(57)【要約】【課題】後加工により断熱性を付与された繊維構造体であって、しかもふくらみ感を有する断熱性繊維構造体およびその製造方法を提供すること。【解決手段】直径０．５〜８０μｍの中空状微粒子が付着してなる繊維構造体であって、該中空状微粒子が繊維構造体の内部に均一に付着してなることを特徴とするふくらみ感を有する断熱性繊維構造体。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直径０．５〜８０μｍの中空状微粒子が繊維構造体内部に均一に付着してなることを特徴とするふくらみ感を有する断熱性繊維構造体。
【請求項２】
中空状微粒子の付着量が繊維構造体の重量に対して１〜３０ｗｔ％である請求項１記載のふくらみ感を有する断熱性繊維構造体。
【請求項３】
繊維構造体表面に位置する繊維間から観察される、内部の繊維に付着している中空状微粒子が０．２ｃｍ２あたり１０個以上である請求項１または請求項２に記載のふくらみ感を有する断熱性繊維構造体。
【請求項４】
中空状微粒子が、揮発性油を内包する発泡性微粒子が発泡してなるものである請求項１〜３のいずれかに記載のふくらみ感を有する断熱性繊維構造体。
【請求項５】
中空状微粒子が、メラミン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン樹脂およびこれらの共重合樹脂の群より選択される少なくとも一つからなる請求項１〜４のいずれかに記載のふくらみ感を有する断熱性繊維構造体。
【請求項６】
揮発性油を内包する発泡性微粒子または直径０．５〜８０μｍの中空状微粒子、及びバインダー樹脂を含む水分散体を繊維構造体に付与した後、該繊維構造体を１００℃の飽和蒸気中で１〜２０分加熱処理した後、８０〜１３０℃の温度で１〜３０分乾燥し、微粒子が発泡性微粒子である場合は、さらに１３０〜１９０℃の温度で０．５〜１０分加熱処理することにより発泡性微粒子を発泡させることを特徴とするふくらみ感を有する断熱性繊維構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、後加工により断熱性を付与された繊維構造体に関する。さらに詳しくは、中空状微粒子が付着してなり、ふくらみ感を有する断熱性繊維構造体およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、衣料用布帛などの分野で断熱性を有する繊維構造体が種々提案されている。例えば、熱収縮率の異なる２種以上の糸条を用いて織編物などの繊維構造体を構成し、熱収縮率差で膨らみを発現させることにより繊維構造体内部に空気層を形成する方法や、後加工で繊維構造体に中空状微粒子を付与する方法（例えば、特許文献１参照）などが知られている。
【０００３】
なかでも、後加工を用いた後者の方法はあらゆる布帛に断熱性を付与できるという汎用性を有するため、優れた方法である。
【０００４】
しかるに、かかる後加工により断熱性を向上させた布帛では、中空状微粒子を含む水分散液を繊維構造体に付着させた後該繊維構造体を乾燥する際、蒸発する水分とともに中空状微粒子が繊維構造体の表面に移動、偏在するため、得られた断熱性繊維構造体のふくらみ感が不十分であるという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２１７７７０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記従来技術の問題を解消するためになされたものであり、その課題は、後加工により断熱性を付与された繊維構造体であって、しかもふくらみ感を有する断熱性繊維構造体およびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、中空状微粒子または揮発性油を内包する発泡性微粒子、及びバインダー樹脂を含む水分散体を繊維構造体に付与した後該繊維構造体を乾燥する際、特定の熱処理条件を採用することにより、微粒子が繊維構造体の表面に移動、偏在することを防止でき、その結果、ふくらみ感に優れた断熱性繊維構造体が得られることを知り、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。
【０００８】
かくして、本発明によれば「直径０．５〜８０μｍの中空状微粒子が付着してなる繊維構造体であって、該中空状微粒子が繊維構造体内部に均一に付着してなることを特徴とするふくらみ感を有する断熱性繊維構造体。」が提供される。
【０００９】
その際、中空状微粒子の付着量が繊維構造体の重量に対して１〜３０ｗｔ％であることが好ましい。また、繊維構造体表面に位置する繊維と繊維の間から観察される、内部の繊維に付着している中空状微粒子が０．２ｃｍ２あたり１０個以上であることが好ましい。前記の中空状微粒子としては、揮発性油を内包する発泡性微粒子が発泡してなるものが好ましく例示される。かかる中空状微粒子の材質としては、メラミン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン樹脂およびこれらの共重合樹脂の群より選択される少なくとも一つからなるものが好適である。
【００１０】
かかる断熱性繊維構造体は「揮発性油を内包する発泡性微粒子または直径０．５〜８０μｍの中空状微粒子、及びバインダー樹脂を含む水分散体を繊維構造体に付与した後、該繊維構造体を１００℃の飽和蒸気中で１〜２０分加熱処理した後、８０〜１３０℃の温度で１〜３０分乾燥し、微粒子が発泡性微粒子である場合は、さらに１３０〜１９０℃の温度で０．５〜１０分加熱処理することにより発泡性微粒子を発泡させることを特徴とするふくらみ感を有する断熱性繊維構造体の製造方法。」により得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本発明において、繊維構造体の形態としては２次元構造や３次元構造など特に限定されないが、織編物、不織布などの布帛状（２次元構造）であることが好ましい。
【００１２】
かかる繊維構造体を構成する繊維材料については特に限定されず、木綿、絹、麻、羊毛などの天然繊維、レーヨン、キュプラ、アセテートなどの半合成繊維、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ポリプロピレンなどの合成繊維、なかでもポリエステル繊維が好適である。
【００１３】
前記のポリエスエル繊維としては、テレフタル酸を主たるジカルボン酸成分とし、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコールから選ばれた少なくとも１種のアルキレングリコールを主たるグリコール成分とするポリエステルからなるポリエステル繊維が好適である。該ポリエステルには、必要に応じて第３成分が共重合及び／又はブレンドされていてもよい。
【００１４】
繊維構造体を構成する繊維の形態は特に限定されず、長繊維（マルチフィラメント）であってもよいし、短繊維（ステープル）であってもよい。さらに、該繊維の繊度や横断面形状は、その用途に応じて適宜選定される。
【００１５】
また、前記の繊維には必要に応じて触媒、着色防止剤、艶消し剤、耐熱剤、難燃剤、酸化防止剤、無機微粒子、微細孔形成剤、マイナスイオン発生剤などの公知の添加剤が含まれていてもよい。
【００１６】
次に、繊維構造体に付着する中空状微粒子は、その直径が０．５〜８０μｍ（好ましくは２〜６０μｍ、さらに好ましくは５〜３０μｍ）である必要がある。該直径が０．５μｍよりも小さいと、十分な断熱性とふくらみ感が得られず好ましくない。逆に、該直径が８０μｍよりも大きいと、外観や風合いが低下する恐れがあり好ましくない。
【００１７】
かかる中空状微粒子としては、ふくらみ感の点で、ドデカンなどの揮発性油を内包する発泡性微粒子が発泡してなるものが好ましい。
【００１８】
該中空状微粒子の材質は、特に限定されず、メラミン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン樹脂およびこれらの共重合樹脂の群より選択される少なくとも一つからなるものが好ましく例示される。
【００１９】
該中空状微粒子の中空体積率は、５０％以上のものが好ましい。その構造は多数の微細孔を有するものであってもよい。中空状微粒子の形状としては、内部に中空部を有するものであれば特に限定されないが、球状であることが好ましい。なお、中空状微粒子の形状が球状以外の異型である場合は、前記の直径は最も遠い距離を測定するものとする。
【００２０】
前記の中空体積率は特開昭５６−３２５１３号公報記載のように、中空粒子を炭化水素オイルに浸漬したのちに光学顕微鏡で観察することによって測定することができる。
【００２１】
本発明の断熱性繊維構造体において、前記の中空状微粒子が繊維構造体の内部に均一に付着している必要がある。かかる「繊維構造体の内部に均一に付着」とは、図２に模式的に示すように、繊維構造体を構成する繊維にほぼ均一に皮膜状に付着しているという意味である。ここで、図１に模式的に示すように繊維構造体表面に中空状微粒子がブロック状に偏在していると、十分なふくらみ感が得られず好ましくない。
【００２２】
かかる均一性の目安として、ＳＥＭを用いて繊維構造体表面を３５０倍に写真撮影した際、繊維構造体表面に位置する繊維（フィラメント）同士の間から観察される、内部の繊維に付着している中空状微粒子が０．２ｃｍ２あたり１０個以上（好ましくは２０個以上）であることが好ましい。
【００２３】
前記中空状微粒子の付着量としては、繊維構造体の重量（中空微粒子の付着前）に対して、１〜３０重量％（より好ましくは１〜５重量％）の範囲が適当である。該付着量が１重量％よりも小さいと、十分な断熱性とふくらみ感が得られない恐れがある。逆に、該付着量が３０重量％よりも大きいとコストアップとなる恐れがある。
【００２４】
次に、本発明の断熱性繊維構造体の製造方法について説明する。
まず、揮発性油を内包する発泡性微粒子または直径０．５〜８０μｍの中空状微粒子、及びバインダー樹脂を含む水分散体を準備する。ここで、揮発性油を内包する発泡性微粒子としては、発泡後に直径０．５〜８０μｍの中空状微粒子になるものであれば特に限定されず、メラミン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン樹脂およびこれらの共重合樹脂の群より選択される少なくとも一つからなる微粒子であって、ドデカンなどの揮発油を内包したものが好適である。また、直径０．５〜８０μｍの中空状微粒子としては、メラミン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン樹脂およびこれらの共重合樹脂の群より選択される少なくとも一つからなる微粒子が好適である。
【００２５】
前記の中空状微粒子の中空体積率は、５０％以上のものが好ましく、その構造は多数の微細孔を有するものであってもよい。
【００２６】
そして、前記揮発性油を内包する発泡性微粒子または直径０．５〜８０μｍの中空状微粒子の処理液中の濃度としては、０．１〜１５ｗｔ％（より好ましくは０．５〜１０ｗｔ％）の範囲が適当である。
【００２７】
前記のバインダー樹脂については特に制限されず、アクリル酸エステル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂などが例示される。
【００２８】
そして、バインダー樹脂の処理液中の濃度としては、０．１〜１５ｗｔ％（より好ましくは０．５〜１０ｗｔ％）の範囲が適当である。
【００２９】
前記の水分散液には、必要に応じて仕上げ加工剤、例えば撥水剤、柔軟剤、難燃剤、抗菌防臭加工剤などを添加してもよい。
【００３０】
かかる水分散体を前述の繊維構造体に付与する。その際、付与方法としては、水分散体を繊維構造体の内部まで均等に浸透させる点で公知のパデング法（含浸、絞液法）が好適である。
【００３１】
次に、かかる繊維構造体を１００℃の飽和蒸気中で１〜２０分加熱処理し、（好ましくは２〜１０分）加熱処理する。該加熱処理により前記の微粒子が繊維に仮固着するため、該加熱処理は特に重要である。該加熱処理を施さずに、後記の乾燥を行うと、乾燥の際、中空状微粒子が繊維構造体の表面に移動、偏在するため好ましくない。
【００３２】
次いで、８０〜１３０℃の温度で１〜３０分乾燥することにより、本発明の断熱性繊維構造体が得られる。その際、微粒子として発泡性微粒子を用いている場合は、さらに１３０〜１９０℃の温度で０．５〜１０分（好ましくは１〜５分）加熱処理することにより発泡性微粒子を発泡させる必要がある。
【００３３】
かくして得られた断熱性繊維構造体には、前記の加工前及び／又は加工後にアルカリ減量加工や常法の染色仕上げ加工が施されてもよい。また、常法の吸水加工、撥水加工、起毛加工、さらには、紫外線遮蔽あるいは制電剤、抗菌剤、消臭剤、防虫剤、蓄光剤、再帰反射剤、マイナスイオン発生剤等の機能を付与する各種加工を付加適用してもよい。
【００３４】
本発明の断熱性繊維構造体において、中空状微粒子が表面に偏在することなく、繊維構造体内部に均一に付着しているため、断熱性だけでなく優れたふくらみ感も得られる。
【００３５】
【実施例】
次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
＜中空状微粒子の付着量＞下記式により求めた。
付着量＝（（Ａ１−Ａ０）／Ａ０）×１００（％）
ここで、Ａ０は中空状微粒子付与前の繊維構造体の重量であり、Ａ１は中空状微粒子付与後の繊維構造体の重量である。
＜繊維間に観察される中空状微粒子の個数＞ＳＥＭを用いて繊維構造体表面を３５０倍に写真撮影し、繊維構造体表面に位置する繊維間に観察される中空状微粒子の個数（ケ／０．２ｃｍ２）をｎ＝５でカウントした。
＜ふくらみ感＞ふくらみ感について官能評価を行い３段階評価した。「優れている」は○、「普通」は△、「劣っている」は×で示した。
【００３６】
［実施例１］
経糸として、公知の仮撚捲縮加工が施された総繊度１５０ｄｔｅｘ／７２ｆｉｌのポリエチレンテレフタレート繊維、緯糸として、甘撚り（２００Ｔ／ｍ）が施された総繊度８４ｄｔｅｘ／３６ｆｉｌのポリエチレンテレフタレート繊維を用い、ファイユ織組織に織成することにより繊維構造体として目付け１７０ｇ／ｍ２の織物を得た。
【００３７】
また、下記の水分散液を用意した。
［処理液の組成］
・塩ビ中にドデカンを封入した加熱発泡性樹脂  １０ｇ／ｌ
（松本油脂社製  マツモトマイクロスフィアーＦ−３０）
・メラミン樹脂バインダー                      ３ｇ／ｌ
（住友化学（株）製  Ｍ３）
・触媒                                        １ｇ／ｌ
（住友化学社製  商品名ＡＣＸ）
・水                                  ９８７ｇ／ｌ
次いで、該水分散液中に前記繊維構造体を浸漬し、マングルで絞った（パデング法）後、１００℃の飽和蒸気中で１０分間加熱処理した。次いで熱風乾燥機を用いて１３０℃、３分間乾燥し、さらに１８０℃で１分間熱処理することにより、発泡性樹脂を発泡させ、断熱性繊維構造体を得た。
【００３８】
該断熱性繊維構造体において、繊維構造体表面に位置する繊維間に０．５〜８０μｍの中空状微粒子が５２個／０．２ｃｍ２観察された。そして、中空状微粒子が表面に偏在することもなかった。
【００３９】
該断熱性繊維構造体のふくらみ感は〇であった。
【００４０】
［比較例１］
実施例１において、飽和蒸気中での加熱処理を行わないこと以外は、実施例１と同様にして断熱性繊維構造体を得た。
【００４１】
該断熱性繊維構造体において、繊維構造体表面に位置する繊維間に０．５〜８０μｍの中空状微粒子が４個／０．２ｃｍ２観察された。そして、図１に模式的に示すように中空状微粒子が表面にブロック状に偏在していた。
【００４２】
該断熱性繊維構造体のふくらみ感は×であった。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、後加工により断熱性を付与された繊維構造体であって、しかもふくらみ感を有する断熱性繊維構造体およびその製造方法が提供される。かかる断熱性繊維構造体は、優れた断熱性とふくらみ感を有するので、衣料用途などとして極めて好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】中空状微粒子が繊維構造体の表面にブロック状に偏在している、従来の繊維構造体の厚み方向の断面図を模式的に示すものである。
【図２】中空状微粒子が繊維構造体を構成する繊維に均一に皮膜状に付着している、本発明に係る繊維構造体の厚み方向の断面図を模式的に示すものである。
【符号の説明】
１、２                繊維構造体を構成する繊維
３（Ａ）、３（Ｂ）    繊維構造体表面
４（Ａ）、４（Ｂ）    繊維構造体表面
５                    ブロック状に偏在する中空状微粒子群
６                    皮膜状に付着している中空状微粒子群
【図１】
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【図２】
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