(57)【要約】      （修正有）【課題】機能性天然鉱石の粉末を繊維に混入して、該鉱石の有する特性を繊維に賦与すること。【解決手段】最大粒径２μｍ以下の炭素を含む鉱石と希土類元素を含む鉱石、ブラックシリカと希土類元素を含む最大粒径５μｍ以下である鉱石、ブラックシリカと最大粒径３μｍ以下希土類元素を含んだ鉱石、をそれぞれ含有する樹脂組成物であり、その含有量が鉱石全量として５重量％以下を含み、かつ、放射能濃度が０．３〜４ベクル／ｇである樹脂組成物を用いて製造された繊維又は成型品。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
最大粒径２μｍ以下の炭素を含む鉱石と希土類元素を含んだ鉱石との微少粉末を含有する繊維  
【請求項２】
上記鉱石がブラックシリカと希土類元素を含む最大粒径５μｍ以下である鉱石とを含有するものである請求項１に記載の繊維
【請求項３】
繊維中に鉱石全量として５重量％以下を含み、かつ、放射能濃度が０．３〜４ベクルBq/gグラムである請求項１に記載の繊維
【請求項４】
最大粒径２μｍ以下の炭素を含む鉱石と希土類元素を含んだ鉱石とを含有する樹脂組成物
【請求項５】
最大粒径２μｍ以下の炭素を含む鉱石と希土類元素を含んだ鉱石とを含有する樹脂成形品
【請求項６】
上記鉱石がブラックシリカと、希土類元素を含む最大粒径３μｍ以下の鉱石である請求項４〜５のいずれかに記載の樹脂組成物又は成形品
【請求項７】
請求項４の樹脂組成物を用いて製造された繊維又は成形品
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は天然鉱石の粉末を含有する繊維に関し、更に詳しくは炭素を含む鉱石と希土類元素を含む鉱石とを含有し、各種の機能を有する所謂機能性繊維に関する。
【背景技術】
【０００２】
機能性繊維は種々知られているが、炭素を含むものと言えば通称ブラックシリカ、備長炭、竹炭等であった。しかし、備長炭や竹炭等は出来上り製品は黒色であり、他の色調にすることは極めて困難であり、また繊維中での含有量としても少量にすると機能性を消失する欠点がある。
又、通称ブラックシリカに於いては炭素（１０％以下）、希土元素が若干含まれ多少なりとも繊維は白くなるが、糸、綿等の繊維に練り込むと最大で１０重量％以下となり機能性を発揮するものではなかった。
【０００３】
なお、従来天然鉱石自体各種の機能を有することは広く知られており、これを繊維に練り込んで繊維自体に天然鉱石の有する各種機能を賦与しようとする試みも多く行なわれている。
【０００４】
しかし乍ら、天然鉱石を繊維中に練込むためには、天然鉱石を微細な粉末にする必要があるが、従来必要な微少な粒径にまで微細に粉末化出来ず、その結果必要量の天然鉱石の粉砕物を練り込んだ繊維は製造することが殆どできなかった。
【０００５】
本発明者は上記従来の状況に注目し、天然鉱石を最大径２μｍ以下の粒子にすることが出来る全く新しい技術を開発し、すでに出願した（特開２００５−２９９０２１号）。
【０００６】
従って上記手段の開発により、最大粒径２μｍ以下の天然鉱石を繊維に含有せしめることが可能になった。                            
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決する課題としては炭素と希土類元素を含む鉱石、特に好ましくはブラックシリカと希土類を含む鉱石を併用し、２μｍ以下の粉末に粉砕し、分級する事により均一にしかつ分散可能な状態にし、機能性を発揮せしめようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
なお上記鉱石を微少粒子にする手段としては、上記２００５−２９９０２１号の手段をそのまま採用出来る。詳しくは湿式法によって紛砕することが先ず必要である。従来天然鉱石は湿式紛砕によって最大粒径１μｍ以下に紛砕することが出来ることは知られている。しかし乍らこれを乾燥すると二次凝集を生じ大きな粒子通常１０〜１５μｍ程度のものとなってしまう。そして、分級して大きな粒子を除去しようとしても、分級することが出来ず、結局最大粒径２μｍ以下の微粒子は得ることが出来ないものであった。特に従来の湿式法では天然鉱石として所謂ねばりのある成分を比較的多く含有する天然鉱石では、たとえ湿式紛砕しても、最大径２μｍ以下には紛砕するのは極めて困難であることも、本発明者の研究に依り明らかとなっている。
【０００９】
従って、最大粒径２μｍ以下とする手段は次の様なものである。
・  先ず天然鉱石を約３２５メッシュパスの大きさに紛砕する。次いで
・  ３２５メッシュパスに紛砕された天然鉱石粉末はボールミル特に好ましくは磁性ボールミルを使用して、好ましくは該天然鉱石粉末、ボール、水及び空間の割合を約１／４づつとして、湿式紛砕を行なう。この湿式紛砕は最大径が１μｍ以下になったときに終了する。この湿式紛砕により、たとえねばり成分含有天然鉱石であっても充分に最大粒径１μｍ以下の微粒子に紛砕出来ることが判明した。更に本発明者の研究に依ると、
・  乾燥して分級する際に、乾燥後ジェットミルで紛砕して分級を行なうときは、たとえ乾燥して分級しても、最大粒径が１μｍ以下の粒子径の微少粒子が収得出来ることを見出した。なお最大粒子径が１μｍ以下なので、粒径もほぼ均一に近くなっているものである。これ等の新しい知見に基づき本発明は完成されている。
【００１０】
本発明に於いて使用される炭素含有鉱石とは、通称ブラックシリカ、シリカブラック、グラファイトシリカ等と呼ばれ、第三系黒色硬質泥岩類中の断層破砕部に産して数％の炭素を含有する黒色物の通称である。一般に分析は表１の値になるが、この中の微少の希土類によってイオン放出、遠赤外増幅が報告されている。
【００１１】
尚、本発明に於いて炭素含有鉱石の炭素としては、その他備長炭や竹炭を例示出来る。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
但し表１中の右欄の各種酸化物及び％の記載は、各成分の酸化物換算により算出したものである。
【００１４】
しかしながら、紛体の微粉化を行ってもレーヨン、アクリル繊維に対しては通常１０％以下、ポリエステル、ナイロンに対しても３％以下の練込みしか出来ず、炭素含有鉱石単独成分では機能性繊維としては不充分となる可能性がある。この為、本発明に於いては炭素を含まない希土類鉱石を併用する事により、目的とする繊維に機能性を付与する事が出来る。この場合の炭素を含む鉱石と希土類を含む鉱石の割合は通常２０：８０〜４０：６０（重量）が望ましい。
【００１５】
この際使用する希土類鉱石としては所謂機能性鉱石と称される各種の機能を有する天然鉱石が広く使用され、その代表例を例示すると、珪酸ジルコニウム系、ゲルマニウム系、トリウム系、インジュウム系等の各鉱石を挙げることが出来る。
【００１６】
これ等の鉱石の代表例としてケイ酸ジルコニウムを一例として、その詳細を表２に示す。また好ましい他の鉱石としてトリウム系鉱石を例示出来、更に詳しくはエシナイト、モナズ石、フラバン石、エーカナイト等を挙げることが出来る。またウランートリウム系鉱石も同様に好ましいものであり、例えばジルコン、阿武眼石、北投石等を例示できる。
【００１７】
【表２】
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【００１８】
本発明に於いて使用するブラックシリカについて、その一例の粒度分布を表３に、また従来のブラックシリカの粒度分布を表４に示す。この第３〜４表から、本発明に於いて使用するブラックシリカはその最大粒径が２μｍ以下であり、従来のそれとは大きく異なることが判明する。また上記ジルコン（ケイ酸ジルコニウム）についても同様に本発明で使用するジルコンについて、その粒度分布を表５に示している。
【００１９】
【表３】
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【００２０】
【表４】
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【００２１】
【表５】
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【００２２】
なお本発明の微少粉末は最大粒径２μｍ以下である。
【００２３】
本発明に於いて使用する鉱石の微少粉末を繊維に練込むに際しては、上記湿式法で紛砕したままのもの即ちスラリー状の状態のものをそのまま使用する態様、及びスラリー状のものを乾燥した粉末のものを使用する態様、更には繊維を製造する際に使用されるマスターバッチに粉末のまま使用する態様を例示出来る。
【００２４】
本発明に於いては、湿式紛砕で得た鉱石粉末の場合は、スラリー中の粉末の粒径は最大粒径１μｍ以下となっているので、このまま繊維に練込むことが出来る。しかし乍ら鉱石は鉱石そのものの性状が常に一定とはいえず、またその含有されている成分等により紛砕特性が微妙に異なって来る。本発明に於いては湿式紛砕する場合でも、上記の如くボールミルを使用して上記条件で行なうことにより、従来湿式紛砕法でも最大粒径１μｍ以下にすることが非常に難かしかったゲルマニウムやジルコンを主成分とする天然鉱石でも、最大粒径１μｍ以下とすることが出来る。
【００２５】
本発明に於いてはスラリー状のままで使用する場合は、スラリー状となして１０日以内に使用することが望ましく、これ以上経過すると二次凝集を生じ、フィルター詰まりや繊維の糸切れを起こす場合がある。なおスラリー状で使用する場合は使用直前に分級機を用いて分級することが特に好ましい。
【００２６】
本発明に於いて上記湿式紛砕でスラリーを乾燥後、ジェットミルで紛砕し分級することによりすでに述べた通り最大粒径２μｍ以下のものを得ることが出来、これを繊維に練込むことが出来る。この際の練込み手段自体は常法で良い。
【００２７】
またマスターバッチで使用する場合は、通常樹脂に対して３０重量％以下で使用することが好ましく、製造後に更に紛砕することは極めて効果がある。
【００２８】
本発明の鉱石の粉末を繊維に練り込む際の量は、繊維の種類、長繊維や
単繊維等、繊維の形態等によって異なるが、通常３〜５重量％以下が好ましい。なお配合量は繊維の種類に若干変化し、好ましいものを２，３例示すると、アクリル繊維、レーヨン系の含有は３〜５重量％が望ましく、ポリエステル、ナイロンに於いては前段階のマスターバッチとしては１６重量％、糸、綿に対しては１．０〜１．５重量％が望ましい。これらは少なすぎると機能性を損じ、多すぎると強度不足等を起すからである。
【００２９】
本発明に於いて鉱石を練り込むべき対象物たる繊維としては、広く各種の繊維が使用され、特に合成繊維が好ましい。この際の合成繊維としても、各種繊維が使用されたとえばポリエステル系、アクリル系、再生繊維、ポリアミド（ナイロン）系等の各種の繊維が例示出来る。
【発明の効果】
【００３０】
本発明法によって繊維の有する本来の性質を豪も損なうことなく、天然鉱石粉末を練り込むことが可能となり、惹いては天然鉱石の有する特有の機能を繊維に付与することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に実施例を示して本発明を詳しく説明する。
【実施例１】
【００３２】
炭素を含む鉱石たるブラックシリカと希土類を含む鉱石たるジルコンとの２０：８０の割合（重量）の混合物で且つ２μｍ以下の粉体の３０％水溶液を原料とし、レーヨン綿４％を含む糸を作成した。糸は淡グレー色であった。
【実施例２】
【００３３】
炭素を含む鉱石（ブラックシリカ）と希土類を含む鉱石（ジルコン）を６０：４０の割合（重量）にした最大粒径２μｍ以下の粒子を分級し、ポリエステルを用いて１６重量％のマスターバッチを作り、粒子１．２重量％含有の長繊維を作った。
【実施例３】
【００３４】
炭素を含む鉱石を１０μｍ以下に粉砕し、ポリエステルで１６％のマスターバッチを作り、１．２％含有の綿を作った。
【００３５】
上記実施例１〜３の繊維について、下記の特性を測定した。
Ａ．  繊維の顕微鏡写真
図１及び図２は各々実施例１及び２のものを示す。但し図１の（イ）及び（ハ）は１２μｍの、また（ロ）及び（ニ）は１００μｍの繊維のものである。また図２の（イ）は８００倍、（ロ）は３０００倍のものである。図１及び図２には粒子は繊維中に見られる。白色度は実施例１＞同２＞同３である。
Ｂ．  イオン個数（イオンテスターによる）
実施例１：  ９７個／ｃｃ
実施例２：  ７０個／ｃｃ
実施例３：  １５〜１３個／ｃｃ
【００３６】
【表６】
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【００３７】
【表７】
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【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は実施例１の本発明繊維の顕微鏡写真である。
【図２】図２は実施例２の本発明繊維の顕微鏡写真である。
【図１】
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【図２】
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