を含む全ての方向５０に放出される）。
【００１６】
例示的な実施形態では、入射スペクトル３０は、ＵＶ波長（波長が２００〜４００ｎｍの放射を意味する）、可視波長（波長が４００〜７００ｎｍの放射を意味する）および近赤外波長（波長が７００〜１２００ｎｍの放射を意味する）のうちの１つ以上を含む。入射スペクトル３０は、アパレル製品２０の外部にある発生源６０から生じる。いくつかの実施形態では、アパレル製品２０に直接入射するにせよしないにせよ、発生源６０は自然光の光源であり、太陽を含むこともある。別の実施形態では、発生源６０は、太陽から放出されるスペクトルの一部または全部を再現する人工のスペクトル源である。
【００１７】
例示的な実施形態では、アパレル製品２０は、入射スペクトル３０の少なくとも一部を吸収し、可視光放射（波長が４００〜７００ｎｍの放射を意味する）および近赤外放射（波長が７００〜１２００ｎｍの放射を意味する）のうちの１つ以上を含む発光スペクトルを有する光４０を放出する。発光スペクトルは、６００ｎｍ〜１２００ｎｍの範囲に少なくとも１つのピークを含む。例えば、例示的な実施形態において、発光スペクトルは、半値全幅（ＦＷＨＭ）が８０ｎｍ〜２００ｎｍまたは１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜８００ｎｍの間に存在する第１のピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が８０ｎｍ〜２００ｎｍまたは１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、８００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在する第２のピークのうちの１つ以上を含む。別の例では、例示的な実施形態において、発光スペクトルは、半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１００ｎｍであり、５９０ｎｍ〜７００ｎｍの間に存在する第１のピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在する第２のピークのうちの１つ以上を含む。
【００１８】
これに関連して、図２に模式的に示すように、入射スペクトル１１０の少なくとも一部を吸収する例示的なプロセス１００では、入射した放射線１１０がアパレル製品２０の部分と相互作用することにより、電子が基底状態１２０から励起状態１３０に上昇する。続いて、例えば、最低励起状態から基底状態に最も近い励起状態までのような、特定のエネルギー帯で発光が生じる。図２には上記発光プロセスが示されており、光を放出（または発光）するプロセス１５０では、放出光１５０に伴い、励起状態１３０’（最低励起状態）の電子がより低いエネルギー準位状態１２０’（最低励起状態）に戻ることが模式的に記載されている。この吸収−励起−脱励起−発光サイクルは、開示された光管理衣料の基礎である。光管理衣料は、暑い日には日光の熱効果を抑制し、寒い日には日光の熱効果を高め、体への紫外線放射を減らし、かつ体臭の原因になることが知られている様々な細菌を最小限にする。
【００１９】
図３Ａは、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１つ以上を含む入射スペクトル３０の少なくとも一部を吸収し、可視光放射および近赤外放射のうちの１つ以上を含む発光スペクトルを有する光４０を放出するアパレル製品２０の一部２００を示す拡大模式図である。図３Ａに示すように、アパレル製品２０の一部２００には、１本以上の糸２１０が含まれている。図３Ｂにおいて、個々の糸２１０が模式的に示されている。糸２１０は、繊維グレードのポリマー母材２２０および１つ以上の蛍光成分２３０からなる。入射スペクトル３０は、糸２１０と相互作用し（その結果、図２を参照して上述したように、電子が基底状態から励起状態に上昇する）、次いで、発光スペクトルを有する放出光４０（図２を参照して上述したように、励起状態の電子が基底状態に戻ることによって生じる）が糸２１０の側面２４０から放出される。糸２１０の側面２４０から放出される際に、発光スペクトルは、糸２１０の長さ（Ｌ）に沿った複数の位置から放出される。
【００２０】
アパレル製品に含まれる糸は、繊維材料に組み込まれた個別の糸もしくは複数の個別の糸でもよく、または網目状の糸を形成するように組み合わされた複数の類似のもしくは非類似の糸でもよい。図４は、網目状の糸３００を示す模式図である。例示的な実施形態では、網目状の糸３００は、複数の第１のタイプの糸３１０および複数の第２のタイプの糸３２０を含む。異なるタイプの糸を適切な方法で繊維材料に組み込むこともできる。例えば、緯糸を第１のタイプの糸とし、経糸を第２のタイプの糸としてもよい。緯糸もしくは経糸のどちらか、または両方を、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１つ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１つ以上を含む発光スペクトルを有する光を放出する糸とすればよい。
【００２１】
しかし、網目状の糸３００に含まれる糸のいずれか、一部または全部を、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１つ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１つ以上を含む発光スペクトルを有する光を放出する糸としてもよい。従って、網目状の糸には、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１つ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１つ以上を含む発光スペクトルを有する光を放出する１つ以上のタイプの糸を組み込むことができる。この場合、異なるタイプの糸は、それぞれ入射スペクトルから異なる波長を吸収し、および／または異なる波長の発光スペクトルを放出する。
【００２２】
網目状の糸は、任意の織物特性、フリースおよび／または任意の編物特性を有することができる。図５は、製織により糸を平行に組み合わせる織物特性３５０の例、および糸を製編して布にする編物特性３６０の例を示す。また、図５に示す他の例として、綾織３７０、平畳織３８０および綾畳織３９０が挙げられるが、本明細書に開示されている光管理システムでは、任意の織物特性、フリース特性または編物特性を利用することができる。
【００２３】
糸は、任意の適切な形態であればよい。例えば、糸は、モノフィラメントもしくはマルチフィラメント、ステープルまたは連続糸でもよい。図６は、マルチフィラメント糸４００の模式図である。例示的な実施形態では、マルチフィラメント糸４００は、少なくとも１本の第１のタイプのフィラメント４１０および複数本の第２のタイプのフィラメント４２０を含む。異なるタイプのフィラメントを適切な方法で繊維材料に組み込むこともできる。第１のタイプのフィラメント４１０は、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１つ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１つ以上を含む発光スペクトルを有する光を放出する。マルチフィラメント糸４００には、このような第１のタイプのフィラメント４１０を１本（または２本以上）組み込むことができる。あるいは、マルチフィラメント糸４００に含まれるフィラメントの大部分を上記第１のタイプのフィラメント４１０とすることもできる。しかし、マルチフィラメント糸４００に含まれるフィラメントのいずれか、一部または全部を、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１つ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１つ以上を含む発光スペクトルを有する光を放出するタイプとしてもよい。従って、マルチフィラメント糸４００には、１つ以上のタイプのフィラメントを組み込むことができ、各タイプのフィラメントは、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１つ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１つ以上を含む発光スペクトルを有する光を放出する。この場合、異なるタイプの第１のフィラメント４２０は、それぞれ入射スペクトルから異なる波長を吸収し、および／または異なる波長の発光スペクトルを放出する。
【００２４】
また、糸はステープルでもマルチフィラメントでもよい。ステープル（短繊維）とは、不連続な長さの繊維のことであり、マルチフィラメントとは、連続繊維のことである。さらに、糸は、例えば糸の混合（混合色、混合デニール、混合断面、混合バイコンポーネント／ホモフィラメント等）により、所望の特性および審美性を備えた複合糸でもよい。また、例えば、フィラメントにクリンプ、ループ、コイルまたはクリンクルを形成することによって、糸をテクスチャード加工してもよい。このような糸から作られる繊維材料の性質および手触りに影響を与えることになる。
【００２５】
糸は、繊維グレードのポリマー母材２２０を含む。好適な繊維グレードのポリマー母材２２０には、ポリエステル、ポリアミド、オレフィン、アクリル、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）およびポリカーボネートからなる群から選択されるホモポリマー、コポリマーまたは長鎖ポリマーが含まれる。例示的な実施形態では、繊維グレードのポリマー母材は、固有粘度（ＩＶ）が０．５〜１．０ｄＬ／ｇの範囲である。
【００２６】
糸は、１つ以上の蛍光成分も含む。蛍光成分の例としては、染料および量子ドットのうちの１つ以上が挙げられる。
【００２７】
蛍光成分は、量子効率が９０％以上の可視光放射を含む発光スペクトルおよび量子効率が５０％以上の近赤外範囲の発光スペクトルのどちらか、または両方を有することを特徴とする。蛍光成分が染料である場合、当該染料には、ペリレン染料、シアニン染料、ローダミン染料、クマリン染料ならびにアントラピリドン染料、チオキサンテン染料およびチオインジゴイド染料の部類に属する染料、またはこれらの混合物のうちの１つ以上が含まれる。
【００２８】
一般に、蛍光成分の分子量が高いほど、所望の強度の発光スペクトルを得るために必要な蛍光成分の重量パーセントは低くなる。また、一般に、蛍光成分の量子効率が高いほど、所望の強度の発光スペクトルを得るために必要な蛍光成分の重量パーセントは低くなる。従って、例示的な実施形態では、繊維グレードのポリマー母材中の蛍光成分の量は、０．０１重量％（ｗｔ％）〜１重量％の範囲である。あるいは、繊維グレードのポリマー母材中の蛍光成分の量は、０．０１重量％〜０．１重量％の範囲か、または０．０５重量％、０．１０重量％、０．１５重量％もしくは０．２０重量％〜０．１０重量％、０．２５重量％もしくは０．５０重量％の範囲である。例示的な実施形態では、０．０１５重量％の赤色アントラピリドン蛍光染料が使用され、０．０２５重量％のペリレン蛍光染料と０．０６重量％のシアニン蛍光染料（近赤外染料）との組み合わせが使用され、または０．０４５重量％のチオインジゴイド染料の部類に属するバットバイオレット（Ｖａｔ  Ｖｉｏｌｅｔ）３と称する蛍光染料と０．０４５重量％のシアニン蛍光染料（近赤外染料）との組み合わせが使用された。
【００２９】
糸に含まれる二酸化チタン（ＴｉＯ２）の量は、その強力な紫外線吸収能力が蛍光成分の紫外線吸収能力に匹敵するため、最小限に抑えられる。一般に、二酸化チタンの量が増えると、（吸収性能が低下するにつれて）自然放出が低下する。従って、例示的な実施形態では、二酸化チタンの量は、２．０重量％未満、あるいは１．０重量％未満である。糸に二酸化チタンが存在しないこと、すなわち、糸は二酸化チタンを含まないことが好ましい。
【００３０】
個々の糸は、任意の所望の断面にすることができる。例えば、個々のモノフィラメント糸は、円形断面を有し、直径が、例えば、１０ミクロンオーダーである。また、例えば、個々のモノフィラメント糸は、三葉断面などの多葉断面を有し、直径が、例えば、１０ミクロンオーダーである。マルチフィラメント糸は、仮撚加工（ＦＥＴ）またはエアジェット加工（ＡＪＴ）を含む、どんな種類の糸でもよい。
【００３１】
糸および当該糸を組み込んだ布または繊維材料は、適切な方法を用いて製造することができる。例えば、第１の繊維グレードのポリマー母材と、第１の蛍光成分および第２の蛍光成分の少なくとも一方とを押出技術によって混合してマスターバッチを形成することができる。例示的な実施形態では、マスターバッチにおける蛍光成分の濃度は２％〜２０％である。次に、マスターバッチと一定量の第２の繊維グレードのポリマー母材とを混合して供給原料を生成する。供給原料中の蛍光成分の総量は、０．０１重量％〜１重量％か、または０．０５重量％、０．１０重量％、０．１５重量％もしくは０．２０重量％〜０．１０重量％、０．２５重量％もしくは０．５０重量％の範囲である。
【００３２】
次に、供給原料を加工して扁平糸にする。供給原料を扁平糸に加工する技術の例としては、溶融紡糸が挙げられる。しかし、湿式紡糸や乾式紡糸等の他の技術を用いることもできる。扁平糸は、テクスチャード加工されて加工糸を形成するか、または切断されて短繊維糸を形成することにより、さらに加工することができる。糸をテクスチャード加工すると、（図３Ｂを参照して上述したように）糸の長さに沿って側面から確実に光が放出されやすくなる。本明細書の別の箇所にも開示されているように、可視光に曝された場合、加工糸または短繊維糸は、６００ｎｍ〜１２００ｎｍの範囲に少なくとも１つのピークを含む発光スペクトルを有する放射を放出する。テクスチャード加工は、より柔らかく、より良好な感触（「手触り」）を生み出し、水分制御を向上させるという副次的な目的にも役立つ。
【００３３】
好適な繊維グレードのポリマー母材および蛍光成分は、本明細書の別の箇所に開示されたそのような材料および成分のいずれでもよい。例示的な実施形態では、繊維グレードのポリマー母材は、固有粘度（ＩＶ）が０．５〜１．０ｄＬ／ｇの範囲である。いくつかの例示的な実施形態では、第１の繊維グレードのポリマー母材および第２の繊維グレードのポリマー母材は同じである、すなわち、組成的に同一である。他の例示的な実施形態では、第１の繊維グレードのポリマー母材および第２の繊維グレードのポリマー母材は同じ種類のポリマーであり、例えば、どちらもポリエステル、ポリアミド、オレフィン、アクリル、ＰＭＭＡ、ＰＬＡまたはポリカーボネートである。第１の繊維グレードのポリマー母材および第２の繊維グレードのポリマー母材が同じではない、すなわち、組成的に同一ではない場合、第１の繊維グレードのポリマー母材は、第２の繊維グレードのポリマー母材よりも固有粘度（ＩＶ）が高いことが好ましい。
【００３４】
例示的な実施形態では、蛍光成分は、染料および量子ドットのうちの１つ以上を含み、蛍光成分が染料である場合、当該染料には、ペリレン染料、シアニン染料、ローダミン染料、クマリン染料ならびにアントラピリドン染料、チオキサンテン染料およびチオインジゴイド染料の部類に属する染料、またはこれらの混合物のうちの１つ以上が含まれる。いくつかの例示的な実施形態では、第１の蛍光成分は、可視波長での発光において９０％を超える量子効率を有しており、第２の蛍光成分は、近赤外波長での発光において５０％を超える量子効率を有している。
【００３５】
光学的に透明なポリマー母材は、混合する前に、従来の前処理、乾燥および結晶化の技術を用いて加工することができる。また、繊維産業において公知の適切な方法を用いることにより、製造された加工糸または短繊維糸を原料にして布、繊維材料またはアパレル製品をさらに製造することができる。
【００３６】
本明細書に開示されている光管理システムを用いれば、太陽光からの吸収エネルギーの大部分を、可視波長および／または近赤外波長の光の形で放出する強力な自然放出を行うことができる。
【００３７】
本明細書に開示されている光管理システムを用いれば、ＵＶ波長で高い吸収を示すことができる。
【００３８】
本明細書に開示されている光管理システムを用いれば、可視波長および／または近赤外波長の強力な発光を行うことができる。
【００３９】
光管理システムは、任意の適切なアパレル製品において具体化することができる。そのようなアパレル製品は、蛍光成分（染料および／または量子ドット）が埋め込まれた糸から作られる。蛍光成分は、可視波長または近赤外波長の光を自然放出することができる。
【００４０】
図７〜図１０に、いくつかのアパレル製品の例を示す。例えば、アパレル製品は、シャツ５００、ズボン５１０、ショートパンツおよび靴下等の衣類でもよい。他の適切なアパレル製品としては、履物５２０、手袋５３０等のハンドカバー、リストバンド、ヘッドバンドおよび帽子５４０、スカーフまたはヘルメット等のヘッドカバーが挙げられる。また、適切なアパレル製品としては、トレーニングウェア６００およびユニフォーム等の運動用具が挙げられる。さらに、光管理システムは、アームスリーブ、カーフスリーブ、アームバンド６１０または包帯材料等の任意の適切なアパレル製品の全部または一部において具体化されてもよい。光管理システムは、犬、猫または馬等の他の哺乳動物に用いられる任意の適切なアパレル製品６２０の全部または一部においても具体化することができる。
【００４１】
アパレル製品の全部または一部に加えて、寝具類、タオルまたはビーチパラソル、パティオパラソルもしくは日よけ等の日よけ構造にも光管理システムを組み込むことができる。
【００４２】
複数の糸が繊維材料に組み込まれる場合、糸全体にわたる側面の実質的に複数の位置から放出が行われる、すなわち、目立たない位置で局所的に光が吸収され放出される（例えば、図３Ｂ参照）ことにより、当該繊維材料の発光スペクトルを放出する領域となる。このような領域は、アパレル製品全体であってもよく、アパレル製品の内部の複数の目立たない領域であってもよい。いくつかの実施形態では、体の目立たない部分に対応するように、アパレル製品の内部に複数の目立たない領域が配置される。例えば、アパレル製品がシャツの場合、肩、肘、上腕二頭筋および上腕三頭筋等のいずれか１つ以上の体の目立たない部分に対応するように、シャツの内部に複数の目立たない領域を配置することができる。別の例では、アパレル製品がズボンまたはショートパンツの場合、膝、腰、大腿四頭筋および膝腱等のいずれか１つ以上の体の目立たない部分に対応するように、ズボンまたはショートパンツの内部に複数の目立たない領域を配置することができる。さらに別の例では、アパレル製品がヘッドギアの場合、額、頭頂部およびこめかみ等のいずれか１つ以上の体の目立たない部分に対応するように、ヘッドギアの内部に複数の目立たない領域を配置することができる。
【００４３】
本明細書では、衣類、履物、ヘッドカバーおよび運動用具等のアパレル製品に関連して記載されているが、本明細書に開示されている構造、方法および原理は、寝具類およびタオル類ならびに日よけ構造等の他の繊維系製品にも同様に適用できることを理解されたい。いずれの場合でも、繊維系製品は、入射スペクトルを吸収することができ、光を自然放出することができる。
【００４４】
繊維材料は、湿気管理、防水、快適冷房および快適暖房等の用途のために設計された、例えば、ジオテキスタイル、ナノテクノロジー繊維、プッシュプル布構造（push/pull fabric constructions）、相変化材料（ＰＣＭ）繊維および温度／湿度勾配繊維のような既存の特殊性能繊維技術と組み合わせて実現されてもよい。抗菌性、帯電防止性、防しわ性、難燃性、撥水性、撥油性および防水性等のための機能的な仕上げおよびコーティングも全て繊維材料と併用できるため、繊維材料を含むアパレル製品だけでなく、繊維材料自体の性能にも影響を及ぼさずに、さらなる特性を付与することができる。
【００４５】
アパレル製品の特性は「遮光」効果であり、それによって糸／布は、太陽の下でも従来考えられていたほどには熱っせられない。なぜなら、量子効率が高い蛍光成分を用いることで、糸が吸収したエネルギーの大部分は赤色および／または近赤外の放出光の生成を介して放出され、発熱エネルギーとして保持されないからである（図１４Ａ、図１４Ｂおよび関連する開示を参照）。
【００４６】
アパレル製品の別の特性は、ヒトの皮膚に有害な影響を及ぼす短波長に対する特別な保護であり、これは、有害となり得る短波長のエネルギーを、赤色および／または近赤外の放出光の波長のエネルギーに変換することによって行われる。いくつかの実施形態では、繊維材料および当該繊維材料を組み込んだアパレル製品は、ＵＰＦ（紫外線保護指数）が少なくとも５０である。ＵＰＦとは、衣類について、その生地がどの程度効果的に紫外線（ＵＶ）放射を遮蔽するかを示す数値評価である。ＵＰＦの評価が５０の場合、ＵＶ放射の１／５０（または２％）のみが繊維材料に浸透できることを意味する。
【００４７】
アパレル製品のもう１つの特性は、目に見えないように特別な保護をもたらす「遮蔽」効果である。可視波長での強力な発光により、場合によっては透けるように薄い編物構造および／または織物構造でも、衣服の裏側の物を隠す光充填効果（light-filling effect）が発揮される。
【００４８】
アパレル製品のさらなる特性は、寒冷な気象条件における日光の下での「加温」効果である。可視波長および／または近赤外波長での強力な発光が衣服の第１の層の裏面に到達すると、第２の層により吸収されて熱を発生することができる。第１の層は、外部の寒さから第２の層を断熱することができる。
【００４９】
アパレル製品の二次的特性は、「機能的な被覆」効果である。可視波長および／または近赤外波長での強力な発光が衣服の裏側に到達すると、光起電力素子と相互作用することができる。この光起電力素子は、発光スペクトルの少なくとも一部を吸収し、素子の内部に電子の流れを引き起こす。
【００５０】
本明細書に含まれる実施形態について、以下の実施例を参照しながら説明する。これらの実施例は例示のみを目的とするものであり、本明細書に含まれる開示は、これらの実施例に限定されると決して解釈されるべきではなく、むしろ、本明細書の教示の結果として明らかになるあらゆる変形を含むと解釈されるべきである。
【００５１】
（実施例１）
固有粘度（ＩＶ）が０．６５ｄＬ／ｇである繊維グレードのポリエステル（ＰＥＴ）から作られた糸を用いて布を作成した。ＰＥＴは「超高輝度（super bright）」であり、すなわち、０．００％の二酸化チタンを含む。糸には、０．０１５重量％の「ｓｏｌｖｅｎｔ  ｒｅｄ  ｄｙｅ  １４９」と称する赤色アントラピリドン蛍光染料が含まれている。この蛍光染料は、ＰＥＴポリマー母材に均一に分布している。別の実験において、布をぴんと張り、４５０ｎｍにピーク（図１１Ａの７０５）を有する青色光を含む第１のスペクトル（図１１Ａの７００）に曝露し、５２５ｎｍにピーク（図１１Ｂの７１５）を有する緑色光を含む第２のスペクトル（図１１Ｂの７１０）に曝露した。
【００５２】
図１１Ａには、第１のスペクトル７００に曝露された布は、半値全幅（ＦＷＨＭ）が約８５ｎｍであり、６７０ｎｍにピーク（図１１Ａの７２０）を有する赤色光のスペクトルを放出することが示されている。図１１Ｂには、第２のスペクトル７１０に曝露された布も、半値全幅（ＦＷＨＭ）が約８２．５ｎｍであり、６７０ｎｍにピーク（図１１Ｂの７２５）を有する赤色光のスペクトルを放出することが示されている。
【００５３】
図１１Ａおよび図１１Ｂからは、以下のことが認められる。第１に、放出されたスペクトルのピーク波長は、入射スペクトル７００、７１０とは無関係である（入射スペクトル７００のピーク４５０ｎｍおよび入射スペクトル７１０のピーク５２５ｎｍは、両方とも６７０ｎｍにピークを有する発光スペクトルになるからである）。第２に、４５０ｎｍにピークを有する入射青色光を含む第１のスペクトル７００は、５２５ｎｍにピークを有する入射緑色光を含む第２のスペクトル７１０の大きさの約２倍であったが、各実験において放出されたスペクトルは、６７０ｎｍの発光ピークの大きさがほぼ同じであった。
【００５４】
（実施例２）
固有粘度（ＩＶ）が０．６５ｄＬ／ｇである繊維グレードのポリエステル（ＰＥＴ）から作られた糸を用いて布を作成した。ＰＥＴは「超高輝度」であり、すなわち、０．００％の二酸化チタンを含む。糸には、０．０２５重量％のペリレン蛍光染料および０．０６重量％のシアニン蛍光染料（近赤外染料）が含まれている。これらの蛍光染料は、両方ともＰＥＴポリマー母材に均一に分布している。別の実験において、布をぴんと張り、３９０ｎｍにピーク（図１２Ａの７５５）を有する青色光を含む第１のスペクトル（図１２Ａの７５０）に曝露し、５２５ｎｍにピーク（図１２Ｂの７６５）を有する緑色光を含む第２のスペクトル（図１２Ｂの７６０）に曝露し、６３０ｎｍにピーク（図１２Ｃの７７５）を有する赤色光を含む第３のスペクトル（図１２Ｃの７７０）に曝露した。
【００５５】
図１２Ａには、第１のスペクトル７５０に曝露された布は、半値全幅（ＦＷＨＭ）が約８５ｎｍであり、７５６ｎｍにピーク（図１２Ａの７８０）を有する近赤外（ＮＩＲ）光のスペクトルを放出することが示されている。図１２Ｂには、第２のスペクトル７６０に曝露された布も、半値全幅（ＦＷＨＭ）が約８６ｎｍであり、７５６ｎｍにピーク（図１２Ｂの７８５）を有するＮＩＲ光のスペクトルを放出することが示されている。図１２Ｃには、第３のスペクトル７７０に曝露された布も、半値全幅（ＦＷＨＭ）が約１０３ｎｍであり、７４５ｎｍにピーク（図１２Ｃの７９０）を有するＮＩＲ光のスペクトルを放出することが示されている。いずれの場合も、放出光のピークである７５０±６ｎｍは、健康およびパフォーマンスの波長帯（health and performance window）内の治療波長である。
【００５６】
（実施例３）
固有粘度（ＩＶ）が０．６５ｄＬ／ｇである繊維グレードのポリエステル（ＰＥＴ）から作られた糸を用いて布を作成した。ＰＥＴは「超高輝度」であり、すなわち、０．００％の二酸化チタンを含む。糸には、０．０４５重量％のチオインジゴイド染料の部類に属するＶａｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ３と称する蛍光染料および０．０４５重量％のシアニン蛍光染料（近赤外染料）が含まれている。これらの蛍光染料は、両方ともＰＥＴポリマー母材に均一に分布している。別の実験において、布をぴんと張り、４００ｎｍにピーク（図１３Ａの８０５）を有する青色光を含む第１のスペクトル（図１３Ａの８００）に曝露し、５２５ｎｍにピーク（図１３Ｂの８１５）を有する緑色光を含む第２のスペクトル（図１３Ｂの８１０）に曝露した。
【００５７】
図１３Ａには、第１のスペクトル８００に曝露された布は、２つのピーク、すなわち半値全幅（ＦＷＨＭ）が約７５ｎｍであり、６００ｎｍの第１のピーク（図１３Ａの８２０）および半値全幅（ＦＷＨＭ）が約１１３ｎｍであり、７３０ｎｍの第２のピーク（図１３Ａの８２５）を有するスペクトルを放出することが示されている。第１のピーク８２０は赤色発光ピークであり、第２のピーク８２５はＮＩＲ発光ピークである。
【００５８】
図１３Ｂには、第２のスペクトル８１０に曝露された布は、２つのピーク、すなわち半値全幅（ＦＷＨＭ）が約７５ｎｍであり、６００ｎｍの第１のピーク（図１３Ｂの８３０）および半値全幅（ＦＷＨＭ）が約１２５ｎｍであり、７３０ｎｍの第２のピーク（図１３Ｂの８３５）を有するスペクトルを放出することが示されている。第１のピーク８３０は赤色発光ピークであり、第２のピーク８３５はＮＩＲ発光ピークである。
【００５９】
図１１Ａ〜図１１Ｂ、図１２Ａ〜図１２Ｃおよび図１３Ａ〜図１３Ｂに示されたそれぞれのスペクトルは、ｎｍ単位の波長に対する任意単位の強度として、グラフにより図示されている。各グラフにおいて、ｙ軸の強度（任意単位）は０〜１００００の任意単位の範囲であり、ｘ軸の波長は３５０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲である。
【００６０】
図１４Ａおよび図１４Ｂは、本明細書に開示されているものと一致する繊維材料の実験結果を示し、模倣日光条件下で、本発明の繊維材料が比較例の繊維材料よりも低温であることを実証している。実験の詳細は以下の通りである。比較例の繊維材料から作製された布サンプル９００の一部９１０（図１４Ａ参照）は、２／７０／６８（プライ／デニール／フィラメント）の連続マルチフィラメントポリエステル糸を吸尽染色してピンク色の布地を形成したものである。本発明の繊維材料から作製された布サンプル９００の一部９２０（図１４Ｂ参照）は、２／７０／６８の連続マルチフィラメントポリエステル糸の溶液をペリレン染料で染色してピンク色の布地を形成したものである。照明光源には、電力レベルが１ｓｕｎ（１００ｍＷ／ｃｍ２に相当）の連続モードで動作するソーラシミュレータを用いた。ソーラシミュレータは、サンプル９００の表面から４インチ上方の位置で、サンプルの表面に対して９０度に配置された。サンプル、すなわち比較例の繊維材料部分９１０および本発明の繊維材料部分９２０のそれぞれに照明光源を照射して、温度を測定する前に定常状態の温度条件に到達させた（例えば、約３分後）。図１４Ａおよび図１４Ｂの画像は、ＦＬＩＲ赤外線サーマルカメラで撮影した。各図において、温度を測定した位置を十字線で示す。図１４Ａに示すように、比較例の繊維材料部分９１０の温度測定値は、定常状態の温度条件で６８．１°Ｆであった。図１４Ｂに示すように、比較例と同じ試験条件下において、本発明の繊維材料からなる部分９２０の温度は、定常状態の温度条件で６１．１°Ｆであった。従って、本発明の繊維材料部分９２０は、比較例の繊維材料部分９１０よりも７°Ｆ低温であった。図１４Ａおよび１４Ｂの画像には、本明細書に開示されているような繊維グレードのポリマー母材と０．０１重量％〜１．０重量％の１つ以上の蛍光成分とを含む糸を組み込んだ繊維材料は、紫外線遮断効果を有することが示されている。なお、この紫外線遮断効果は、このような糸を組み込んだ衣服の着用者が冷却効果として感じられるものである。
【００６１】
別の態様では、ヒトの汗は、ヒトにはほとんど無臭である。しかしながら、皮膚に生息する細菌の急速な増殖が汗の存在下で起こり、その細菌が汗を酸に分解することで、臭気または不快な臭いが生じる。本明細書において、光管理衣料から放出される光の波長は、抗菌効果を有することが示されている。これらの波長には、青、緑、赤および近赤外が含まれる。従って、本明細書に開示されている光管理衣料の別の効果において、本明細書に開示されている光管理衣料は、体の方向に放出光を向けることにより、衣料自体に含まれる細菌数だけでなく、皮膚上の細菌数も減少させる。この結果、臭気または不快な臭いも少なくなる。
【００６２】
特定の実施形態を参照したが、その精神と範囲から逸脱することなく、当業者によって他の実施形態および変更が考案され得ることは明らかである。添付の特許請求の範囲は、全てのそのような実施形態および同等の変更も含むと解釈されるように意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年4月16日(2021.4.16)
【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】
太陽放射からの保護方法であって、
該方法は、太陽放射源と哺乳動物の皮膚との間にアパレル製品を介在させることを含み、
前記アパレル製品は、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１またはそれ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する光を放出し、
可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する前記光は、前記アパレル製品から、前記アパレル製品の着用者の方向に放出され、
前記発光スペクトルは、下記（ａ）および（ｂ）の一方または両方を含む、方法。
（ａ）半値全幅（ＦＷＨＭ）が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜８００ｎｍの間に存在するピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、８００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在するピークのうちの１つ以上
（ｂ）半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１００ｎｍであり、５９０ｎｍ〜７００ｎｍの間に存在するピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在するピークのうちの１つ以上
【請求項２】
前記方法は、少なくともＵＰＦ５０の皮膚保護レベルを提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アパレル製品は電気的に受動的である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
遮光方法であって、
太陽放射源と哺乳動物の皮膚との間に繊維材料を介在させることを含み、
前記繊維材料は、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１またはそれ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する光を放出し、
可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する前記光は、前記繊維材料から、前記哺乳動物の皮膚の方向に放出され、
前記発光スペクトルは、下記（ａ）および（ｂ）の一方又は両方を含む、方法。
（ａ）半値全幅（ＦＷＨＭ）が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜８００ｎｍの間に存在するピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、８００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在するピークのうちの１つ以上
（ｂ）半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１００ｎｍであり、５９０ｎｍ〜７００ｎｍの間に存在するピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在するピークのうちの１つ以上
【請求項５】
太陽放射から対象を遮る方法であって、
太陽放射源と対象との間に繊維材料を介在させることを含み、
前記繊維材料は、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１またはそれ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する光を放出し、
可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する前記光は、前記繊維材料から、前記短繊維の方向に放出され、
前記発光スペクトルは、下記（ａ）および（ｂ）の一方または両方を含む、方法。
（ａ）半値全幅（ＦＷＨＭ）が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜８００ｎｍの間に存在するピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、８００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在するピークのうちの１つ以上
（ｂ）半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１００ｎｍであり、５９０ｎｍ〜７００ｎｍの間に存在するピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在するピークのうちの１つ以上
【請求項６】
遮光された前記哺乳動物の皮膚または対象の温度は、前記繊維材料を介在させていない哺乳動物の皮膚または対象と比較して、少なくとも華氏３度低下する、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記繊維材料は電気的に受動的である、請求項４〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記繊維材料は、網目状の糸を含み、
前記糸は、加工糸および短繊維糸のうちの１つ以上を含み、
前記網目状の糸における各糸は、繊維グレードのポリマー母材と、０．０１重量％〜１．０重量％の１つ以上の蛍光成分とを含み、
可視光放射を含む発光スペクトルを有する前記蛍光成分は、量子効率が９０％以上であり、
近赤外範囲の発光スペクトルを有する前記蛍光成分は、量子効率が５０％以上である、請求項４〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記蛍光成分は、染料および量子ドットのうちの１つ以上を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記繊維グレードのポリマー母材は、ホモポリマー、コポリマーまたは長鎖ポリマーであり、ポリエステル、ポリアミド、オレフィン、アクリル、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）およびポリカーボネートからなる群から選択され、
前記繊維グレードのポリマー母材は、固有粘度（ＩＶ）が０．５〜１．０ｄＬ／ｇの範囲である、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記網目状の糸における各糸は、２．０重量％未満の二酸化チタンをさらに含む、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記繊維材料から放出される、可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する前記光は、１本以上の前記糸の長さに沿った複数の位置から放出される、請求項４〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
太陽放射からの保護方法に使用するためのアパレル製品であって、
太陽放射源と哺乳動物の皮膚との間にアパレル製品を介在させることを含み、
前記アパレル製品は、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１またはそれ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する光を放出し、
可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する前記光は、前記アパレル製品から、前記アパレル製品の着用者の方向に放出され、
前記発光スペクトルは、下記（ａ）および（ｂ）の一方又は両方を含む、アパレル製品。
（ａ）半値全幅（ＦＷＨＭ）が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜８００ｎｍの間に存在するピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、８００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在するピークのうちの１つ以上
（ｂ）半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１００ｎｍであり、５９０ｎｍ〜７００ｎｍの間に存在するピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在するピークのうちの１つ以上
【請求項１４】
前記方法は、少なくともＵＰＦ５０の皮膚保護レベルを提供する、請求項１３に記載のアパレル製品。
【請求項１５】
前記アパレル製品は電気的に受動的である、請求項１３または１４に記載のアパレル製品。
【請求項１６】
前記アパレル製品は、網目状の糸を含み、
前記糸は、加工糸および短繊維糸のうちの１つ以上を含み、
前記網目状の糸における各糸は、繊維グレードのポリマー母材と、０．０１重量％〜１．０重量％の１つ以上の蛍光成分とを含み、
可視光放射を含む発光スペクトルを有する前記蛍光成分は、量子効率が９０％以上であり、
近赤外範囲の発光スペクトルを有する前記蛍光成分は、量子効率が５０％以上である、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載のアパレル製品。
【請求項１７】
前記蛍光成分は、染料および量子ドットのうちの１つ以上を含み、
前記染料は、ペリレン染料、シアニン染料、ローダミン染料、クマリン染料ならびにアントラピリドン染料、チオキサンテン染料およびチオインジゴイド染料の部類に属する染料のうちの１つ以上、および／または、１種以上の蛍光染料を含む、請求項１６に記載のアパレル製品。
【請求項１８】
前記繊維グレードのポリマー母材は、ホモポリマー、コポリマーまたは長鎖ポリマーであり、ポリエステル、ポリアミド、オレフィン、アクリル、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）およびポリカーボネートからなる群から選択され、
前記繊維グレードのポリマー母材は、固有粘度（ＩＶ）が０．５〜１．０ｄＬ／ｇの範囲である、請求項１６また１７に記載のアパレル製品。
【請求項１９】
前記網目状の糸における各糸は、２．０重量％未満の二酸化チタンをさらに含む、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載のアパレル製品。
【請求項２０】
前記アパレル製品から放出される、可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する前記光は、１本以上の前記糸の長さに沿った複数の位置から放出される、請求項１３〜１９のいずれか一項に記載のアパレル製品。
【請求項２１】
遮光方法に使用するための繊維材料であって、
太陽放射源と哺乳動物の皮膚との間に繊維材料を介在させることを含み、
前記繊維材料は、ＵＶ波長、可視波長および近赤外波長のうちの１またはそれ以上を含む入射スペクトルを吸収するとともに、可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する光を放出し、
可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する前記光は、前記繊維材料から、前記哺乳動物の皮膚の方向に放出され、
前記発光スペクトルは、下記（ａ）および（ｂ）の一方又は両方を含む、繊維材料。
（ａ）半値全幅（ＦＷＨＭ）が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜８００ｎｍの間に存在するピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであり、８００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在するピークのうちの１つ以上
（ｂ）半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１００ｎｍであり、５９０ｎｍ〜７００ｎｍの間に存在するピーク、および半値全幅（ＦＷＨＭ）が５０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、７００ｎｍ〜９００ｎｍの間に存在するピークのうちの１つ以上
【請求項２２】
遮光された前記哺乳動物の皮膚の温度は、前記繊維材料を介在させていない哺乳動物の皮膚と比較して、少なくとも華氏３度低下する、請求項２１に記載の繊維材料。
【請求項２３】
前記繊維材料は電気的に受動的である、請求項２１または２２に記載の繊維材料。
【請求項２４】
前記繊維材料は、網目状の糸を含み、
前記糸は、加工糸および短繊維糸のうちの１つ以上を含み、
前記網目状の糸における各糸は、繊維グレードのポリマー母材と、０．０１重量％〜１．０重量％の１つ以上の蛍光成分とを含み、
可視光放射を含む発光スペクトルを有する前記蛍光成分は、量子効率が９０％以上であり、
近赤外範囲の発光スペクトルを有する前記蛍光成分は、量子効率が５０％以上である、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の繊維材料。
【請求項２５】
前記蛍光成分は、染料および量子ドットのうちの１つ以上を含み、
前記染料は、ペリレン染料、シアニン染料、ローダミン染料、クマリン染料ならびにアントラピリドン染料、チオキサンテン染料およびチオインジゴイド染料の部類に属する染料のうちの１つ以上、および／または、１種以上の蛍光染料を含む、請求項２４に記載の繊維材料。
【請求項２６】
前記繊維グレードのポリマー母材は、ホモポリマー、コポリマーまたは長鎖ポリマーであり、ポリエステル、ポリアミド、オレフィン、アクリル、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）およびポリカーボネートからなる群から選択され、
前記繊維グレードのポリマー母材は、固有粘度（ＩＶ）が０．５〜１．０ｄＬ／ｇの範囲である、請求項２４また２５に記載の繊維材料。
【請求項２７】
前記網目状の糸における各糸は、２．０重量％未満の二酸化チタンをさらに含む、請求項２４〜２６のいずれか一項に記載の繊維材料。
【請求項２８】
前記繊維材料から放出される、可視光放射および近赤外放射のうちの１またはそれ以上を含む発光スペクトルを有する前記光は、１本以上の前記糸の長さに沿った複数の位置から放出される、請求項２１〜２７のいずれか一項に記載の繊維材料。
【国際調査報告】
2021534335.tif 000017