(57)【要約】【課題】製造加工が容易で温度調節機能に優れる蓄熱性複合繊維及びそれを用いた蓄熱性布部材を提供する。【解決手段】融点が−１０〜１００℃であって、潜熱が３０Ｊ／ｇ以上であるポリマー若しくはオリゴマーからなる蓄熱材料、又はこの蓄熱材料若しくはポリマー若しくはオリゴマーの架橋体からなる蓄熱材料を合成樹脂に配合してなる蓄熱性組成物が芯部であり、合成樹脂が鞘部である芯鞘構造を有する蓄熱性複合繊維。蓄熱材料は、側鎖結晶型であり、側鎖が非結晶化又は結晶化により相変化（融解、凝固）し、その際、大きな潜熱を放出又は吸収する。従って、この蓄熱材料を含む蓄熱性複合繊維は、優れた温度調節機能を発揮する。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
融点が−１０〜１００℃であって、潜熱が３０Ｊ／ｇ以上であるポリマー若しくはオリゴマーからなる蓄熱材料、又は前記蓄熱材料若しくは前記ポリマー若しくはオリゴマーの架橋体からなる蓄熱材料を合成樹脂に配合してなる蓄熱性組成物が芯部であり、合成樹脂が鞘部である芯鞘構造を有する蓄熱性複合繊維。
【請求項２】
前記芯部における合成樹脂が、少なくともポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂のうちいずれか１からなる請求項１に記載の蓄熱性複合繊維。
【請求項３】
前記蓄熱材料が、側鎖結晶型である請求項１又は２に記載の蓄熱性複合繊維。
【請求項４】
前記芯部における合成樹脂の融点が１００℃以上である請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄熱性複合繊維。
【請求項５】
前記蓄熱材料の潜熱が５０Ｊ／ｇ以上である請求項１〜４のいずれか一項に記載の蓄熱性複合繊維。
【請求項６】
式（１）に示される主鎖部Ｘ、結合部Ｙ及び側鎖Ｚから構成され、側鎖Ｚが互いに結晶化し得る結晶性ユニットを、主構成成分とするポリマー又はオリゴマーである蓄熱材料、又は前記蓄熱材料を合成樹脂に配合してなる蓄熱性組成物が芯部であり、合成樹脂が鞘部である芯鞘構造を有する蓄熱性複合繊維。
【化１】
2004003087.tif 000016
【請求項７】
式（１）に示される主鎖部Ｘ、結合部Ｙ及び側鎖Ｚから構成され、側鎖Ｚが互いに結晶化し得る結晶性ユニットを、主構成成分とするポリマー又はオリゴマーの架橋体である蓄熱材料を合成樹脂に配合してなる蓄熱性組成物が芯部であり、合成樹脂が鞘部である芯鞘構造を有する蓄熱性複合繊維。
【化２】
2004003087.tif 000017
【請求項８】
前記主鎖部Ｘ、結合部Ｙ及び側鎖Ｚの重量が、以下の式を満たす請求項６又は７に記載の蓄熱性複合繊維。
Ｚ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）≧０．７５
【請求項９】
前記主鎖部Ｘが、
【化３】
2004003087.tif 000018
から選択される少なくとも一種類であり、
前記結合部と側鎖Ｙ−Ｚが、−ＣＯ−Ｏ−Ｒ、−Ｏ−ＣＯ−Ｒ、−Ｏ−Ｒ、−ＣＨ２−Ｒから選択される少なくとも一種類であり、
Ｒが、炭素数９以上の炭化水素基である請求項６〜８のいずれか一項に記載の蓄熱性複合繊維。
【請求項１０】
前記ポリマー又はオリゴマーが、ポリドコシルメタクリレート、ポリヘンエイコシルメタクリレート、ポリエイコシルアクリレート、ポリノナデシルアクリレート、ポリヘプタデシルアクリレート、ポリパルミチルアクリレート、ポリペンタデシルアクリレート、ポリステアリルアクリレート、ポリラウリルアクリレート、ポリミリスチルアクリレート、ポリミリスチルメタクリレート、ポリペンタデシルメタクリレート、ポリパルミチルメタクリレート、ポリヘプタデシルメタクリレート、ポリノナデシルメタクリレート、ポリエイコシルメタクリレート、ポリステアリルメタクリレート、ポリ（パルミチル／ステアリル）メタクリレート、ポリビニルラウレート、ポリビニルミリステート、ポリビニルパルミテート、ポリビニルステアレート、ポリラウリルビニルエーテル、ポリミリスチルビニルエーテル、ポリパルミチルビニルエーテル又はポリステアリルビニルエーテルである請求項１〜９のいずれか一項に記載の蓄熱性複合繊維。
【請求項１１】
ポリエーテルである主鎖と、互いに結晶化し得る側鎖とを有するユニットを、主構成成分とするポリマー又はオリゴマーである蓄熱材料、又は前記蓄熱材料を合成樹脂に配合してなる蓄熱性組成物が芯部であり、合成樹脂が鞘部である芯鞘構造を有する蓄熱性複合繊維。
【請求項１２】
前記ユニットが、式（２）又は式（３）で示される請求項１１に記載の蓄熱性複合繊維。
【化４】
2004003087.tif 000019
（式中、Ｒ１は、炭素数１１以上の炭化水素基から選択される少なくとも一種類であり、Ｒ２は、炭素数１４以上の炭化水素基から選択される少なくとも一種類である。）
【請求項１３】
前記蓄熱材料の重量平均分子量Ｍｗが、１，０００〜２，０００，０００である請求項６、１１及び１２のいずれか一項に記載の蓄熱性複合繊維。
【請求項１４】
前記鞘部における合成樹脂が、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂である請求項１〜１３のいずれか一項に記載の蓄熱性複合繊維。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の蓄熱性複合繊維を含む蓄熱性布部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衣料品、寝具、合成皮革基布、車両内装材、室内用内装材等に使用される、温度調節機能を有する複合繊維及びそれを用いた布部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
温度変化が著しい環境において使用される衣服等に、様々な温度調節用蓄熱性部材が利用されている。
例えば、一般に常温付近に融点を有する物質を封入したマイクロカプセルを布に固着したものや、マイクロカプセルを含有する合成樹脂を紡糸し、得られた繊維を布地とする方法が知られている。
また、蓄熱性物質として、パラフィンワックスとポリエチレン樹脂との組成物を芯材とした複合繊維が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３１１７１６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、マイクロカプセルを布地に固着させたものでは、固着に使用した接着剤が布地を硬くし風合いを損なったり、また、塗布した接着剤により、布地に必要な透湿性が低下したりするため、衣服としての機能低下が問題となっていた。一方、マイクロカプセルを含有する合成樹脂を紡糸し、得られた繊維を布地とする方法については、マイクロカプセルの粒子径が大きいため、紡糸工程や織りこみ工程で糸切れを起こす恐れが生じていた。
また、パラフィンワックス組成物を芯材とした複合繊維は、ワックス配合時や複合繊維製造時にワックスが熱により飛散する等により製造に困難が伴い、また、そのため十分な蓄熱性能がでない等の問題があった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑み、製造加工が容易で温度調節機能に優れる蓄熱性複合繊維及びそれを用いた蓄熱性布部材を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様によれば、融点が−１０〜１００℃であって、潜熱が３０Ｊ／ｇ以上であるポリマー若しくはオリゴマーからなる蓄熱材料、又はこの蓄熱材料若しくはポリマー若しくは又はオリゴマーの架橋体からなる蓄熱材料を合成樹脂に配合してなる蓄熱性組成物が芯部であり、合成樹脂が鞘部である芯鞘構造を有する蓄熱性複合繊維が提供される。
【０００７】
好ましくは、芯部における合成樹脂は、少なくともポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂のうちいずれか１からなる。
好ましくは、蓄熱材料は、側鎖結晶型である。
好ましくは、芯部における合成樹脂の融点は１００℃以上である。
好ましくは、蓄熱材料の潜熱は５０Ｊ／ｇ以上である。
【０００８】
本発明の第二の態様によれば、式（１）に示される主鎖部Ｘ、結合部Ｙ及び側鎖Ｚから構成され、側鎖Ｚが互いに結晶化し得る結晶性ユニットを、主構成成分とするポリマー又はオリゴマーである蓄熱材料、又はこの蓄熱材料を合成樹脂に配合してなる蓄熱性組成物が芯部であり、合成樹脂が鞘部である芯鞘構造を有する蓄熱性複合繊維が提供される。
【化５】
2004003087.tif 000002
【０００９】
本発明の第三の態様によれば、式（１）に示される主鎖部Ｘ、結合部Ｙ及び側鎖Ｚから構成され、側鎖Ｚが互いに結晶化し得る結晶性ユニットを、主構成成分とするポリマー又はオリゴマーの架橋体である蓄熱材料を合成樹脂に配合してなる蓄熱性組成物が芯部であり、合成樹脂が鞘部である芯鞘構造を有する蓄熱性複合繊維が提供される。
【化６】
2004003087.tif 000003
【００１０】
好ましくは、主鎖部Ｘ、結合部Ｙ及び側鎖Ｚの重量は、以下の式を満たす。
Ｚ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）≧０．７５
好ましくは、主鎖部Ｘは、
【化７】
2004003087.tif 000004
から選択される少なくとも一種類であり、
結合部と側鎖Ｙ−Ｚは、−ＣＯ−Ｏ−Ｒ、―Ｏ−ＣＯ−Ｒ、−Ｏ−Ｒ、−ＣＨ２−Ｒから選択される少なくとも一種類であり、Ｒは、炭素数９以上の炭化水素基である。
好ましくは、ポリマー又はオリゴマーは、ポリドコシルメタクリレート、ポリヘンエイコシルメタクリレート、ポリエイコシルアクリレート、ポリノナデシルアクリレート、ポリヘプタデシルアクリレート、ポリパルミチルアクリレート、ポリペンタデシルアクリレート、ポリステアリルアクリレート、ポリラウリルアクリレート、ポリミリスチルアクリレート、ポリミリスチルメタクリレート、ポリペンタデシルメタクリレート、ポリパルミチルメタクリレート、ポリヘプタデシルメタクリレート、ポリノナデシルメタクリレート、ポリエイコシルメタクリレート、ポリステアリルメタクリレート、ポリ（パルミチル／ステアリル）メタクリレート、ポリビニルラウレート、ポリビニルミリステート、ポリビニルパルミテート、ポリビニルステアレート、ポリラウリルビニルエーテル、ポリミリスチルビニルエーテル、ポリパルミチルビニルエーテル又はポリステアリルビニルエーテルである。
【００１１】
本発明の第四の態様によれば、ポリエーテルである主鎖と、互いに結晶化し得る側鎖とを有するユニットを、主構成成分とするポリマー又はオリゴマーである蓄熱材料、又はこの蓄熱材料を合成樹脂に配合してなる蓄熱性組成物が芯部であり、合成樹脂が鞘部である芯鞘構造を有する蓄熱性複合繊維が提供される。
【００１２】
好ましくは、上記ユニットは、式（２）又は式（３）で示される。
【化８】
2004003087.tif 000005
（式中、Ｒ１は、炭素数１１以上の炭化水素基から選択される少なくとも一種類であり、Ｒ２は、炭素数１４以上の炭化水素基から選択される少なくとも一種類である。）
【００１３】
好ましくは、蓄熱材料の重量平均分子量Ｍｗは、１，０００〜２，０００，０００である。
【００１４】
好ましくは、鞘部における合成樹脂は、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂である。
【００１５】
本発明の第五の態様によれば、上記の蓄熱性複合繊維を含む蓄熱性布部材が提供される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
１．蓄熱性複合繊維
本発明の蓄熱性複合繊維は、蓄熱材料、又はこの蓄熱材料を合成樹脂に配合してなる蓄熱性組成物を芯部とし、合成樹脂を鞘部とした芯鞘構造を有する。
（１）蓄熱材料
本発明の蓄熱性複合繊維の芯部に使用する蓄熱材料は、融点が−１０〜１００℃であって、潜熱が３０Ｊ／ｇ以上であるポリマー若しくはオリゴマー又はこれらの架橋体である。この材料は、好ましくは、側鎖結晶型で、潜熱が５０Ｊ／ｇ以上である。
具体的には、以下の蓄熱材料（Ａ）〜（Ｃ）が挙げられる。
（Ａ）式（１）に示される主鎖部Ｘ、結合部Ｙ及び側鎖Ｚから構成され、側鎖Ｚが互いに結晶化し得る結晶性ユニットを、主構成成分とするポリマー又はオリゴマー
【化９】
2004003087.tif 000006
（Ｂ）上記式（１）に示される主鎖部Ｘ、結合部Ｙ及び側鎖Ｚから構成され、側鎖Ｚが互いに結晶化し得る結晶性ユニットを、主構成成分とするポリマー又はオリゴマーの架橋体（架橋蓄熱材料）
（Ｃ）ポリエーテルである主鎖と、互いに結晶化し得る側鎖とを有するユニットを、主構成成分とするポリマー又はオリゴマー（ポリエーテル蓄熱材料）
尚、本発明では、これら蓄熱材料（Ａ）〜（Ｃ）のうち、蓄熱材料（Ｂ）を用いる場合は、芯部を、蓄熱材料（Ｂ）を合成樹脂に配合してなる蓄熱性組成物から構成する。
【００１７】
これらの蓄熱材料は、所望の温度範囲において、材料（Ａ）及び（Ｂ）にあっては、側鎖Ｚの非結晶化又は結晶化により相変化（融解、凝固）し、また、材料（Ｃ）にあっては、側鎖の凝集解離により相変化（融解、凝固）し、その際、大きな潜熱を放出又は吸収する。従って、これらの蓄熱材料は、外気温度が上昇すると熱を吸収して融解し、外気温度が低下すると熱を放出して凝固するので、外気温度の変動を和らげ、一定の温度が保たれ易く、蓄熱材料としての機能を発揮する。また、材料（Ａ）及び（Ｂ）では、式（１）の主鎖部Ｘが、上記の温度範囲では融解せず、さらに、材料（Ｂ）では、架橋によって三次元網目構造となるので、材料全体が流出することなく形状は保持される。また、これらの蓄熱材料（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、側鎖の長さを調節することにより、融点を容易に調節できる。
【００１８】
まず、蓄熱材料（Ａ）及び（Ｂ）について説明する。
蓄熱材料（Ａ）及び（Ｂ）において、式（１）の主鎖部Ｘは、側鎖Ｚの結晶化を阻害する構造でなければ特に限定されないが、好ましくは、
【化１０】
2004003087.tif 000007
から選択される少なくとも一種類である。
結合部Ｙは、主鎖部Ｘと側鎖Ｚを結合する部であり、１原子ユニットを意味する。側鎖Ｚは、結晶化できれば特に限定はされないが、好ましくは、炭素数９以上の炭化水素基を含み、さらに好ましくは、炭素数９以上の直鎖アルキル基を含む。
結合部と側鎖Ｙ−Ｚは、好ましくは、−ＣＯ−Ｏ−Ｒ、−Ｏ−ＣＯ−Ｒ、−Ｏ−Ｒ、−ＣＨ２−Ｒから選択される少なくとも一種類であり、Ｒは、炭素数９以上の炭化水素基であり、さらに好ましくは、炭素数９以上の直鎖アルキル基である。
【００１９】
特に好ましい、主鎖部Ｘ、結合部Ｙ及び側鎖Ｚからなる結晶性ユニットは、以下に示す、ポリメタクリレート系、ポリアクリレート系、ポリビニルエステル系、ポリビニルエーテル系又は炭化水素系である。
【化１１】
2004003087.tif 000008
【００２０】
好ましい蓄熱材料（Ａ）の例として、ポリドコシルメタクリレート、ポリヘンエイコシルメタクリレート、ポリエイコシルアクリレート、ポリノナデシルアクリレート、ポリヘプタデシルアクリレート、ポリパルミチルアクリレート、ポリペンタデシルアクリレート、ポリステアリルアクリレート、ポリラウリルアクリレート、ポリミリスチルアクリレート、ポリミリスチルメタクリレート、ポリペンタデシルメタクリレート、ポリパルミチルメタクリレート、ポリヘプタデシルメタクリレート、ポリノナデシルメタクリレート、ポリエイコシルメタクリレート、ポリステアリルメタクリレート、ポリ（パルミチル／ステアリル）メタクリレート、ポリビニルラウレート、ポリビニルミリステート、ポリビニルパルミテート、ポリビニルステアレート、ポリラウリルビニルエーテル、ポリミリスチルビニルエーテル、ポリパルミチルビニルエーテル、ポリステアリルビニルエーテル等が挙げられる。
【００２１】
また、好ましい蓄熱材料（Ｂ）の例として、上記蓄熱材料（Ａ）の具体例の架橋体が挙げられる。
【００２２】
好ましくは、主鎖部Ｘ、結合部Ｙ及び側鎖Ｚの重量は、以下の式を満たす。
Ｚ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）≧０．７５
即ち、側鎖Ｚの結晶性ユニットに占める割合は７５重量％以上である。７５重量％未満では、側鎖Ｚが結晶化できなくなり、蓄熱性を発揮することができない恐れがある。
【００２３】
蓄熱材料（Ａ）及び（Ｂ）は、その特性を損なわない範囲において、他のユニットを含むことにより、所望の機能を発揮させることもできる。
【００２４】
例えば、蓄熱材料（Ａ）及び（Ｂ）は、親水性ユニットを含むことができる。これらの蓄熱材料は、側鎖として長鎖炭化水素基を有するため疎水性が高いが、親水性ユニットを含ませることにより、親水性を高めることができる。また、これらの蓄熱材料を、他の親水性物質と組み合わせて用いるとき、他の物質に対する密着性が向上する。
【００２５】
このような親水性ユニットを形成するモノマーは、特に限定されないが、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート等がある。２−ヒドロキシエチルメタクリレートから形成される親水性ユニットは、下記式（４）で表される。また、２−ヒドロキシエチルアクリレートから形成される親水性ユニットは、下記式（５）で表される。
【化１２】
2004003087.tif 000009
【００２６】
親水性ユニットの含有量は、好ましくは、５０重量％以下であり、より好ましくは、３０重量％以下である。５０重量％を越えると、側鎖Ｚの結晶性が低下する恐れがある。
【００２７】
蓄熱材料（Ａ）の重量平均分子量Ｍｗは、好ましくは１，０００〜２，０００，０００、より好ましくは１０，０００〜１，０００，０００である。Ｍｗが１，０００未満では、製品強度が弱く、また、融点が低いため、使用時に液化し、ベトツキ等の原因となる場合がある。一方、２，０００，０００を超えると、蓄熱材料としての流動性が悪化するため、紡糸、成形加工性が低下する場合がある。
【００２８】
蓄熱材料（Ａ）及び（Ｂ）の融点、即ち、側鎖Ｚが非結晶化する温度は、好ましくは−１０〜１００℃である。この範囲の下限は、より好ましくは０℃、さらに好ましくは１０℃である。この範囲の上限は、より好ましくは８０℃、さらに好ましくは５０℃、特に好ましくは４０℃である。
融点が１００℃を超えると、これらの材料は、日常の使用雰囲気下において、常に固体状態で存在するため、昇温時に結晶化熱を吸収する性質を利用することができないため、蓄熱材料としての機能を十分に果たし難くなる。
また、融点が−１０℃未満では、日常の使用雰囲気下において、これらの材料は、常に液体状態で存在するため、凝固時に熱を放出する性質を利用できないため、蓄熱材料としての機能を十分に果たし難くなる。
【００２９】
蓄熱材料（Ａ）及び（Ｂ）の融点と凝固点の差は、好ましくは１５℃以内である。１５℃より大きくなると、吸熱、放熱する間隔が広いため、蓄熱材料として所望の狭い温度範囲で機能を発揮し難くなる。
【００３０】
蓄熱材料（Ａ）及び（Ｂ）の潜熱は、上記の融点の範囲において、好ましくは３０Ｊ／ｇ以上、より好ましくは５０Ｊ／ｇ以上、さらに好ましくは７０Ｊ／ｇ以上である。潜熱が３０Ｊ／ｇ未満では、蓄熱材料としての効果が不十分となる恐れがある。また、通常２００Ｊ／ｇ以下である。
【００３１】
蓄熱材料（Ａ）及び（Ｂ）は、所定の温度範囲で、側鎖Ｚが大きな潜熱を伴って可逆的に結晶化、非結晶化の相転移をするが、主鎖Ｘはかかる相転移はしない。
【００３２】
蓄熱材料（Ａ）及び（Ｂ）の５０℃における４０重量％トルエン溶液の溶液粘度は、好ましくは１００ｍｍ２／ｓ以上、より好ましくは１２０ｍｍ２／ｓ以上である。１００ｍｍ２／ｓ未満では、蓄熱材料が漏洩する恐れがあり、布地のベタツキ等の原因となる。
【００３３】
ここで、融点、凝固点及び潜熱とは、それぞれ示差走査熱量測定（ＤＳＣ）で測定し、融点は、融解ピークの頂点の温度を、凝固点は、結晶化ピークの頂点の温度を意味する（ＪＩＳ　Ｋ　７１２１）。尚、融点は、一度融解ピーク終了時より高い温度まで加熱し、所定温度まで冷却した後、再度加熱した時に得られる融解ピークの頂点の温度を融点とした。
【００３４】
蓄熱材料（Ａ）及び（Ｂ）の製造方法は、特に限定されない。
例えば、材料（Ａ）は、結晶性ユニットを形成し得るモノマー、又は結晶性ユニット及び親水性ユニットを形成し得るモノマーを重合することにより製造できる。
【００３５】
また、材料（Ｂ）は、結晶性ユニットを形成し得るモノマー、又は結晶性ユニット及び親水性ユニットを形成し得るモノマーを、架橋剤と共に重合することにより製造できる。
架橋を形成する架橋剤（モノマー）としては、ポリエチレングリコール（１０００）ジアクリレート、ポリエチレングリコール（１０００）ジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート等があり、好ましくは、ポリエチレングリコール（１０００）ジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレートである。
架橋剤の量は、結晶性ユニット及び親水性ユニットを形成し得るモノマーに対し、好ましくは、０．１〜２０重量％であり、より好ましくは、０．２〜３重量％である。０．１重量％未満では、架橋効果がほとんど表れない。一方、２０重量％を越えてもほとんど効果に差がない。
【００３６】
次に、蓄熱材料（Ｃ）について説明する
蓄熱材料（Ｃ）は、上述したように、ポリエーテルである主鎖と、互いに結晶化し得る側鎖とを有するユニットを、主構成成分とするポリマー又はオリゴマーである。
蓄熱材料（Ｃ）において、側鎖は、結晶化できれば特に限定はされない。
具体的な蓄熱材料（Ｃ）としては、式（２）に示すユニットを有するポリグリセリン系、又は式（３）に示すユニットを有するポリアルキレングリコール系が挙げられる。
【００３７】
【化１３】
2004003087.tif 000010
（式中、Ｒ１は、炭素数１１以上の炭化水素基から選択される少なくとも一種類であり、Ｒ２は、炭素数１４以上の炭化水素基から選択される少なくとも一種類である。）
【００３８】
Ｒ１又はＲ２は、好ましくは上記の炭素数を有する直鎖アルキル基である。具体例としては、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、ヘンエイコシル基、ドコシル基、トリコシル基等が挙げられる。
特に好ましいのは、トリデシル基（Ｃ１３）、ペンタデシル基（Ｃ１５）、ヘプタデシル基（Ｃ１７）、ヘンエイコシル基（Ｃ２１）である。
【００３９】
例えば、Ｒ１が炭素数１３のトリデシル基、Ｒ２が炭素数１４のテトラデシル基であるときは、本発明の蓄熱材料は、それぞれ式（６）又は式（７）に示すユニットを有する。
【００４０】
【化１４】
2004003087.tif 000011
【００４１】
上記のような構成において、所定の温度で、主鎖は結晶化しないが、長い側鎖同士が互いに結晶化し得る。
【００４２】
ポリグリセリン系蓄熱材料の例としては、デカグリセリン−ラウリン酸（Ｃ１２）反応物、デカグリセリン−ミリスチン酸（Ｃ１４）反応物、デカグリセリン−パルミチン酸（Ｃ１６）反応物、デカグリセリン−ステアリン酸（Ｃ１８）反応物、デカグリセリン−ベヘン酸（Ｃ２２）反応物等が挙げられる。このうち、好ましいのは、デカグリセリン−ミリスチン酸反応物、デカグリセリン−パルミチン酸反応物、デカグリセリン−ステアリン酸反応物、デカグリセリン−ベヘン酸反応物である。
【００４３】
また、ポリアルキレングリコール系蓄熱材料の例としては、ドデシレンオキシド、テトラデシレンオキシド、ヘキサデシレンオキシド、オクタデシレンオキシド等のアルキレンオキシドの重合物等が挙げられる。このうち、好ましいのは、ヘキサデシレンオキシド、オクタデシレンオキシド等の重合物である。
【００４４】
蓄熱材料（Ｃ）は、その特性を損なわない範囲において、側鎖の官能基を変えることにより、所望の機能を発揮させることもできる。
例えば、蓄熱材料（Ｃ）は、側鎖として長鎖炭化水素基を有するため疎水性が高いが、アルコール等の親水性官能基を含ませることにより、親水性を高めることができる。その結果、蓄熱材料を基材等に塗布するとき、基材等に対する密着性が向上する。
【００４５】
蓄熱材料（Ｃ）の重量平均分子量Ｍｗ、融点、融点と凝固点の差及び潜熱は、蓄熱材料（Ａ）及び（Ｂ）と同様である。
【００４６】
蓄熱材料（Ｃ）も、所定の温度範囲で、側鎖が可逆的に結晶化、非結晶化の相転移をするが、主鎖はかかる相転移はしない。
【００４７】
蓄熱材料（Ｃ）は、ＴＧ−ＤＴＡ測定装置で測定した空気中での５％重量減少温度が、好ましくは２００℃以上、より好ましくは２４０℃以上である。２００℃未満では、加熱加工処理時に蒸発する場合がある。尚、５％重量減少温度とは、蓄熱材料（Ｃ）を加熱して、全体の５重量％が減少したときの温度である。
【００４８】
蓄熱材料（Ｃ）の製造方法は、特に限定されない。例えば、ポリグリセリン系蓄熱材料は、ポリグリセリン（ポリエーテル主鎖）に存在する水酸基と、直鎖アルキル基を有するカルボン酸（側鎖）のカルボキシル基とを、公知のエステル化反応を用いて反応させることにより製造できる。
一方、ポリアルキレングリコール系蓄熱材料は、アルキレンオキシドを開環重合することにより製造できる。
【００４９】
（２）蓄熱性組成物
本発明の蓄熱性複合繊維の芯部に使用する蓄熱性組成物は、上記の蓄熱材料を合成樹脂に配合したものである。
蓄熱性組成物に用いる合成樹脂としては、融点が１００℃以上のものが好ましい。具体的には、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ樹脂）、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂（例えば、ＰＥＴ）、ポリカーボネート樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂、熱可塑性エラストマー樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ＡＢＳ樹脂等が挙げられる。このうち、好ましくは、上述した樹脂である。これらは、一種単独で用いてもよく、また、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５０】
蓄熱材料の配合量は、要求される温度調節機能により異なるが、合成樹脂に対して、５重量％以上、好ましくは２０重量％以上、特に好ましくは３０重量％以上である。５重量％以下では、その温度調節機能が十分に発揮されない恐れがある。
【００５１】
蓄熱性組成物には、相溶性改良材として、エポキシ基含有アクリル系ポリマーや、アリルエーテルコポリマー等を配合することができる。これにより、合成樹脂間の相溶性が向上し、蓄熱材料の配合量を増加することが可能となる。
また、蓄熱性組成物には、その特性を損なわない範囲で、種々の添加剤、例えば、酸化防止剤、耐光剤、無機充填剤（炭酸カルシウム、タルク等）、発泡剤（化学発泡材等）、老化防止剤、抗菌剤、防カビ剤、着色剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、加工助剤、安定剤、可塑剤、架橋剤、反応促進剤等を配合することができる。
【００５２】
蓄熱性組成物の潜熱は、−１０〜１００℃において、蓄熱機能上、好ましくは１Ｊ／ｇ以上であり、より好ましくは５Ｊ／ｇ以上である。潜熱が１Ｊ／ｇ未満では、蓄熱の効果が十分でない場合がある。また、好ましくは−１０〜８０℃、より好ましくは０〜５０℃において、好ましくは１Ｊ／ｇ以上、より好ましくは５Ｊ／ｇ以上である。
この特性により、外気温度等に対して、温度調節機能が十分に発揮できる。
このような蓄熱性組成物は、蓄熱材料と合成樹脂とを、公知の方法でブレンドし、混練することより製造することができる。
【００５３】
（３）合成樹脂
本発明の蓄熱性複合繊維の鞘部に使用する合成樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等が挙げられる。このうち、好ましくは、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂である。
このような合成樹脂を用いることにより、容易に芯鞘構造の蓄熱性複合繊維を紡糸できる。
【００５４】
（４）蓄熱性複合繊維
上記の蓄熱材料又は蓄熱性組成物、及び合成樹脂を、公知のエクストルーダ型複合紡糸機等を用いて紡糸することにより、蓄熱材料又は蓄熱性組成物が芯部であって、合成樹脂が鞘部の複合繊維を製造できる。
紡糸温度は、使用する繊維原料により異なるが、通常１８０〜３５０℃程度である。
蓄熱性複合繊維中の蓄熱材料の割合は、０．５〜７０質量％が好ましく、より好ましくは１〜５０質量％である。
【００５５】
尚、上記の蓄熱性複合繊維を製造するとき、その特性を損なわない範囲において、適宜、吸湿剤、湿潤剤、着色剤、安定剤、難燃剤、静電剤、老化防止剤、酸化防止剤、抗菌剤、防カビ剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、加工助剤、可塑剤、架橋剤、反応促進剤、発泡剤等を添加できる。
【００５６】
蓄熱性複合繊維の断面形状は、円形に限られず、三角形や四角形等の異形断面でもよい。
【００５７】
蓄熱性複合繊維を製造するとき、原料となる蓄熱材料又はその組成物は、高分子量なので、蒸発、漏洩の問題がない。また、樹脂なので、塗布、練り込み、繊維化が可能であり、連続紡糸、織り込み等の加工が容易である。即ち、本発明の蓄熱性複合繊維は、紡糸性に優れ、製造が容易である。
【００５８】
蓄熱性複合繊維の芯部は、上記の蓄熱材料を含んでいるので、蓄熱性複合繊維は、蓄熱材料の融点において、潜熱を発生する。即ち、−１０〜１００℃において、好ましくは１Ｊ／ｇ以上、より好ましくは５Ｊ／ｇ以上の潜熱を発生する。潜熱が１Ｊ／ｇ未満では、蓄熱の効果が十分でない場合がある。また、好ましくは−１０〜８０℃、より好ましくは０〜５０℃において、好ましくは１Ｊ／ｇ以上、より好ましくは５Ｊ／ｇ以上の潜熱を発生する。
この特性により、外気温度等に対して、温度調節機能が十分に発揮できる。
また、芯部を上記の蓄熱材料又はその組成物とすることにより、蓄熱材料を繊維中に均一に分散させることができ、引張り強度のばらつき等を抑制することができる。また、鞘部を上記の合成樹脂とすることにより、繊維の表面を従来の合成繊維と同様にでき、織・編物への加工や染色等も従来と同様の方法で行うことができ、取扱いが容易となる。
【００５９】
２．蓄熱性布部材
本発明の蓄熱性布部材は、その一部又は全部が、上記の蓄熱性複合繊維からなる。
例えば、織物、編物、不織布等の構造をとり得る。
蓄熱性複合繊維は、他の繊維と組み合わせて用いることもできる。
【００６０】
上述したように、本発明の蓄熱性複合繊維及びそれを用いた蓄熱性布部材は、温度調整機能を有するため、体の周囲に接触又は非接触して用いて、体温に対して温度調節するのに適する。
具体的には、スキーウェア、レインウェア等のスポーツ衣料、防寒衣料、靴下、パンティストッキング、シャツ、背広等の一般衣料、中綿等の寝具、手袋、靴材、家具用、自動車用人工レザー、保温、保冷が要求される食品包装材、建材等に使用でき、特に、繊維製品、家具及び自動車用レザー製品等に好適に使用できる。
例えば、本発明の蓄熱性複合繊維及びそれを用いた蓄熱性布部材は、高温の部屋に入った場合、蓄熱材料が潜熱を奪うため、外気温度の影響を受けることが少なく、衣類温度の上昇を防止できる。また、低温の部屋に入った場合、蓄熱材料が固化し、その際凝固熱を発生するため、衣類の温度低下を防止できる。従って、いわゆる温度調節機能を有する繊維製品として、防寒着、スポーツ衣料等に使用できる。
また、家具用、自動車用人口レザー等にあっては、人体の接触する部位で、体温での基材の温度上昇速度を緩和でき、特に夏場では快適な素材となり得る。
【００６１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
なお、各例で得られた試料の評価は下記の方法で行った。
（１）融点、凝固点、潜熱：示差走査熱量計（ＤＳＣ−７：パーキンエルマージャパン社製）にて、試料量：３ｍｇ、昇温、降温速度：１０分／分で測定した。
（２）分子量：ＧＰＣ測定装置（日本分光社製）にて、テトラヒドロフランを溶媒として測定した。分子量はポリスチレン換算で計算した。
（３）重量減少率：１５０℃で１時間保持したときの重量減少率を、ＴＧ−ＤＴＡ装置（セイコーインスツルメント社）にて、試料量：３ｍｇ、Ａｉｒ流速：３００ｍｌ／分の条件で測定した。
（４）溶融粘度：動粘度（単位ｍｍ２／ｓ）（ＪＩＳ−Ｋ２２８３）を７５℃で測定した。
（５）５％重量減少温度：ＴＧ−ＤＴＡ装置（セイコーインスツルメント社）にて、試料量：３ｍｇ、Ａｉｒ流速：３００ｍｌ／分の条件で測定した。
【００６２】
（蓄熱材料の製造）
製造例１
蓄熱材料として、ポリステアリルメタクリレートを以下の方法で重合した。
２ｌの４つ口セパラブルフラスコに窒素導入管、攪拌翼、還流器をつけ、そのフラスコにステアリルメタクリレート４００ｇ、及び溶媒としてトルエン６００ｍｌを入れた。
窒素をゆっくり通気しながら、６５℃の水浴中で約１５分間攪拌しながらステアリルメタクリレートを溶解した。その後、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（以下、ＡＩＢＮ）１．０ｇを入れ、内温が７５℃になるように水浴温度を調節し、８時間反応させた。
反応終了後、室温にて反応物を冷却し、反応物を５ｌビーカーに入れたメタノール４ｌ中へ攪拌しながら加え重合物を沈殿させた。２時間攪拌後析出した重合物をろ過し、その後風乾し蓄熱材料を得た。
得られた重合物の重量平均分子量は２０２，０００であり、融点は３８℃であった。潜熱は８４Ｊ／ｇであった。
【００６３】
製造例２〜１４
製造例１と同様にして、表１に示す蓄熱材料を製造した。
製造例１〜１４で製造した蓄熱材料の物性を表１に示す。
【００６４】
【表１】
2004003087.tif 000012
【００６５】
製造例１５
ポリステアリルメタクリレート架橋体（１％架橋）を以下の方法により合成した。
▲１▼　２Ｌセパラブルフラスコ（４つ口）に窒素導入管、攪拌装置、リフラックス装置を付けた。
▲２▼　フラスコに、ステアリルメタクリレート（モノマー）９９ｇと、架橋剤としてポリエチレングリコール（１０００）ジメタクリレート（ポリエチレングリコール部平均分子量１，０００）１ｇを仕込み、それに重合開始剤としてＡＩＢＮを０．５ｇ加えた。
▲３▼　窒素をゆっくり流しながら、オイルバス５０℃につけ、ゆっくり攪拌（約２００ｒｐｍ）して全体を均一に溶解させた。
▲４▼　次に、予め分散剤として界面活性剤ネオコールＳＷ−Ｃ（商品名：第一工業製薬（株）製）４０ｇを溶解させた水８００ｍＬを、▲３▼の均一溶液に５００ｒｐｍで攪拌しながら、一度に加えた。
▲５▼　オイルバスの温度を９０℃に上げ、５００ｒｐｍで３時間攪拌を続けた。
▲６▼　３時間後、オイルバスを氷水にかえて、１時間攪拌しながら冷却を行った。
▲７▼　内容物を加圧濾過器に移し、Ｎｏ．２の濾紙にて濾過を行った。次に、水で濾過、最後にメタノールで濾過した後、得られた粉体をドラフトで風乾、さらに減圧乾燥機で乾燥させた。
このようにして白い架橋粉体が９９ｇ得られた。電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察すると、平均粒径が約２μｍの真球状粒子であった。このものは、架橋していないポリマーと同様の相転移点を持つが、高温域で相転移した後も液状にはならず、粘着性が出るのみであった。
【００６６】
製造例１６
製造例１５で、水を６００ｍＬ、ステアリルメタクリレート（モノマー）を２９７ｇ、ポリエチレングリコール（１０００）ジメタクリレートを３ｇ、ネオコールＳＷ−Ｃを１４ｇ、ＡＩＢＮを過硫酸アンモニウム１ｇに変えた以外は、製造例１５と同様に反応を行い、白色粉体２９９ｇを得た。尚、本製造例では、濾紙は、０．１μｍのものを使用した。
製造例１５〜１６で製造した架橋体の物性を表２に示す。
【００６７】
【表２】
2004003087.tif 000013
【００６８】
製造例１７
デカグリセリン−ミリスチン酸（Ｃ１４）反応物を、以下の方法により合成した。
▲１▼　２Ｌセパラブルフラスコ（４つ口）に、窒素導入管、攪拌装置、ディーンスターク水分離装置を付けた。このとき、水分離装置は６０−７０℃に保温した。▲２▼　フラスコに、デカグリセリン３１０ｇとミリスチン酸（固体）１，０９０ｇを仕込んだ。
▲３▼　窒素をゆっくり流しながら、マントルヒーター（１００℃）で加熱し、ゆっくり攪拌して固体を溶解させた。
▲４▼　溶解して均一な溶液になった後、ヒーターの温度を徐々に上げ、攪拌を続けた。このとき、１６０−１７０℃付近から水の流出が始まり、同時にミリスチン酸もトラップに出てくるため、固化して詰まらせないようにしながら水を除去した。そして、そのまま内温を１８０℃程度に調節しながら反応を続けた。
▲５▼　５−６時間後、ヒーターの温度を、内温が２４０℃程度になるまで上げ、そのまま２−３時間攪拌を続けた。
▲６▼　水の留出が認められなくなったら、水分離装置を減圧蒸留装置に付け替え、２０ｍｍＨｇ程度で軽質分をカットした。
▲７▼　フラスコをヒーターからはずし、攪拌しながら８０℃程度まで放冷した。▲８▼　内容物を金属製のパットにあけ、さらに冷却し、固化させた後、粉砕してフレーク状の固体１，２１０ｇを得た。
ＮＭＲ分析の結果、デカグリセリンの反応点１２個所に対し、平均１０ユニットのミリスチン酸がエステル結合したものであることが確認された。
尚、後述する製造例１８、製造例１９、製造例２０で得られた反応物についても同様にＮＭＲ分析したところ、製造例１７と同様の化学シフト値が得られ、その強度が炭素数に応じて異なっていた。
【００６９】
重量平均分子量は２，７５０であった。
各特性を測定した。その結果を表３に示す。
【００７０】
製造例１８
ミリスチン酸の代わりにパルミチン酸を使用した以外は、製造例１７と同様の方法で合成を行い、デカグリセリン−パルミチン酸（Ｃ１６）反応物を得た。
重量平均分子量は２，８９９であった。
各特性を測定した。その結果を表３に示す。
【００７１】
製造例１９
ミリスチン酸の代わりにステアリン酸を使用した以外は、製造例１７と同様の方法で合成を行い、デカグリセリン−ステアリン酸（Ｃ１８）反応物を得た。
重量平均分子量は３，１５１であった。
各特性を測定した。その結果を表３に示す。
【００７２】
製造例２０
ミリスチン酸の代わりにベヘン酸を使用した以外は、製造例１７と同様の方法で合成を行い、デカグリセリン−ベヘン酸（Ｃ２２）反応物を得た。
重量平均分子量は３，３９６であった。
各特性を測定した。その結果を表３に示す。
【００７３】
製造例２１
ミリスチン酸の代わりにラウリン酸を使用した以外は、製造例１７と同様の方法で合成を行い、デカグリセリン−ラウリン酸（Ｃ１２）反応物を得た。
重量平均分子量は１，９２７であった。
各特性を測定した。その結果を表３に示す。
【００７４】
【表３】
2004003087.tif 000014
【００７５】
実施例１〜１４
製造例１〜１４で製造した蓄熱材料及びナイロン６を紡糸原料とし、エクストルーダ型複合紡糸機を用いて複合紡糸した。この複合紡糸では、蓄熱材料を芯部、ナイロン６が鞘部となるよう別々に溶融し、芯鞘型紡糸用口金から複合繊維として紡糸し、延伸ローラで熱セットした後巻き上げ、３８デニール、１２フィラメントの延伸糸（蓄熱性複合繊維）を得た。蓄熱性複合繊維中の蓄熱材料の量は約３５質量％であった。
この蓄熱性複合繊維をウレタン繊維の周りに巻き、シングルカバードヤーン型の加工糸とし、丸編み機でニット（蓄熱性布部材）を作成した。
【００７６】
実施例１５
ポリプロピレン（ＩＤＥＭＩＴＳＵＰＰＹ−２００５ＧＰ）に、製造例１で製造したポリステアリルメタクリレート（蓄熱材料）を３０質量％配合し、加熱溶融状態で二軸押し出し機（池貝鐵工製ＰＣＭ−３０）を用いて２３０℃で混練し、蓄熱性組成物を製造した。
実施例１において使用した蓄熱材料の代わりに、上記の組成物を使用した以外は、実施例１と同様にして、４０デニール、１２フィラメントの延伸糸（蓄熱性複合繊維）を製造し、同様にニット（蓄熱性布部材）を作成した。蓄熱性複合繊維中のポリステアリルメタクリートの量は約１５質量％であった。
【００７７】
実施例１６
ナイロン６に、製造例１で製造したポリステアリルメタクリレート（蓄熱材料）を２０質量％配合し、実施例１５と同様にして蓄熱性組成物を製造した。
実施例１５において使用した蓄熱性組成物の代わりに、上記の蓄熱性組成物を使用した以外は、実施例１５と同様にして、４０デニール、１２フィラメントの延伸糸（蓄熱性複合繊維）を製造し、同様にニット（蓄熱性布部材）を作成した。蓄熱性複合繊維中のポリステアリルメタクリートの量は約１０質量％であった。
【００７８】
実施例１７
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂に、製造例１で製造したポリステアリルメタクリート（蓄熱材料）を２０質量％配合し、実施例１５と同様にして蓄熱性組成物を製造した。上記組成物が芯部、ＰＥＴ樹脂が鞘部となるように実施例１５と同様にして、４０デニール、１２フィラメントの延伸糸（蓄熱性複合繊維）を製造し、同様にニット（蓄熱性布部材）を作成した。蓄熱性複合繊維中のポリステアリルメタクリートの量は約１０質量％であった。
【００７９】
実施例１８〜２４
実施例１５において使用した蓄熱材料の代わりに、製造例１５〜２１で製造した蓄熱材料を使用した以外は、実施例１５と同様にして蓄熱性組成物を製造した。この組成物を用い、実施例１５と同様にして、４０デニール、１２フィラメントの延伸糸（蓄熱性複合繊維）を製造し、同様にニット（蓄熱性布部材）を作成した。
【００８０】
比較例１
実施例１において、芯材として使用した蓄熱材料の代わりに、ポリプロピレンを使用した以外は、実施例１と同様にして、３８デニール、１２フィラメントの延伸糸（蓄熱性複合繊維）を製造し、同様にニット（蓄熱性布部材）を作成した。
【００８１】
比較例２
実施例１において、芯材として使用した蓄熱材料の代わりに、鞘部と同じナイロン６を使用した以外は、実施例１と同様にして、７０デニール、２４フィラメントの延伸糸（蓄熱性複合繊維）を製造し、同様にニット（蓄熱性布部材）を作成した。
【００８２】
上記実施例及び比較例で得られた布部材を１０ｃｍ角の大きさに切断し、熱電対型温度計の周りにそれぞれ巻きつけ実験装置とした。
この実験装置で、２０℃の雰囲気下に熱電対型温度計が２０℃になるまで放置し、その後５０℃の雰囲気下に移動し、熱電対型温度計が４０℃になるまでの時間を測定して布部材の温度調節機能を評価した。結果を表４に示す。
【００８３】
【表４】
2004003087.tif 000015
【００８４】
【発明の効果】
本発明によれば、製造加工が容易で温度調節機能に優れる蓄熱性複合繊維及びそれを用いた蓄熱性布部材を提供することができる。